一种抗菌防霉腻子粉及其制备方法
阅读说明：本技术 一种抗菌防霉腻子粉及其制备方法 (Antibacterial and mildew-proof putty powder and preparation method thereof ) 是由 闫明亮 于 2020-12-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种抗菌防霉腻子粉,其特征在于,包括如下按重量份计的各组分制成：改性阳离子香豆胶3-6份、超支化有机蒙脱土20-30份、重质碳酸钙25-35份、吡啶硫酮锌1-3份、改性白水泥10-20份、超支化淀粉4-6份、2,6-二(环氧乙烷-2-甲基)-1,2,3,5,6,7-六氢吡咯并[3,4-f]异吲哚-1,3,5,7-四酮0.5-1.5份。本发明还提供了一种所述抗菌防霉腻子粉的制备方法。本发明公开的抗菌防霉腻子粉综合性能好,抗菌防霉效果显著,耐水性和耐久性佳,使用安全环保。(The invention discloses antibacterial and mildewproof putty powder which is characterized by comprising the following components in parts by weight: 3-6 parts of modified cationic gum, 20-30 parts of hyperbranched organic montmorillonite, 25-35 parts of heavy calcium carbonate, 1-3 parts of zinc pyrithione, 10-20 parts of modified white cement, 4-6 parts of hyperbranched starch, and 0.5-1.5 parts of 2, 6-di (ethylene oxide-2-methyl) -1,2,3,5,6, 7-hexahydropyrrolo [3,4-f ] isoindoline-1, 3,5, 7-tetraone. The invention also provides a preparation method of the antibacterial and mildewproof putty powder. The antibacterial mildew-proof putty powder disclosed by the invention is good in comprehensive performance, remarkable in antibacterial mildew-proof effect, good in water resistance and durability, safe and environment-friendly to use.)
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种抗菌防霉腻子粉及其制备方法。
背景技术
近年来，随着经济的发展及生活水平的提高，人们对人居环境的舒适性和安全性提出了更高的要求，对建筑装饰材料的耐用性、环保性和视觉美感关注度越来越高。作为常见的装饰装潢材料之一的腻子粉，由于其与人们的生活联系紧密，其质量直接影响视觉卫生和人们的身体健康。
腻子粉是一种高性能基层找平材料，用以清除墙面高低不平的缺陷。腻子粉的性能对墙面装饰有至关重要的作用，涂料可以几年刷一次或者多次，而腻子则不能这样，特别是外墙腻子，只能是一次性做好，否则，一旦外墙上的腻子出了质量问题，刷上再好的外墙乳胶漆，都不会成功，而且事后维修很难，费用也很高。现有的腻子粉粘接性较低、耐水性能差且易生菌发霉，导致腻子粉脱落不美观，造成巨大浪费。
申请号为201510782444.X的中国发明专利公开了一种抗菌腻子粉，包括以下组分：重质碳酸钙、滑石粉、双飞粉、改性淀粉、羟丙基甲基纤维素、聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、无机银系抗菌剂及分散剂。使用时，聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯溶于水后处于溶胀态，能包裹无机银系抗菌剂中的银离子，并缓慢释放，所述腻子粉绿色环保，具有抗菌性能，且抗菌性能保持持久，维持墙面的美观及环境健康。然而，其中的无机银系抗菌剂含有贵金属银，价格昂贵；由于相容性问题，易导致抗菌剂分散不均匀，性能稳定性差，粘结力和抗霉变性有待进一步提高等缺陷。
因此，开发一种综合性能好，抗菌防霉效果显著，耐水性和耐久性佳，使用安全环保的抗菌防霉腻子粉符合市场需求，对促进功能腻子粉行业的发展具有非常重要的意义。
发明内容
本发明的发明目的是提供一种抗菌防霉腻子粉及其制备方法，该制备方法工艺简单，操作控制方便，对设备依赖性小，生产效率和良品率高，适合连续规模化生产。通过这种制备方法制备得到的抗菌防霉腻子粉综合性能好，抗菌防霉效果显著，耐水性和耐久性佳，使用安全环保。
为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种抗菌防霉腻子粉，其特征在于，包括如下按重量份计的各组分制成：改性阳离子香豆胶3-6份、超支化有机蒙脱土20-30份、重质碳酸钙25-35份、吡啶硫酮锌1-3份、改性白水泥10-20份、超支化淀粉4-6份、2,6-二(环氧乙烷-2-甲基)-1,2,3,5,6,7-六氢吡咯并[3,4-f]异吲哚-1,3,5,7-四酮0.5-1.5份。
优选的，所述改性阳离子香豆胶的制备方法，包括如下步骤：将阳离子香豆胶、四硼酸钠加入到水中，在55-65℃下搅拌反应8-12小时，后将得到产品置于透析袋中，在去离子水中透析8-10小时，后旋蒸除去透析袋内的水，得到改性阳离子香豆胶。
优选的，所述阳离子香豆胶、四硼酸钠、水的质量比为(3-5):1:(20-30)。
优选的，所述阳离子香豆胶的黏度为800mPa，取代度DS为1.32，其制备方法，参见：王著，阳离子香豆胶的合成及结构表征，精细化工，第23卷第12期，2006。
优选的，所述超支化有机蒙脱土的制备方法参见申请号为200710040790.6的中国发明专利实施例1。
优选的，所述重质碳酸钙的粒径为1000-1300目。
优选的，所述超支化淀粉的制备方法，参见申请号为201910952302.1的中国发明专利实施例1。
优选的，所述改性白水泥的制备方法，包括如下步骤：将白水泥分散与有机溶剂中，然后向其中加入乙烯基β-环糊精季铵盐、乙烯基三乙氧基硅烷、N-三羟甲基甲基丙烯酰胺、引发剂，在惰性气体氛围，75-85℃下搅拌反应3-5小时，后旋蒸除去溶剂，得到改性白水泥。
优选的，所述白水泥、有机溶剂、乙烯基β-环糊精季铵盐、乙烯基三乙氧基硅烷、N-三羟甲基甲基丙烯酰胺、引发剂的质量比为(3-5):(20-30):(0.4-0.6):(0.5-0.8):(0.6-1):(0.04-0.06)。
优选的，所述白色水泥为牌号为White的白色铝酸钙水泥、标号为625的白色硅酸盐水泥、标号为525的白色硅酸盐水泥、标号为425的白色硅酸盐水泥中的至少一种。
优选的，所述有机溶剂为乙醇、丙酮、二氯甲烷中的任意一种；所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种；所述惰性气体为氦气、氖气、氩气、氮气中的任意一种。
本发明的另一个目的，在于提供一种所述抗菌防霉腻子粉的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分按重量份混合，依次经过粉碎、磨粉至细度小于0.01毫米，得到混合料，然后将混合料加入水中，在75-80℃下超声处理50-60min，超声功率为1000W，再加入硅酸，调节PH至6-8，后在85-95℃下干燥至恒重，即得抗菌防霉腻子粉。
优选的，所述混合料、水的质量比为1:(5-8)。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
(1)本发明公开的抗菌防霉腻子粉的制备方法，该制备方法工艺简单，操作控制方便，对设备依赖性小，生产效率和良品率高，适合连续规模化生产。
(2)本发明公开的抗菌防霉腻子粉，克服了现有的腻子粉粘接性较低、耐水性能差且易生菌发霉，导致腻子粉脱落不美观，造成巨大浪费的缺陷；通过各组分协同作用，使得制成的腻子粉综合性能好，抗菌防霉效果显著，耐水性和耐久性佳，使用安全环保。
(3)本发明公开的抗菌防霉腻子粉，添加的改性阳离子香豆胶、吡啶硫酮锌、改性白水泥上的季铵盐基团和环糊精基团协同作用，能有效抗菌防霉；改性阳离子香豆胶、超支化有机蒙脱土、改性白水泥、超支化淀粉协同作用，使得腻子粉各组分之间粘结紧密，稳定性好，与墙体之间的附着力强，增韧效果明显。
(4)本发明公开的抗菌防霉腻子粉，白水泥通过表面改性，在其表面引入环糊精季铵盐结构、三乙氧基硅烷结构和N-三羟甲基甲基丙酰胺结构，这些结构分子链上含有较多的活性基团，能通过架桥改善各组分之间的相容性及与墙体之间的粘结强度；也具有较好的吸水保水性能，有利于降低干燥收缩，产生龟裂的风险；环糊精特有的空腔结构，能增强吸湿保湿能力，也能改善其对空气中有毒有害物质的吸附，进而改善环保性能。
(5)本发明公开的抗菌防霉腻子粉，2,6-二(环氧乙烷-2-甲基)-1,2,3,5,6,7-六氢吡咯并[3,4-f]异吲哚-1,3,5,7-四酮上的环氧基易于其他组分分子链上的羟基发生化学反应，形成使得形成三维网络结构，能有效改善综合性能，特别是耐候性、耐水性得到较大程度地提高，有效延长腻子粉的使用寿命；超支化有机蒙脱土和超支化淀粉中超支化结构的引入，能改善粘结强度，改善施工性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述；所述阳离子香豆胶的黏度为800mPa，取代度DS为1.32，其制备方法，参见：王著，阳离子香豆胶的合成及结构表征，精细化工，第23卷第12期，2006；所述超支化有机蒙脱土的制备方法参见申请号为200710040790.6的中国发明专利实施例1；所述超支化淀粉的制备方法，参见申请号为201910952302.1的中国发明专利实施例1；所述乙烯基β-环糊精季铵盐的制备方法参见申请号为201610596491.X的中国发明专利实施例1。
实施例1
一种抗菌防霉腻子粉，其特征在于，包括如下按重量份计的各组分制成：改性阳离子香豆胶3份、超支化有机蒙脱土20份、重质碳酸钙25份、吡啶硫酮锌1份、改性白水泥10份、超支化淀粉4份、2,6-二(环氧乙烷-2-甲基)-1,2,3,5,6,7-六氢吡咯并[3,4-f]异吲哚-1,3,5,7-四酮0.5份。
所述改性阳离子香豆胶的制备方法，包括如下步骤：将阳离子香豆胶、四硼酸钠加入到水中，在55℃下搅拌反应8小时，后将得到产品置于透析袋中，在去离子水中透析8小时，后旋蒸除去透析袋内的水，得到改性阳离子香豆胶；所述阳离子香豆胶、四硼酸钠、水的质量比为3:1:20。
所述重质碳酸钙的粒径为1000目。
所述改性白水泥的制备方法，包括如下步骤：将白水泥分散与有机溶剂中，然后向其中加入乙烯基β-环糊精季铵盐、乙烯基三乙氧基硅烷、N-三羟甲基甲基丙烯酰胺、引发剂，在惰性气体氛围，75℃下搅拌反应3小时，后旋蒸除去溶剂，得到改性白水泥；所述白水泥、有机溶剂、乙烯基β-环糊精季铵盐、乙烯基三乙氧基硅烷、N-三羟甲基甲基丙烯酰胺、引发剂的质量比为3:20:0.4:0.5:0.6:0.04。
所述白色水泥为牌号为White的白色铝酸钙水泥；所述有机溶剂为乙醇；所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述惰性气体为氦气。
一种所述抗菌防霉腻子粉的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分按重量份混合，依次经过粉碎、磨粉至细度小于0.01毫米，得到混合料，然后将混合料加入水中，在75℃下超声处理50min，超声功率为1000W，再加入硅酸，调节PH至6，后在85℃下干燥至恒重，即得抗菌防霉腻子粉。
实施例2
一种抗菌防霉腻子粉，其特征在于，包括如下按重量份计的各组分制成：改性阳离子香豆胶4份、超支化有机蒙脱土23份、重质碳酸钙27份、吡啶硫酮锌1.5份、改性白水泥13份、超支化淀粉4.5份、2,6-二(环氧乙烷-2-甲基)-1,2,3,5,6,7-六氢吡咯并[3,4-f]异吲哚-1,3,5,7-四酮0.7份。
所述改性阳离子香豆胶的制备方法，包括如下步骤：将阳离子香豆胶、四硼酸钠加入到水中，在57℃下搅拌反应9小时，后将得到产品置于透析袋中，在去离子水中透析8.5小时，后旋蒸除去透析袋内的水，得到改性阳离子香豆胶；所述阳离子香豆胶、四硼酸钠、水的质量比为3.5:1:22。
所述重质碳酸钙的粒径为1100目。
所述改性白水泥的制备方法，包括如下步骤：将白水泥分散与有机溶剂中，然后向其中加入乙烯基β-环糊精季铵盐、乙烯基三乙氧基硅烷、N-三羟甲基甲基丙烯酰胺、引发剂，在惰性气体氛围，78℃下搅拌反应3.5小时，后旋蒸除去溶剂，得到改性白水泥；所述白水泥、有机溶剂、乙烯基β-环糊精季铵盐、乙烯基三乙氧基硅烷、N-三羟甲基甲基丙烯酰胺、引发剂的质量比为3.5:22:0.45:0.6:0.7:0.045。
所述白色水泥为标号为625的白色硅酸盐水泥；所述有机溶剂为丙酮；所述引发剂为偶氮二异庚腈；所述惰性气体为氖气。
一种所述抗菌防霉腻子粉的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分按重量份混合，依次经过粉碎、磨粉至细度小于0.01毫米，得到混合料，然后将混合料加入水中，在77℃下超声处理53min，超声功率为1000W，再加入硅酸，调节PH至6.5，后在87℃下干燥至恒重，即得抗菌防霉腻子粉。
实施例3
一种抗菌防霉腻子粉，其特征在于，包括如下按重量份计的各组分制成：改性阳离子香豆胶4.5份、超支化有机蒙脱土25份、重质碳酸钙30份、吡啶硫酮锌2份、改性白水泥15份、超支化淀粉5份、2,6-二(环氧乙烷-2-甲基)-1,2,3,5,6,7-六氢吡咯并[3,4-f]异吲哚-1,3,5,7-四酮1份。
所述改性阳离子香豆胶的制备方法，包括如下步骤：将阳离子香豆胶、四硼酸钠加入到水中，在60℃下搅拌反应10小时，后将得到产品置于透析袋中，在去离子水中透析9小时，后旋蒸除去透析袋内的水，得到改性阳离子香豆胶；所述阳离子香豆胶、四硼酸钠、水的质量比为4:1:25。
所述重质碳酸钙的粒径为1150目。
所述改性白水泥的制备方法，包括如下步骤：将白水泥分散与有机溶剂中，然后向其中加入乙烯基β-环糊精季铵盐、乙烯基三乙氧基硅烷、N-三羟甲基甲基丙烯酰胺、引发剂，在惰性气体氛围，80℃下搅拌反应4小时，后旋蒸除去溶剂，得到改性白水泥；所述白水泥、有机溶剂、乙烯基β-环糊精季铵盐、乙烯基三乙氧基硅烷、N-三羟甲基甲基丙烯酰胺、引发剂的质量比为4:25:0.5:0.65:0.8:0.05。
所述白色水泥为牌号为标号为525的白色硅酸盐水泥；所述有机溶剂为二氯甲烷；所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述惰性气体为氩气。
一种所述抗菌防霉腻子粉的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分按重量份混合，依次经过粉碎、磨粉至细度小于0.01毫米，得到混合料，然后将混合料加入水中，在78℃下超声处理55min，超声功率为1000W，再加入硅酸，调节PH至7，后在90℃下干燥至恒重，即得抗菌防霉腻子粉。
实施例4
一种抗菌防霉腻子粉，其特征在于，包括如下按重量份计的各组分制成：改性阳离子香豆胶5.5份、超支化有机蒙脱土28份、重质碳酸钙33份、吡啶硫酮锌2.5份、改性白水泥18份、超支化淀粉5.5份、2,6-二(环氧乙烷-2-甲基)-1,2,3,5,6,7-六氢吡咯并[3,4-f]异吲哚-1,3,5,7-四酮1.3份。
所述改性阳离子香豆胶的制备方法，包括如下步骤：将阳离子香豆胶、四硼酸钠加入到水中，在63℃下搅拌反应11小时，后将得到产品置于透析袋中，在去离子水中透析9.5小时，后旋蒸除去透析袋内的水，得到改性阳离子香豆胶；所述阳离子香豆胶、四硼酸钠、水的质量比为4.5:1:28。
所述重质碳酸钙的粒径为1250目。
所述改性白水泥的制备方法，包括如下步骤：将白水泥分散与有机溶剂中，然后向其中加入乙烯基β-环糊精季铵盐、乙烯基三乙氧基硅烷、N-三羟甲基甲基丙烯酰胺、引发剂，在惰性气体氛围，83℃下搅拌反应4.5小时，后旋蒸除去溶剂，得到改性白水泥；所述白水泥、有机溶剂、乙烯基β-环糊精季铵盐、乙烯基三乙氧基硅烷、N-三羟甲基甲基丙烯酰胺、引发剂的质量比为4.5:28:0.55:0.75:0.9:0.055。
所述白色水泥为牌号为White的白色铝酸钙水泥、标号为625的白色硅酸盐水泥、标号为525的白色硅酸盐水泥、标号为425的白色硅酸盐水泥按质量比1:3:3:4混合而成；所述有机溶剂为乙醇；所述引发剂为偶氮二异庚腈；所述惰性气体为氮气。
一种所述抗菌防霉腻子粉的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分按重量份混合，依次经过粉碎、磨粉至细度小于0.01毫米，得到混合料，然后将混合料加入水中，在79℃下超声处理58min，超声功率为1000W，再加入硅酸，调节PH至7.5，后在93℃下干燥至恒重，即得抗菌防霉腻子粉。
实施例5
一种抗菌防霉腻子粉，其特征在于，包括如下按重量份计的各组分制成：改性阳离子香豆胶6份、超支化有机蒙脱土30份、重质碳酸钙35份、吡啶硫酮锌3份、改性白水泥20份、超支化淀粉6份、2,6-二(环氧乙烷-2-甲基)-1,2,3,5,6,7-六氢吡咯并[3,4-f]异吲哚-1,3,5,7-四酮1.5份。
所述改性阳离子香豆胶的制备方法，包括如下步骤：将阳离子香豆胶、四硼酸钠加入到水中，在65℃下搅拌反应12小时，后将得到产品置于透析袋中，在去离子水中透析10小时，后旋蒸除去透析袋内的水，得到改性阳离子香豆胶；所述阳离子香豆胶、四硼酸钠、水的质量比为5:1:30。
所述重质碳酸钙的粒径为1300目。
所述改性白水泥的制备方法，包括如下步骤：将白水泥分散与有机溶剂中，然后向其中加入乙烯基β-环糊精季铵盐、乙烯基三乙氧基硅烷、N-三羟甲基甲基丙烯酰胺、引发剂，在惰性气体氛围，85℃下搅拌反应5小时，后旋蒸除去溶剂，得到改性白水泥；所述白水泥、有机溶剂、乙烯基β-环糊精季铵盐、乙烯基三乙氧基硅烷、N-三羟甲基甲基丙烯酰胺、引发剂的质量比为5:30:0.6:0.8:1:0.06。
所述白色水泥为标号为425的白色硅酸盐水泥；所述有机溶剂为乙醇；所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述惰性气体为氮气。
一种所述抗菌防霉腻子粉的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分按重量份混合，依次经过粉碎、磨粉至细度小于0.01毫米，得到混合料，然后将混合料加入水中，在80℃下超声处理60min，超声功率为1000W，再加入硅酸，调节PH至8，后在95℃下干燥至恒重，即得抗菌防霉腻子粉。
对比例1
一种抗菌防霉腻子粉，其制备原料及制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于，没有添加改性阳离子香豆胶。
对比例2
一种抗菌防霉腻子粉，其制备原料及制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于，用蒙脱土代替超支化有机蒙脱土。
对比例3
一种抗菌防霉腻子粉，其制备原料及制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于，没有添加吡啶硫酮锌。
对比例4
一种抗菌防霉腻子粉，其制备原料及制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于，没有添加2,6-二(环氧乙烷-2-甲基)-1,2,3,5,6,7-六氢吡咯并[3,4-f]异吲哚-1,3,5,7-四酮。
对比例5
一种抗菌防霉腻子粉，其制备原料及制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于，用白水泥代替改性白水泥。
对比例6
一种抗菌防霉腻子粉，其制备原料及制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于，用淀粉代替超支化淀粉。
对上述实施例1-5以及对比例1-6所得抗菌防霉腻子粉进行性能测试，测试标准参考GB/T21866-2008和JG/T157-2004，其中抗菌率和抗菌稳定性测试选用的菌种为金黄色葡萄球菌。
表1实施例及对比例抗菌防霉腻子粉性能
从上表可以看出，本发明实施例公开的抗菌防霉腻子粉，具有较好的耐水、抗菌和性能稳定性，且附着力较大，施工性能和初期干燥抗裂性能好，这是各组分协同作用的结果。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种柔性树脂版洗版液及其制备方法