异丙醇可溶解硝化棉遇水吗

本发明涉及一种涂料,尤其涉及一种塑料表面抗菌耐油脂涂料及其制备方法。背景技术:随着社会的发展和人们生活水平的提高,对所处环境的卫生情况的要求也越来越高。微生物的滋生和传播是导致传染性疾病流行的主要原因,如果对环境中的微生物进行有效控制,对抑制传染病的流行及保护人体健康具有非常重要的意义。因此一些抗菌产品应运而生,逐渐走进人们的日常生活,如抗菌床单、被套、衣服、袜子和鞋垫等纺织用品,抗菌香皂、洗手液和沐浴液等洗涤用品。日常生活中人们会经常接触一些塑料产品如塑料软包装膜(食品包装、电子包装、医疗器件包装等)、手机壳、儿童玩具、教育文件夹、交通工具(高铁、地铁和大巴等)的塑料内饰和家庭装饰涂装和塑料印刷等等,因此有必要将使这些塑料制品具有抗菌性能来保护人体健康及提高人们的生活水平。目前生产抗菌塑料(膜)主要有两种方法:方法一、将抗菌剂加入到塑料粒子中,加热熔融共混挤出成型,或者吹塑成膜,得到抗菌塑料片材或塑料膜。如公布号为cn108192202a的中国专利公布了一种pp抗菌膜及制备方法。该方法是将聚乙烯、增韧剂、改性剂和抗菌剂等混合后经过双螺杆挤出,吹塑成膜后得到pp抗菌膜。该方法需要加入的抗菌剂量比较多,成本高;在高温熔融挤出时容易使抗菌剂氧化变质,从而降低抗菌效果或者需要加入更多的抗菌剂;并且采用该方法难以达到表面哑光的效果。方法二、将抗菌剂加入溶剂型或者水性涂料中,然后涂布在塑料板或者膜上,得到抗菌塑料(膜)。如公布号为cn108359369a的中国专利公布了动车内饰用抗菌涂料及其制备方法和应用。该方法是将羟基丙烯酸树脂、颜料、填料、助剂和抗菌剂等搅拌均匀后,加入异氰酸酯固化剂,然后涂布在动车内饰上,通过加热固化或者室温固化,得到抗菌塑料。该方法需要采用采用双组分包装,使用时再加入固化剂,提高了成本,另外涂料和固化剂混合后司盘寿命短,没有用完的涂料因为交联反应报废,施工不方便;没有完全固化前涂层硬度低,粘性高,薄膜收卷后容易返粘,污染卷材或者塑料膜的背面。公布号为cn109880471a的中国专利公布了一种水性丙烯酸酯延时抗菌涂料的制备方法。该涂料是由水性丙烯酸树脂、延时抗菌剂、助剂和固化剂等组成。该方法除了上述双组分包装的缺点外,水性涂料涂布时,干燥速率慢,施工效率低,同时则存在涂层不抗刮等弊病,不容易获得在pet等极性基材和opp等非极性基材上同时具有良好附着力的涂料。技术实现要素:基于此,有必要针对现有技术中的不足,提供一种塑料表面抗菌耐油脂涂料及其制备方法。一种塑料表面抗菌耐油脂涂料,包括主体树脂、辅助树脂、附着力促进树脂、抗划伤助剂、哑光粉、耐磨粉、填料、分散剂、溶剂、抗菌剂、流平剂及附着力促进剂。进一步地,所述主体树脂的成份为pu树脂,该树脂为热塑性pu树脂,用于成膜粘结;所述辅助树脂用于增硬,辅助树脂为硝化棉、氯醋树脂、cab、cap树脂中的一种或多种组成的混合物,附着力促进树脂用于提高涂料在基材上的附着力,附着力促进树脂为达玛树脂、醛树脂、醛酮树脂中的一种或多种组成的混合物。进一步地,所述主体pu树脂是由多元醇和异氰酸酯聚合而成,所述多元醇为聚醚多元醇,所述多元醇为聚丙二醇(分子量为250-6000),聚乙二醇(分子量为250-6000),聚四氢呋喃多元醇(分子量为250-6000),丁二醇、丙二醇、甲基丙二醇、新戊二醇、二丙二醇和二乙二醇中的一种或多种组合物;所述异氰酸酯包括为ipdi、mdi和tdi中的一种或多种组合物;异氰酸酯和多元醇的摩尔比r为0.5-2.1;主体树脂的固体份为30-80%,其余为溶剂,溶剂为酯类溶剂和醇类溶剂。进一步地,异氰酸酯和多元醇的摩尔比r为0.5-1.5;主体树脂的固体份为50-75%。进一步地,所述抗菌剂为负载纳米单质银、负载纳米单质铜、纳米氧化锌、咪唑啉、吡啶硫铜锌、n-十二烷基双季铵盐、2-(4-噻唑)苯并咪唑,异噻唑啉酮和三氯生中的一种或多种组成的混合物;所述抗划伤助剂可以为蜡粉、蜡浆中的一种或组合物,所述耐磨粉为pu微珠、三氧化二铝中的一种或多种组成的混合物,所述填料为碳酸钙、硫酸钡、硅酸铝中的一种或多种组成的混合物,所述附着力促进剂为改性氯化聚丙烯。进一步地,按照质量分数计,涂料中各原料含量如下:主体pu树脂(按100%固含计算)5~15%,辅助树脂2~10%,附着力促进树脂2~10%,抗菌剂0.2~5%,抗划伤助剂0.5~8%,哑光粉0~4%,耐磨粉0~10%,填料5~20%,附着力促进剂0.25~5%,分散剂0~2%,流平剂0~2%,消泡剂0~1%,余下为酯类和醇类溶剂;酯类溶剂包括醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸正丙酯中的一种或组合物,醇类溶剂包括乙醇、异丙醇中的一种或组合物。进一步地,按照质量分数计,涂料中各原料含量如下:主体pu树脂(按100%固含计算)8~10%,辅助树脂4~7%,附着力促进树脂4~7%,抗菌剂0.3~3%,抗划伤助剂1~6%,哑光粉0.5~3%,耐磨粉2~8%,填料8~18%,附着力促进剂0.5~4%,分散剂0.25~1.5%,流平剂0.1~1%,消泡剂0.1~0.8%,余下为酯类和醇类溶剂;酯类溶剂包括醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸正丙酯中的一种或组合物,醇类溶剂包括乙醇、异丙醇中的一种或组合物。进一步地,按照质量分数计,涂料中各原料含量如下:主体pu树脂(按100%固含计算)7~9%,辅助树脂4~6%,附着力促进树脂4~6%,抗菌剂0.4~2%,抗划伤助剂2~5%,哑光粉1~3%,耐磨粉3~6%,填料9~15%,附着力促进剂1~3%,分散剂0.5~1.25%,流平剂0.3~0.8%,消泡剂0.2~0.6%,余下为酯类和醇类溶剂;酯类溶剂包括醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸正丙酯中的一种或组合物,醇类溶剂包括乙醇、异丙醇中的一种或组合物。一种塑料表面抗菌耐油脂涂料的制备方法,包括以下步骤:步骤(1)合成主体pu树脂,将所述多元醇投入反应釜中,加热至105℃以上温度脱水1-2小时后,降温至60℃以下,加入异氰酸酯,70-90℃反应完全后降温至60℃以下,加入酯类和醇类混合溶剂,搅拌均匀,降温至40℃以下,过滤得到主体pu树脂,树脂固含为30-80%。步骤(2),用酯类溶剂将固体辅助树脂、附着力促进树脂和附着力促进剂树脂加热搅拌溶解完全;步骤(3),加入主体树脂和分散剂,加入抗菌剂,再加入抗划伤助剂、哑光粉、耐磨粉、流平剂、消泡剂和填料,高速分散;步骤(4),进入砂磨机进行研磨,使涂料的细度小于20微米以下,细度合格后加入剩下的溶剂,搅拌均匀,过滤包装,得到抗菌涂料。进一步地,在步骤(2)中,用溶剂醋酸乙酯和醋酸正丙酯将固体辅助树脂、附着力促进树脂和附着力促进剂树脂加热搅拌溶解完全。在步骤(4)中,加入的溶剂异丙醇、乙醇的一种或组合物。与现有技术的方式相比,本发明的有益效果在于:除了杀菌抑菌作用强外,还具有以下优点:不含苯、酮等有毒溶剂,不需要固化剂,单组分包装,可通过喷涂、辊涂(塑料板材)或者凹版印刷(塑料膜)等方式进行施工,施工便利,干燥迅速,成本低廉;制备的涂层硬度高;涂料适应性强,同时适合pet等极性基材和opp等非极性基材,附着力优异,抗刮花性能强,具有哑光效果,装饰性强。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。本发明提供一种塑料表面抗菌耐油脂涂料,该塑料表面抗菌耐油脂涂料为一种单组分涂料,然后通过喷涂、辊涂或者凹版印刷等方式涂布在塑料上面,使塑料表面具有抗菌的功能和哑光的效果,塑料表面抗菌耐油脂涂料可以用于食品包装、电子包装、医用包装、家庭及汽车装饰等领域。所述涂料的组份包括主体树脂、辅助树脂、附着力促进树脂、抗划伤助剂、哑光粉、耐磨粉、填料、分散剂、溶剂、抗菌剂、流平剂及附着力促进剂。其中,所述主体树脂的成份为热塑性pu树脂(polyurethane,聚氨基甲酸酯),用于成膜粘结;所述主体pu树脂是由多元醇和异氰酸酯聚合而成,所述多元醇为聚醚多元醇,所述多元醇为聚丙二醇(分子量为250-6000),聚乙二醇(分子量为250-6000),聚四氢呋喃多元醇(分子量为250-6000),丁二醇、丙二醇、甲基丙二醇、新戊二醇、二丙二醇和二乙二醇中的一种或多种组合物;所述异氰酸酯包括为ipdi、mdi和tdi中的一种或多种组合物;异氰酸酯和多元醇的摩尔比r为0.4-2.1,优选摩尔比为0.5-1.5;主体树脂的固体份为30-80%,优选50-75%,其余为溶剂,溶剂为酯类溶剂和醇类溶剂,酯类溶剂包括醋酸乙酯、醋酸丁酯和醋酸丙酯中的一种或组合物,醇类溶剂包括乙醇、异丙醇中的一种或组合物。所述辅助树脂用于增硬,辅助树脂可以为硝化棉、氯醋树脂、cab树脂(celluloseacetatebutyrate,醋酸丁酸纤维素)、cap树脂(celluloseacetatepropionate,醋酸丙酸纤维素)中的一种或多种组成的混合物,附着力促进树脂用于提高涂料在基材上的附着力,附着力促进树脂为达玛树脂、醛树脂、醛酮树脂中的一种或多种组成的混合物;所述抗菌剂为负载纳米单质银、负载纳米单质铜、纳米氧化锌、咪唑啉、吡啶硫铜锌、n-十二烷基双季铵盐、2-(4-噻唑)苯并咪唑,异噻唑啉酮和三氯生中的一种或多种组成的混合物;所述抗划伤助剂可以为蜡粉、蜡浆中的一种或组合物,所述耐磨粉可以为pu微珠、三氧化二铝中的一种或多种组成的混合物,所述pu微珠为有机聚氨基甲酸酯粉状物,在微观状态下呈球状结构,使得微粒之间易滑动,所述填料可以为碳酸钙、硫酸钡、硅酸铝中的一种或多种组成的混合物,所述附着力促进剂可以为改性氯化聚丙烯,所述溶剂由醋酸乙酯、醋酸正丙酯、醋酸丁酯和醇组成,溶剂中采用的醇可以为异丙醇、乙醇。所述涂料中各原料含量为:主体pu树脂(按100%固含计算)5~15%,辅助树脂2~10%,附着力促进树脂2~10%,抗菌剂0.2~5%,抗划伤助剂0.5~8%,哑光粉0~4%,耐磨粉0~10%,填料5~20%,附着力促进剂0.25~5%,分散剂0~2%,流平剂0~2%,消泡剂0~1%,余下为酯类和醇类溶剂;酯类溶剂包括醋酸乙酯、醋酸丁酯和醋酸正丙酯,醇类溶剂包括乙醇和异丙醇。优选的,按照质量分数计,涂料中各原料含量如下:主体pu树脂(按100%固含计算)8~10%,辅助树脂4~7%,附着力促进树脂4~7%,抗菌剂0.3~3%,抗划伤助剂1~6%,哑光粉0.5~3%,耐磨粉2~8%,填料8~18%,附着力促进剂0.5~4%,分散剂0.25~1.5%,流平剂0.1~1%,消泡剂0.1~0.8%,余下为酯类和醇类溶剂;酯类溶剂包括醋酸乙酯、醋酸丁酯和醋酸正丙酯,醇类溶剂包括乙醇和异丙醇。更优选的,按照质量分数计,涂料中各原料含量如下:主体pu树脂(按100%固含计算)7~9%,辅助树脂4~6%,附着力促进树脂4~6%,抗菌剂0.4~2%,抗划伤助剂2~5%,哑光粉1~3%,耐磨粉3~6%,填料9~15%,附着力促进剂1~3%,分散剂0.5~1.25%,流平剂0.3~0.8%,消泡剂0.2~0.6%,余下为酯类和醇类溶剂。酯类溶剂包括醋酸乙酯、醋酸丁酯和醋酸正丙酯,醇类溶剂包括乙醇和异丙醇。制备时,先合成主体pu树脂,将所述多元醇投入反应釜中,加热至105℃以上温度脱水1-2小时后,降温至60℃以下,加入异氰酸酯,70-90℃反应完全后降温至60℃以下,加入酯类和醇类混合溶剂,搅拌均匀,降温至40℃以下,过滤得到主体pu树脂,树脂固含为30-80%。根据配方表,首先用醋酸乙酯和醋酸正丙酯将固体辅助树脂、附着力促进树脂和附着力促进剂树脂加热搅拌溶解完全,然后加入主体树脂和分散剂,加入抗菌剂,再加入抗划伤助剂、哑光粉、耐磨粉、流平剂、填料和异丙醇,高速分散,然后进入砂磨机进行研磨,使涂料的细度小于20微米以下,细度合格后加入剩下的异丙醇或乙醇溶剂,搅拌均匀,过滤包装,得到抗菌涂料。使用时,对于塑料异性材料来说,将上述抗菌涂料用醋酸乙酯和异丙醇的混合溶剂开稀后进行喷涂,得到抗菌塑料;对于塑料板材可以采用辊涂的方法,对于塑料膜来说可以采用凹版印刷的方法,分别得到抗菌塑料。抗菌涂料的干膜厚度为5-50微米,优选5-30微米。与现有技术的方式相比,本发明除了杀菌抑菌作用强外,还具有以下优点:不含苯、酮等有毒溶剂,不需要固化剂,单组分包装,可通过喷涂、辊涂(塑料板材)或者凹版印刷(塑料膜)等方式进行施工,施工便利,干燥迅速,成本低廉;制备的涂层硬度高;涂料适应性强,同时适合pet等极性基材和opp等非极性基材,附着力优异,抗刮花性能强,具有哑光效果,装饰性强。测试分析:将上述配置好的涂料喷涂至塑料基材上或者用凹版印刷质塑料膜上,干燥后得到抗菌塑料片材或者抗菌塑料膜。涂料性能测试方法如下,测试基材为电晕处理过的塑料膜。光泽度测试方法:用光泽度计于60°反光角测试抗菌塑料光泽度。抗刮性能测试方法:用手指甲刮擦抗菌塑料表面涂层,如有涂膜刮破、掉粉则为不通过,允许有轻微刮痕。耐油脂测试方法:用棉花球蘸一点人工皮脂,然后在抗菌塑料上来回擦拭10次(一个来回算1次),涂料不露底为通过。附着力测试方法:用3m600胶带贴紧在抗菌塑料表面,然后用力扯开,观察涂料层脱落的面积,一点不掉为附着力100%,全部脱落为附着力0%,其余类推。抗返粘性能测试:将抗菌塑料膜涂装面对折,两个涂装面相接触,然后施以5kg/cm2的力,压一分钟,松开作用力,如果膜能自动分开,则为抗返粘通过。抗菌性能测试方法:按照qbt2591-2003抗菌塑料抗菌性能试验方法和抗菌效果进行测试。将金色葡萄球菌抗菌性能和大肠杆菌的菌液分别涂布在空白对照样品、对比例样品和实施例样品上,在(37±1)℃下培养24h后活菌计数,抗细菌率计算公式为:r(%)=(b-c)/b×100,式中:r—抗细菌率(%),其中,b—空白对照样品平均回收菌数(cfu/片),c—抗菌塑料样品平均回收菌数(cfu/片)。主体pu树脂的制备:方法一,将200g分子量为2000的ptmg投入到反应釜中,120℃抽真空1小时,降温至60℃,投入16.7gipdi,升温至90度反应2小时,加入144.5g醋酸丁酯和72g乙醇,得到主体pu树脂a,固含为50%,r=0.75。方法二,将200g分子量为2000的ppg和18g的1,4-丁二醇投入到反应釜中,120℃抽真空1小时,降温至60℃,投入90.3gmdi,升温至90度反应2小时,加入100g醋酸乙酯和32g异丙醇,得到主体pu树脂b,固含为70%,r=1.2。对比例1取硝化棉5g,达玛树脂4g,醋酸乙酯14.55g,醋酸正丙酯30g,搅拌溶解完全,加入主体pu树脂a20g,硅酸盐负载单质银抗菌剂0.1g,聚乙烯蜡粉3620(克莱恩)3g,耐磨粉三氧化二铝6.9g,轻质碳酸钙10g,分散剂0.5g,流平剂0.3g,消泡剂0.15g,研磨至细度小于20微米,加入异丙醇5g,搅拌均匀,过滤包装,得到抗菌涂料,将抗菌涂料通过凹版印刷到经过电晕处理过的pet和opp薄膜上,干燥后得到抗菌塑料膜。对比例2取硝化棉1g,附着力促进剂814s(日本制纸)1.5g,醋酸乙酯22.95g,醋酸正丙酯30g,搅拌溶解完全,加入主体pu树脂b15g,异噻唑啉酮抗菌剂0.1g,聚乙烯蜡粉3620(克莱恩)2g,哑光粉(德固赛ok420)2.5g,耐磨粉三氧化二铝5g,轻质碳酸钙14g,分散剂0.5g,流平剂0.3g,消泡剂0.15g,研磨至细度小于20微米,加入异丙醇5g,搅拌均匀,过滤包装,得到抗菌涂料,将抗菌涂料通过凹版印刷到经过电晕处理过的pet和opp薄膜上,干燥后得到抗菌塑料膜。对比例3取硝化棉12g,达玛树脂4g,附着力促进剂814s(日本制纸)1.5g,醋酸乙酯14.55g,醋酸正丙酯30g,搅拌溶解完全,加入主体pu树脂b15g,纳米氧化锌抗菌剂1.2g,聚乙烯蜡粉3620(克莱恩)2g,哑光粉(德固赛ok420)3.5g,pu耐磨粉5g,硅酸铝12g,分散剂0.5g,流平剂0.3g,消泡剂0.15g,研磨至细度小于20微米,加入异丙醇5g,搅拌均匀,过滤包装,得到抗菌涂料,将抗菌涂料通过凹版印刷到经过电晕处理过的pet和opp薄膜上,干燥后得到抗菌塑料膜。实施例1附着力促进剂814s(日本制纸)1.5g,哑光粉(德固赛ok420)3.5g,硅酸盐负载单质银抗菌剂1.0g,其余同对比例1。实施例2硝化棉4g,达玛树脂6g,异噻唑啉酮抗菌剂1.5g,其余同对比例2。实施例3抗菌剂为硅酸盐负载单质银抗菌剂0.5g,异噻唑啉酮抗菌剂0.5g,其余同实施例2。实施例4三元羟基氯醋树脂5g,a81醛树脂6g,吡啶硫铜锌1.5g,其余同对比例2。实施例5cab5g,k120醛酮树脂5g,其它同对比例3。实施例6硝化棉6g,a8醛树脂5g,2-(4-噻唑)苯并咪唑1.0g,三氯生1.0g,其它同对比例3。由实施例1、对比例1和对比例2,可以看出,当涂料配方中仅仅只有附着力促进树脂或者附着力促进剂时,在opp膜上的附着力不理想;由实施例1和对比例3可以看出,当辅助树脂加入量比较高时,即使同时加入了附着力促进剂和附着力辅助树脂,涂料在pet和opp上的附着力都会大大下降,这是因为附着力辅助树脂是一个玻璃化转变温度很高的硬树脂,当加入量过高时,会使涂料变脆,同时丧失在塑料膜上的附着力;而主体pu树脂是一个玻璃化转变温度很低的软树脂,当附着力辅助树脂加入量过少时,涂料的抗返粘性能差。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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展开全部硝化棉不容酒精从两个方面进行考虑。第一硝化棉可能硝化化得不彻底,里面还含有棉纤维结构,这样的话是就不会溶解的。第二最好用无水乙醇来溶解,不过乙醇的水溶液,溶解度也会变差。已赞过已踩过你对这个回答的评价是?评论
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展开全部硝化棉不容酒精从两个方面进行考虑。第一硝化棉可能硝化化得不彻底,当中还含有棉纤维结构,这样的话是不会溶解的。第二最好是用无水乙醇来溶解,如果是乙醇的水溶液,溶解度也会变差。展开全部含氮量过高要在10.5%到12.2%,建议用稀硝酸试试
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