[發(fā)明專利]一種槲皮素生物基抑菌水性涂料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010017409.X
• 申請(qǐng)日: 2020-01-08
• 公開（公告）號(hào): CN111138944B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉春峰;沙世剛;周龍;李華晶;沈娜;孔德玉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長春順風(fēng)新材料有限公司
• 主分類號(hào): C09D163/00
• 分類號(hào): C09D163/00;C09D5/14
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標(biāo)代理有限公司 21107
• 代理人: 史力伏

本發(fā)明提供了一種槲皮素生物基抑菌水性涂料，由槲皮素、酰胺化果膠/海藻酸鈉多孔材料與水性環(huán)氧樹脂、固化劑、消泡劑、抗氧劑、去離子水復(fù)合而成，多孔材料由酰胺化果膠和海藻酸鈉交聯(lián)合成。本發(fā)明提供的槲皮素生物基抑菌水性涂料，先利用酰胺化果膠和海藻酸鈉進(jìn)行反應(yīng)，形成一種多孔材料，比表面積大、提高抗菌劑加載量，且多孔材料具有氨基和羧基，與抗菌劑槲皮素發(fā)生酯化反應(yīng)，將槲皮素大量接枝在多孔材料中，且該多孔材料中的氨基和槲皮素中的羥基能夠形成氫鍵，提高抑菌涂料的熱穩(wěn)定，延長抗菌劑的壽命，并且能提高抗菌涂料的抗菌效果；本發(fā)明的槲皮素生物基抑菌水性涂料，原料來源豐富，無毒無害，成本低，具有較好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種抑菌效率高，環(huán)保無害、原料安全且容易獲取的一種槲皮素生物基抑菌水性涂料及其制備方法。

背景技術(shù)

在建筑領(lǐng)域，如果不對(duì)墻體涂料等涂層進(jìn)行抗菌處理，就有可能導(dǎo)致細(xì)菌等微生物形成菌斑，使得涂料失去其性能，發(fā)生顏色變化等問題，進(jìn)一步發(fā)展還有可能產(chǎn)生一些有害氣體擴(kuò)散到空氣中對(duì)人體造成傷害，所以研發(fā)和使用抗菌涂料顯得極為迫切。

為了使涂料具有抑菌能力，通常的制備方法是將抗菌劑加入樹脂基體中，使得涂料具有抗菌能力，目前抗菌劑大致分為三類：無機(jī)抗菌劑、有機(jī)抗菌劑和天然抗菌劑。無機(jī)抗菌劑是最先使用的一種抗菌劑，無機(jī)抗菌劑主要是將金屬原子(或其離子)通過改性手段固定到一些多孔材料(沸石、硅膠等)當(dāng)中來或得抗菌能力，這種方式的弊端主要是：很多金屬及其離子的引入對(duì)環(huán)境和人體是有害的。除此以外，還有氧化鋅、氧化銅、磷酸二氫銨、碳酸鋰等無機(jī)抗菌劑。有機(jī)抗菌劑的主要品種有香草醛或乙基香草醛類化合物，另外還有酰基苯胺類、咪唑類、噻唑類、異噻唑酮衍生物、季銨鹽類、雙呱類、酚類等。一些有機(jī)抗菌劑的安全性還在研究中，這限制了它的應(yīng)用，除此以外，有機(jī)抗菌劑還有易水解、保質(zhì)期短等問題。天然抗菌劑主要是從植物組織中提取而來，如甲殼素、芥末、蓖麻油、山葵等，使用簡便，但是存在抗菌作用有限，耐熱性較差，殺菌率低等問題，在不經(jīng)過改性的情況下很難得到廣泛應(yīng)用。因此急需一種改性的天然抗菌劑應(yīng)用到涂料當(dāng)中。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種槲皮素生物基抑菌水性涂料制備方法。該涂料具有良好的穩(wěn)定性，并提供長效穩(wěn)定的抗菌效果。

本發(fā)明提供一種槲皮素生物基抑菌水性涂料，由槲皮素、酰胺化果膠/海藻酸鈉多孔材料與水性環(huán)氧樹脂、固化劑、消泡劑、抗氧劑、去離子水復(fù)合而成。多孔材料由酰胺化果膠和海藻酸鈉交聯(lián)合成。

一種槲皮素生物基抑菌水性涂料，由組分A與組分B按體積比1:4-5均勻混合，然后加入消泡劑和抗氧劑而成；所述組分A由以下原料按質(zhì)量份組成：15-20份槲皮素抑菌大分子、 100-120份環(huán)氧樹脂、35-45份水；所述組分B由以下原料按質(zhì)量份組成：30-40份水性固化劑和120-130份水；

所述槲皮素抑菌大分子的制備方法，包括以下步驟：

步驟1、0.5-1.0mol酰胺化果膠溶于40-60ml異丙醇，攪拌滴加苯甲醛/乙醇混合液，其中苯甲醛/乙醇混合液與異丙醇的體積比為1:1，滴加完畢保溫反應(yīng)10-15h；然后進(jìn)行減壓蒸餾，得粘稠產(chǎn)物，經(jīng)洗滌、抽濾和干燥獲得產(chǎn)物A；

步驟2、產(chǎn)物A堿液浸泡，加入至40-60ml異丙醇中攪拌，然后加入0.1mol對(duì)甲苯磺酸反應(yīng)1h，得備用液；海藻酸鈉溶于水，加入到備用液中，攪拌反應(yīng)20-25h，其中海藻酸鈉與產(chǎn)物A的質(zhì)量比為1:1；反應(yīng)完畢后過濾，得產(chǎn)物B；然后用鹽酸浸泡產(chǎn)物B，鹽酸與產(chǎn)物B 的質(zhì)量比為1:1經(jīng)過濾、洗滌、干燥，得酰胺化果膠/海藻酸鈉多孔材料；

步驟3、取0.5-1.0mol槲皮素和酰胺化果膠/海藻酸鈉多孔材料溶于乙醇，在0-5℃攪拌下，加入1g氯化亞砜，反應(yīng)2h-4h，得到產(chǎn)物C；產(chǎn)物C用丙酮浸泡2h-4h，經(jīng)洗滌、干燥，得槲皮素改性抑菌大分子。

優(yōu)選的，所述的反應(yīng)溫度為23-30℃，優(yōu)選為25℃。