[發明專利]用于木材表面水性涂料中的抗菌自修復微膠囊及制備方法

在審

• 申請號: 202310534365.1
• 申請日: 2023-05-12
• 公開（公告）號: CN116548477A
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 丁婷婷;閆小星;王穎;夏永欣
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: A01N65/36
• 分類號: A01N65/36;A01N25/30;A01N25/28;A01P1/00;C09D5/14
• 代理公司: 南京科闊知識產權代理事務所(普通合伙) 32400
• 代理人: 王純潔

本發明公開一種用于木材表面水性涂料中的抗菌自修復微膠囊及制備方法，包括如下原料：尿素、甲醛水溶液、聚乙烯醇、三乙醇胺、柚皮乙醇提取物、十二烷基苯磺酸鈉、蒸餾水以及氯化鈉；本發明以尿素、甲醛為囊壁原料，加入聚乙烯醇制備改性壁材，以柚皮提取物為囊芯，制備改性脲醛樹脂包覆柚皮乙醇提取物微膠囊，利用柚皮提取物中柚皮苷、柚皮素等抗菌成分，利用柚皮提取物中黃柏內酯等酯類對涂層微裂紋進行自愈合，使用微膠囊技術合成出具有抗菌自修復功能一體化的材料應用于水性涂料中，保證木制品表面水性涂料的使用性能，可使木質材料表面涂層具有低光澤度和耐磨性、耐沖擊性能以及抗菌自修復兼容能力。

技術領域

本發明涉及涂料領域，特別是一種應用于木質材料表面水性涂料中的柚皮乙醇提取物抗菌自修復一體化微膠囊及其制備方法，簡稱用于木材表面水性涂料中的抗菌自修復微膠囊及制備方法。

背景技術

木質家具材料在使用過程中易吸收空氣中的水分，為細菌生長提供了良好的環境，同時木材在降解的過程中產生的葡萄糖，易使木質材料受到腐朽、發霉、蟲蛀等傷害。細菌或會通過表面涂層這個載體進行間接接觸性傳播，所以涂層具備抗菌性能是有效阻斷間接傳播的辦法。柚皮提取物中含有黃酮類、萜類、醛類、醇類、酯類等具有抗菌和自修復效果的化合物，其抗菌性能優異、來源廣泛、便于提取，對金黃色葡萄球菌、大腸、痢疾和傷寒桿菌都有較強的抗菌作用，屬于天然抗菌劑的一種，既能夠高效地抵抗細菌，又安全無害無刺激。利用微膠囊技術對天然抗菌劑進行改性以增強使用性能。經過國內外學者大量研究，利用抗菌涂料是實現降低居室細菌密度的最有效途徑之一，抗菌性好，操作簡單，可直接應用于家居環境中。

因此，針對木質家具材料在使用過程中易吸收空氣中的水分產生霉變、細菌等并通過表面涂層間接接觸性傳播的問題，需提供一種可以使用在木質材料表面水性涂料中的抗菌自修復一體化微膠囊，來有效提高木制品及其涂層表面的抗菌性能及力學性能。

發明內容

本發明的目的在于針對木質家具材料在使用過程中易吸收空氣中的水分產生霉變、細菌等并通過表面涂層間接接觸性傳播的問題，提供一種用于木材表面水性涂料中的抗菌自修復微膠囊及制備方法，其微膠囊具有高效率抗菌性，可有效提高木制品及其涂層表面的抗菌性能，同時提升木材表面水性涂料的力學性能。

為實現上述技術目的，本發明采取的技術方案為：

用于木材表面水性涂料中的抗菌自修復微膠囊，包括如下重量份的原料：

15～30重量份的尿素、30～50重量份的37％甲醛水溶液、0.5～1重量份的聚乙烯醇、10～20重量份的三乙醇胺、10～25重量份的柚皮乙醇提取物、0.005～2重量份十二烷基苯磺酸鈉、5～20重量份的蒸餾水以及0.75～2.5重量份的氯化鈉。

作為本發明進一步改進的優選方案，包括如下重量份的原料：

20～27重量份的尿素、34～44重量份的37％甲醛水溶液、0.6～0.9重量份的聚乙烯醇、12～16重量份的三乙醇胺、15～22重量份的柚皮乙醇提取物、0.2～1.5重量份十二烷基苯磺酸鈉、6～18重量份的蒸餾水以及1～2重量份的氯化鈉。

聚乙烯醇可降低游離的甲醛含量，增強水性涂層/木質材料界面的耐水性，降低涂層脆性，提高韌性和穩定性。

NaCl可防止微膠囊顆粒相互粘結發生團聚結塊現象，使微膠囊材料更堅固。

為實現上述技術目的，本發明采取的另一個技術方案為：

一種用于木材表面水性涂料中的抗菌自修復微膠囊的制備方法，包括以下步驟：

(1)將干燥的柚子皮粉末與乙醇按一定比例進行水浴加熱萃取，冷凍結晶晾干得到柚皮乙醇提取物；

(2)將尿素和甲醛水溶液混合，充分攪拌至尿素溶解，用三乙醇胺調pH；