防霉杀菌型水性聚氨酯涂料（WPU涂料）研究

防霉杀菌型水性聚氨酯涂料（WPU涂料）研究

防霉杀菌型水性聚氨酯涂料（WPU涂料）研究，分别研究了无机抗菌型水性聚氨酯涂料和有机抗菌型水性聚氨酯涂料。
许凯翔 杨建军 *
( 安徽大学化学化工学院 安徽省绿色高分子材料重点实验室 合肥 230601)


中图分类号: TQ 63 文献标识码: A 文章编号: 1005 －1902( 2016) 02 －0001 －04

1 防霉杀菌型水性聚氨酯涂料 

普通的水性聚氨酯涂料含有水性聚氨酯树脂和颜填料等 助剂，为微生物的生存提供了一定的营养条件，用于 建筑涂料存在着易被真菌催化水解、老化并产生变 色和气味等问题，故需要对水性聚氨酯进行改进来延长 建筑涂料的使用时间。常见的防霉杀菌型水性聚氨酯涂 料分为无机抗菌型和有机抗菌型。

1. 1 无机抗菌型水性聚氨酯涂料 
将纳米银、光触媒纳米 TiO 2 和纳米 ZnO 等无机 抗菌剂物理混合到涂料中，既简单，省时省工，也不 影响水性聚氨酯涂料的各种性能。

郑顺姬等 ［3］ 将纳米 TiO 2 用表面活性剂改性后 与水性聚氨酯乳液混合制备纳米 TiO 2 /WPU 复合涂饰剂， 研究了纳米 TiO 2 含量对复合乳液及涂膜性能的影 响。实验结果表明，随着纳米 TiO 2 含量的增加，复 合材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌作用逐 渐增强; 且复合材料对金黄色葡萄球菌的抗菌作用 略好于大肠杆菌。刘世荣等 ［4］ 以异佛尔酮二异氰 酸酯( IPDI) 、聚丙二醇和改性纳米 TiO 2 为主要原 料，乙二胺为小分子扩链剂，二羟甲基丙酸( DMPA) 为亲水扩链剂，通过原位分散聚合制备了 WPU/纳 米 TiO 2 复合乳液。结果发现，该复合乳液对葡萄球 菌有良好的抑菌作用，随着纳米 TiO 2 用量的增加， 抑菌效果越好。Xiong 等 ［5］ 制备了一种新型的含有 镍铝水滑石( NiAl-LDH) 和 ZnO 的水性聚氨酯复合涂料。 当 NiAl-LDH/ZnO 质量分数在 1. 5% 以下时，其在水性聚氨酯基体中分布良好。该种复合涂料抗菌性能较 好，特别是对革兰氏阴性细菌、大肠杆菌和革兰氏阳 性金黄色葡萄球菌有着优异的抗菌效果。


1. 2 有机抗菌型水性聚氨酯涂料 

除了加入无机抗菌剂外，还可以将有机抗菌基 团以共价键的形式结合在不溶性载体上，不仅可以 重复利用，而且因抗菌基团集中在载体表面，故具有 高效快速的杀菌能力，目前共价键型高分子抗菌剂 的研究主要集中在季铵盐、季鏻盐和吡啶盐等 ［6］ 。

Zhang 等 ［7］ 通过 IPDI、聚四氢呋喃二醇( PT- MG) 、聚乙二醇、赖氨酸和一种新的含有 Gemini 季 铵盐的 L-赖氨酸-二胺衍生物( EG12) 等为原料合成 了一种含有 Gemini 季铵盐的水性聚氨酯( GWPU) ， 通过确定其最低抑菌浓度来衡量其抗菌能力。结果表明，这种含有 Gemini 季铵盐的水性聚氨酯具有对革兰 氏阳性菌和革兰氏阴性菌都有着良好的抗菌作用。 这种水性聚氨酯可制成防止微生物污染的建筑涂料。Wu 等 ［8］ 用对氨基苯甲酸改性萜烯基环氧树脂制备了 阴离子多元醇分散体( T-PABA) 。然后将 T-PABA 分散体与六亚甲基二异氰酸酯( HDI) 交联制备了水 性聚氨酯环氧树脂复合涂料。通过热重分析发现， 该涂料具有良好的耐热性能，并具有良好的附着力、 抗菌、防水和防污等性能; 随着异氰酸酯指数( Ｒ) 的 增加，该涂料的耐冲击强度、耐水性和耐热性均有所 提高。