本發(fā)明涉及皮革涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鈦溶膠抗菌皮革涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
皮革涂飾劑/紡織涂層劑是一種均勻涂布于皮革/紡織表面的高分子類(lèi)化合物。它通過(guò)粘合作用在皮革/織物表面形成一層或多層薄膜。因此，涂層材料好壞，不僅直接影響著產(chǎn)品外觀、質(zhì)量，而且在很大程度上決定著產(chǎn)品的性能。聚丙烯酸酯乳液具有成膜柔韌富有彈性，涂層耐光、耐老化、耐濕擦性能優(yōu)異等特點(diǎn)，是目前廣泛應(yīng)用的一類(lèi)皮革紡織涂層材料。但是，傳統(tǒng)聚丙烯酸酯乳液中一些極性基團(tuán)的存在，以及產(chǎn)品在存儲(chǔ)、運(yùn)輸、使用過(guò)程中受到環(huán)境條件的影響，往往會(huì)出現(xiàn)霉變、細(xì)菌滋生等現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)不僅浪費(fèi)原材料，而且會(huì)成為疾病的重要傳播源，危害人類(lèi)健康。與此同時(shí)，涂層材料在皮革/織物表面形成了一層致密的薄膜，嚴(yán)重堵塞了人體散發(fā)的汗液擴(kuò)散至外界的通道，導(dǎo)致革制品/紡織品的衛(wèi)生性能遭到極大影響，穿著舒適性下降。近年來(lái)，隨著人類(lèi)生活水平的不斷提高，研究開(kāi)發(fā)抗菌性突出、衛(wèi)生性能優(yōu)異的皮革/紡織用涂層材料迫在眉睫。
以提高聚丙烯酸酯涂層的抗菌性、衛(wèi)生性能為目標(biāo)利用納米ZnO及納米ZO/Ag復(fù)合粒子的抗菌性，防止涂層滋 生細(xì)菌、發(fā)生霉變；利用納米ZO及納米ZnO/Ag復(fù)合粒子巨大的比表面積，提高涂層的衛(wèi)生性能。
納米材料本身具有尺寸小，表面能高等特點(diǎn)，因此易于團(tuán)聚、分散性差。另外，在納米復(fù)合材料的制備過(guò)程中，納米材料與表面能較低的聚合物基體的親和性差，二者相互混合時(shí)難以相容，界面易出現(xiàn)空隙，存在相分離現(xiàn)象。為了使納米材料均勻地分散在聚合物基體中，對(duì)其表面進(jìn)行改性必不可少。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種鈦溶膠抗菌皮革涂料及其制備方法。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種鈦溶膠抗菌皮革涂料，它是由下述重量份的原料組成的：
聚山梨酯800.1-0.2、十二烷基葡萄糖苷0.3-1、鈦酸四丁酯2-3、聚乙烯吡咯烷酮1.7-2、聚丙烯酰胺0.8-1、氯化亞錫1.6-2、三乙醇胺0.1-0.13、甲基丙烯酸甲酯190-200、十二烷基硫酸鈉3-4、烏洛托品0.1-0.2、過(guò)硫酸銨0.2-0.3、20-25%的甲醛溶液6-7、乙酸鋅16-20、硝酸銀4-7、硬脂酸鋇0.3-1、聚酰胺蠟微粉2-3、十八烷基異氰酸酯0.1-0.2、醋酸0.06-0.1。
一種所述的鈦溶膠抗菌皮革涂料的制備方法，包括以下步驟：
（1）將上述乙酸鋅、烏洛托品混合，加入到混合料重量60-100倍的去離子水中，攪拌均勻，為液a；
（2）將上述十二烷基葡萄糖苷加入到其重量20-30倍的去離子水中，攪拌條件下加入硬脂酸鋇，在60-70℃下保溫?cái)嚢?-7分鐘，得分散液；
（3）將上述聚乙烯吡咯烷酮加入到其重量20-30倍的、70-75%的乙醇溶液中，攪拌均勻，與上述液a混合，超聲20-30分鐘，送入到聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，在160-170℃下微波水熱20-30分鐘，冷卻至常溫，與上述分散液混合，攪拌均勻，過(guò)濾，將沉淀用去離子水、乙醇依次洗滌3-4次，置于烘箱中，干燥，得改性氧化鋅；
（4）將上述鈦酸四丁酯加入到其重量20-24倍、60-70%的乙醇溶液中，升高溫度為60-70℃，滴加上述醋酸，滴加完畢后保溫?cái)嚢?0-40分鐘，加入上述聚酰胺蠟微粉，升高溫度為90-100℃，保溫?cái)嚢?-5分鐘，冷卻至常溫，得改性鈦溶膠；
（5）將上述改性氧化鋅、氯化亞錫混合，加入到混合料重量100-120倍的無(wú)水乙醇中，超聲3-5分鐘，加入上述硝酸銀、三乙醇胺，攪拌均勻，滴加上述20-25%的甲醛溶液，滴加完畢后離心除去上清液，將沉淀用去離子水、乙醇依次洗滌3-4次，置于烘箱中，在90-100℃下干燥10-17分鐘，得銀摻雜改性氧化鋅；
（6）將上述聚丙烯酰胺加入到其重量80-100倍的去離子水中，攪拌均勻，加入醋酸或氨水，調(diào)節(jié)pH為6-7，加入上述銀摻雜改性氧化鋅，超聲20-30分鐘，得改性分散液；
（7）將上述過(guò)硫酸銨加入到其重量17-20倍的去離子水中，攪拌均勻；
（8）取上述甲基丙烯酸甲酯重量的60-70%，與十二烷基硫酸鈉混合，加入到上述改性分散液中，升高溫度為76-80℃，保溫?cái)嚢?0-14分鐘，分別滴加剩余的甲基丙烯酸甲酯和過(guò)硫酸銨水溶液，滴加完畢后保溫反應(yīng)120-130分鐘，出料，加入上述聚山梨酯80、改性鈦溶膠，600-900轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0-17分鐘，加入剩余各原料，攪拌至常溫，得所述涂料。
所述的一種鈦溶膠抗菌皮革涂料，該涂料的使用方法為：使用前將本發(fā)明的涂料超聲處理20-30分鐘，用噴槍在0.2MPa的壓力下噴涂于皮革表面，常溫干燥，在76-80℃、80bar的條件下熨燙，之后再次噴涂本發(fā)明的涂料，常溫干燥，即可。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：
本發(fā)明首先將氧化鋅粒子均勻地分散到氯化亞錫的乙醇溶液中，Sn2+將迅速地吸附到氧化鋅表面；接著，向上述反應(yīng)液中加入Ag(TEA)2+的乙醇溶液，Sn2+可與加入的Ag(TEA)2+發(fā)生離子交換反應(yīng)，使得Ag+吸附在氧化鋅表面形成銀種；反應(yīng)后期，向溶液中逐漸滴加甲醛溶液并持續(xù)攪拌，使Ag被還原成Ag顆粒；
本發(fā)明的ZnO /Ag復(fù)合粒子本身耐水性較好，將其引入聚丙烯酸酯中可以有效防止水分子滲透到薄膜中，進(jìn)而降低復(fù)合薄膜的吸水率，提高其耐水性；
本發(fā)明的ZnO /Ag復(fù)合粒子具有很好的抗菌性能，在光照條件下，ZnO表面產(chǎn)生大量的電子及空穴，納米Ag捕獲生成的電子，得到Ag-，接著，Ag-與ZnO表面吸附的氧分子反應(yīng)，生成超氧離子;超氧離子與水進(jìn)一步反應(yīng)，生成過(guò)羥基和雙氧水;空穴與ZnO表面吸附的水或HO-離子反應(yīng)，形成具有強(qiáng)氧化性的活性羥基，活性羥基相互合并生成雙氧水，活性羥基的氧化能力是水體氧化劑中最強(qiáng)的，能夠降解許多有機(jī)物；此外，氧化劑超氧離子、雙氧水、過(guò)羥基等均可通過(guò)氧化反應(yīng)與蛋白質(zhì)、酶類(lèi)、脂類(lèi)以及核酸等生物大分子作用，破壞生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)，從而殺死細(xì)菌。反應(yīng)過(guò)程中，銀離子起催化活性中心的作用，其本身并不消耗。納米Ag由于粒度極小、比表面積大，表面能較高，容易被各種細(xì)菌所吸附，這樣便約束了細(xì)菌的活動(dòng)，使細(xì)菌的生存環(huán)境紊亂失調(diào)，抑制其呼吸，最終導(dǎo)致細(xì)菌發(fā)生“接觸死亡”。
本發(fā)明的涂料具有良好的抗菌性、優(yōu)異的透水汽性及耐水性，所得乳液涂飾后的皮革抗菌性良好、衛(wèi)生性能優(yōu)異；
本發(fā)明以鈦酸四丁酯為前驅(qū)體，得到的鈦溶膠，加入到涂料中，可以有效的改性粒子在涂料中的分散性，提高涂層的穩(wěn)定性強(qiáng)度。
具體實(shí)施方式
一種鈦溶膠抗菌皮革涂料，它是由下述重量份的原料組成的：
聚山梨酯800.1、十二烷基葡萄糖苷0.3、鈦酸四丁酯2、聚乙烯吡咯烷酮1.7、聚丙烯酰胺0.8、氯化亞錫1.6、三乙醇胺0.1、甲基丙烯酸甲酯190、十二烷基硫酸鈉3、烏洛托品0.1、過(guò)硫酸銨0.2、20%的甲醛溶液6、乙酸鋅16、硝酸銀4、硬脂酸鋇0.3、聚酰胺蠟微粉2、十八烷基異氰酸酯0.1、醋酸0.06。
一種所述的鈦溶膠抗菌皮革涂料的制備方法，包括以下步驟：
（1）將上述乙酸鋅、烏洛托品混合，加入到混合料重量60倍的去離子水中，攪拌均勻，為液a；
（2）將上述十二烷基葡萄糖苷加入到其重量20倍的去離子水中，攪拌條件下加入硬脂酸鋇，在60℃下保溫?cái)嚢?分鐘，得分散液；
（3）將上述聚乙烯吡咯烷酮加入到其重量20倍的、70%的乙醇溶液中，攪拌均勻，與上述液a混合，超聲20分鐘，送入到聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，在160℃下微波水熱20分鐘，冷卻至常溫，與上述分散液混合，攪拌均勻，過(guò)濾，將沉淀用去離子水、乙醇依次洗滌3次，置于烘箱中，干燥，得改性氧化鋅；
（4）將上述鈦酸四丁酯加入到其重量20倍、60%的乙醇溶液中，升高溫度為60℃，滴加上述醋酸，滴加完畢后保溫?cái)嚢?0分鐘，加入上述聚酰胺蠟微粉，升高溫度為90℃，保溫?cái)嚢?分鐘，冷卻至常溫，得改性鈦溶膠；
（5）將上述改性氧化鋅、氯化亞錫混合，加入到混合料重量100倍的無(wú)水乙醇中，超聲3分鐘，加入上述硝酸銀、三乙醇胺，攪拌均勻，滴加上述20%的甲醛溶液，滴加完畢后離心除去上清液，將沉淀用去離子水、乙醇依次洗滌3次，置于烘箱中，在90℃下干燥10分鐘，得銀摻雜改性氧化鋅；
（6）將上述聚丙烯酰胺加入到其重量80倍的去離子水中，攪拌均勻，加入醋酸或氨水，調(diào)節(jié)pH為6，加入上述銀摻雜改性氧化鋅，超聲20分鐘，得改性分散液；
（7）將上述過(guò)硫酸銨加入到其重量17倍的去離子水中，攪拌均勻；
（8）取上述甲基丙烯酸甲酯重量的60%，與十二烷基硫酸鈉混合，加入到上述改性分散液中，升高溫度為76℃，保溫?cái)嚢?0分鐘，分別滴加剩余的甲基丙烯酸甲酯和過(guò)硫酸銨水溶液，滴加完畢后保溫反應(yīng)120分鐘，出料，加入上述聚山梨酯80、改性鈦溶膠，600轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0分鐘，加入剩余各原料，攪拌至常溫，得所述涂料。
所述的一種鈦溶膠抗菌皮革涂料，該涂料的使用方法為：使用前將本發(fā)明的涂料超聲處理20分鐘，用噴槍在0.2MPa的壓力下噴涂于皮革表面，常溫干燥，在76℃、80bar的條件下熨燙，之后再次噴涂本發(fā)明的涂料，常溫干燥，即可。
性能測(cè)試：
液涂飾后的皮革對(duì)白色念珠菌的抑菌率為96.33%，對(duì)霉菌的抑菌率為80.0%。