涂料用防霉劑性能影響因素(最終版)

1、本科畢業(yè)論文（設(shè)計）涂料用防霉劑性能影響因素分析二級學(xué)院醫(yī)藥化工學(xué)院專 業(yè)應(yīng)用化學(xué)（化妝品方向）班 級2012級（1）班學(xué)生姓名韋健華學(xué) 號1215512134指導(dǎo)教師張必勝 盧秀霞樣本12016 年 04 月 15 日誠 信 聲 明我聲明，所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計）是本人在老師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我查證，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文（設(shè)計）中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得其他教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。我承諾，論文（設(shè)計）中的所有內(nèi)容均真實、可信。畢業(yè)論文（設(shè)計）作者（簽名）： 年 月 日涂料用防霉劑性能影響因素分析 【摘要】目的

2、：考察吡啶硫酮鋅(ZPT)、異噻唑啉銅(DCOIT)、碘代丙炔基氨基甲酸酯(IPBC)三種涂料用防霉劑運用在涂料配方中和生產(chǎn)工藝中抗霉性能的變化，通過抗菌圈試驗，選擇防霉劑體系的最優(yōu)配方及其比例，達到增強經(jīng)濟型涂料的防霉性能，延長防霉的時間的目的。方法：以量變控制法和抑菌環(huán)試驗法為研究方法。先進行水性涂料配方配制；再進行霉菌的采樣，分離，培養(yǎng)；單因素考察成膜物質(zhì)、增稠劑與顆粒度改變的抑菌效果。結(jié)果：3種防霉劑中ZPT抑霉效果最好，其次為IPBC，DCOIT最差。但是ZPT在三者中的分解能力最強，防霉效果失效越快；多元復(fù)配中DCOIT和IPBC復(fù)配能起到最佳抑菌效果，復(fù)配比例為DCOITIPBC

3、=23；應(yīng)用到水性涂料中，成膜基料為丙烯酸乳液的防霉效果差于聚氨酯乳液；增稠劑為羥乙基纖維素比聚丙烯酸的防霉效果差；且顆粒度越小，抑菌效果越好。結(jié)論：成膜基料為50%的聚氨酯、增稠劑為0.8%的聚丙烯酸、防霉劑為0.2%的DCOIT和0.3%的IPBC復(fù)配物，并且涂料顆粒度為80m制備出的水性涂料呈現(xiàn)最佳的防霉效果且防霉長效。 【關(guān)鍵詞】水性涂料；防霉劑；霉菌；影響因素Influence Factors Analysis of the Performance of the Mildew-proof Agent Abstract Objective: investigation of three

4、 kinds of mildew-proof agent including Zinc Pyrithione (ZPT), 4,5-dichloro-2-n-octy-4-isothiazolin-3-one (DCOLT), 3-iodo-2-propynyl-butyl-carbamate (IPBC) which used in coating formulation and production process of anti mildew properties. Through the antibacterial test ring, select the optimal formu

5、la and ratio among the mildew-proof agent system, to enhance the performance of economical coating and prolong mold time. Research methods: research methods with quantitative and control method and bacteriostatic ring test. Following the formula to make the water-based coating.The molds of sampling,

6、 isolation, culture. Investigation the antibacterial effect with the single factor of membrane materials, thickening agents and granularity change. The results showed that the anti mold effect of ZPT is best, followed by IPBC, DCOIT worst. ZPT has the strongest decomposition ability, so it losts the

7、 mouldproof effect quickly. In the multivariate compound，DCOLT and IPBC combination can play the best inhibitory effect by 0.2 to 0.3. Applied to water-based coating, the film forming basic material for acrylic emulsion mouldproof effect is poor in polyurethane emulsion; Thickener for hec mouldproof

8、 effect is poor than polyacrylic acid. And the smaller the particle size, bacteriostatic effect is better. Conclusion: film base for 50% 0.8% of polyurethane thickener of polyacrylic acid, fungicide DCOIT with 0.2% and 0.3% of IPBC compound with content, granularity and coating as < 80m preparati

9、on of waterborne coatings show best mouldproof effect and long-term mouldproof. Keywords Water-based coating Mildew-proof Agent Mildew Influence Factors目 錄1. 前言11.1霉菌的種類與特點11.2涂料用防霉劑分類11.3 無機防霉劑性質(zhì)與特點11.3.1 4,5-二氯-2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮的性質(zhì)與特點21.3.2吡啶硫酮鋅的性質(zhì)與特點21.3.3 3-碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯的性質(zhì)與特點31.4 研究目的與研究內(nèi)容32. 實

10、驗部分52.1 實驗試劑62.2 實驗儀器52.3 實驗方法62.3.1 霉菌采樣與培養(yǎng)62.3.2 霉菌稀釋液制備72.3.3 防霉劑篩選72.3.4 水性涂料的基礎(chǔ)配方82.3.5 抑菌環(huán)試驗93. 實驗結(jié)果與討論103.1防霉劑自身藥效影響對涂料防霉的影響103.2 成膜基料因素對涂料防霉的影響113.3 增稠劑因素對涂料防霉的影響123.4 顆粒度因素對涂料防霉的影響134. 結(jié)論15參考文獻16致謝181 前言1.1霉菌的種類與特點內(nèi)外墻上霉菌利用墻體膚層（通常指膩子層和面漆層）中可利用的碳源、氮源，以菌群的方式寄生于墻體表面，并且進行大量繁殖的真菌群落，通常呈現(xiàn)出黑毛、綠毛、紅毛、

11、黃毛等形態(tài)，其中包括黑曲霉、黃曲霉、球毛殼霉、木霉、宛氏擬青霉、出芽短梗霉鏈格孢等1-4。霉菌的菌落疏松，外觀干燥，不透明，常呈絨毛狀、棉絮狀、或蜘蛛網(wǎng)狀。在顯微鏡下觀察為絲狀體，而不是單細(xì)胞。1.2涂料用防霉劑分類目前全球涂料用防霉劑分為天然防霉劑、無機防霉劑和有機合成防霉劑三類5-6。其中天然防霉劑如殼聚糖提取復(fù)雜且供應(yīng)少，耐久性差。納米銀、納米二氧化鈦等無機防霉劑雖然防霉效果最佳但是價格昂貴，目前只運用在高端高檔、對美觀性、藝術(shù)性有高要求的建材中。有機防霉劑的抑菌效果僅次于無機防霉劑，價格適中，是經(jīng)濟型生產(chǎn)涂料企業(yè)炙熱配方原料7-8。在國外，對生活環(huán)境水平有高要求的人們會比較注重高環(huán)保性

12、、高質(zhì)量的涂料，自然金屬離子的無機防霉劑是添加到涂料中的首選，其抑菌機理為利用金屬離子的光催化性，與微生物中的蛋白質(zhì)不飽和鍵如其側(cè)鏈的甲基、苯基、胺基和巰基發(fā)生反應(yīng)，從而破壞微生物的空間結(jié)構(gòu)9-10。在國內(nèi)，涂料行業(yè)上主要以經(jīng)濟實用為主，因此有機合成防霉劑受到廣泛的應(yīng)用。企業(yè)上大多通過對防霉劑進行多元復(fù)配，以彌補其本身的不足，從而提高抗菌菌譜的廣泛性和藥效的耐久性11-12。例如全世界知名品牌Rocima350是以DCOIT和IPBC復(fù)配獲得防腐防霉劑系列產(chǎn)品，發(fā)揮互補、協(xié)同和增效作用。防霉劑的多元復(fù)配體系及比例優(yōu)化仍是我們研究發(fā)展的方向。1.3 無機防霉劑性質(zhì)與特點 在國內(nèi)，涂料用防霉劑添加

13、到涂料中需要具備以下特點：對霉菌/藻菌具有高活性、水溶性低、紫外光穩(wěn)定性好；pH值穩(wěn)定性好、適用于多種類型的配方、對涂膜干燥過程無影響、對顏色及顏色保持性無影響等13。而常用的涂料用防霉劑14主要包括吡啶硫酮鋅(ZPT)、異噻唑啉銅(DCOIT)、碘代丙炔基氨基甲酸酯(IPBC)、1,2-苯并異噻唑啉-3-酮（BIT）、甲酸甲酯（BCM）、2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮（OIT）、2,4,5,6-四氯-1,3-苯二甲酯(TPN)、敵草隆等等。這些有機防霉劑品種繁多，滅菌機理也不盡相同。其抑菌機理大概可分為作用于細(xì)胞壁和細(xì)胞膜系統(tǒng)、作用于生化反應(yīng)酶或其他活性物質(zhì)和作用于遺傳物質(zhì)或遺傳微粒結(jié)構(gòu)這

14、3大方面。其中，本文研究分析的防霉劑DCOIT、ZPT、IPBC常以不含揮發(fā)性有機化合物（VOC）、具有廣譜活性、高效低毒、價廉而得到涂料生產(chǎn)企業(yè)的廣泛應(yīng)用15-18。1.3.1 4,5-二氯-2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮的性質(zhì)與特點 4,5-二氯-2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮（DCOIT）是一種新型的高效廣譜防霉劑，具有高效、穩(wěn)定性好、耐紫外線、低毒環(huán)保等特點，因此廣泛應(yīng)用于工業(yè)涂料、粘合劑、皮革、造紙等工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中。其亦具有獨特的降解性和防霉防藻性，常被作為防污劑應(yīng)用于海洋船艦涂料中。但DCOIT殺菌不足之處在于有限性，在酸性（pH=5）或者堿性（pH=9）條件下分解的很快19。

15、且對皮膚有一定的刺激，容易使皮膚過敏，因此通常情況下建議添加量不超過2.5%。主要應(yīng)用于DCOIT的抑菌活性基團為異噻唑啉酮，通過與霉菌細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)硫醇發(fā)生反應(yīng)，破壞細(xì)胞酶，從而抑制細(xì)胞呼吸和破壞其的自我修復(fù)能力，導(dǎo)致細(xì)胞徹底死亡20。其分子式結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1 DCOIT1.3.2吡啶硫酮鋅的性質(zhì)與特點 吡啶硫酮鋅（ZPT）是為鋅的螯合物，除了在水性涂料中有高效持久的抗菌能力，其亦是世界聞名的抗頭屑成分21。ZPT是以2-氯吡啶為原料，經(jīng)雙氧水和冰醋酸的混合溶液氧化為2-氯-N-氧化物，2-氯-N-氧化物經(jīng)過巰基化，制備鈉鹽，最后與硫酸鋅反應(yīng)制備而得22。ZPT能在中性或酸性條件下進入細(xì)菌

16、細(xì)胞中將K+置換出來，把H+帶入細(xì)菌細(xì)胞中；在堿性條件下，把細(xì)胞內(nèi)的K+、Mg+帶出細(xì)胞，引入Na+。通過破壞細(xì)胞的離子梯度，使細(xì)胞生長受到抑制，最終導(dǎo)致細(xì)菌的死亡。而ZPT在與細(xì)菌細(xì)胞作用過程中，其本身沒有被消耗。吡啶硫酮鋅的分子結(jié)構(gòu)如圖2所示。圖2 ZPT1.3.3 3-碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯的性質(zhì)與特點 3-碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯（IPBC）具有高效廣譜、pH穩(wěn)定性好、熱穩(wěn)定、低毒等特點，其水溶性最高，為190mg/kg，耐熱性較差，在紫外光下易分解而產(chǎn)生黃變現(xiàn)象。據(jù)美國國際特品公司W(wǎng)inkowski Karen文獻報道，在美國市場上應(yīng)用于涂料的殺菌劑中，超過一半的市場份額為

17、IPBC所占領(lǐng)。IPBC的制備分為兩步來完成，先用炔丙醇與正丁基異氰酸酯反應(yīng)生成丙炔基丁基氨基甲酸酯，再用丙炔基丁基氨基甲酸酯與碘化劑反應(yīng)生成IPBC23。IPBC抑菌的活性基團為1-碘代-低炔烴的衍生物。其分子結(jié)構(gòu)如圖3所示。圖3 IPBC1.4 研究目的與研究內(nèi)容在中國城鎮(zhèn)化迅猛發(fā)展的今天，健康環(huán)保的涂料越來越受到消費者的青睞，其中以水性涂料為代表的綠色環(huán)保、高品質(zhì)、高性能、細(xì)分化涂料產(chǎn)品逐漸成市場主流。但水性涂料中富含的水分和C、H、N等有機營養(yǎng)成分，為微生物生長提供了理想條件。特別是高溫高濕的南方，更容易為霉菌的生長營造舒適的天然環(huán)境。最初霉菌破壞高分子聚合物，使漆膜對基材失去粘性并變

18、色、開裂、脫落，既而耐污性減弱，最后失去了保護功能并促進其他微生物的生長。因此隨著公共衛(wèi)生需求的發(fā)展，市場對可控制漆膜表面致病菌、防止交叉感染的的抗菌防霉劑的需求愈發(fā)強烈。 針對國內(nèi)內(nèi)墻涂料的霉菌現(xiàn)象，除了從環(huán)境方面控制濕度、溫度來抑制霉菌的生長繁衍，更重要的是從根本上解決提高墻面的抑菌效果和持久性。為此展開本課題的研究內(nèi)容：（1）從三種單組份防霉劑和四組雙組份防霉劑中篩選最佳防霉劑和配比濃度。（2）分析丙烯酸乳液和聚氨酯乳液兩種成膜基料對水性涂料防霉性能的影響，從中選出最佳的成膜基料。（3）分析聚丙烯酸和羥乙基纖維素兩種增稠劑對水性涂料防霉性能的影響。（4）用試驗中最佳的成膜基料、增稠劑、防

19、霉劑制備水性涂料，進一步分析涂料的顆粒度對涂料的防霉性能的影響。2. 實驗部分2.1 實驗試劑 表1 實驗試劑原料名稱規(guī)格廠家DCOITIPBCZPT氯化鈉葡萄糖瓊脂乙醇氯霉素消泡劑分散劑丙烯酸乳液聚氨酯乳液羥乙基纖維素聚丙烯酸二氧化鈦填料防腐劑蒸餾水工業(yè)級工業(yè)級工業(yè)級分析純分析純工業(yè)級分析純工業(yè)級工業(yè)級工業(yè)級工業(yè)級工業(yè)級工業(yè)級工業(yè)級工業(yè)級工業(yè)級分析純羅門哈斯羅門哈斯奧麒上海實驗試劑有限公司上海實驗試劑有限公司福建泉州市泉港化工廠安徽安特生物化學(xué)有限公司深圳思美泉生物科技有限公司德固賽諾普科佛山市華潤涂料有限公司佛山市華潤涂料有限公司上海邦景實業(yè)有限公司上海昊化化工有限公司杜邦焦嶺廣發(fā)拜耳自制

20、2.2 實驗儀器 表2 實驗儀器儀器名稱 廠家生化培養(yǎng)箱高壓滅菌鍋分析天平直尺電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱上海一恒科技有限公司上海申安醫(yī)療器械廠北京塞多利斯儀器系統(tǒng)有限公司深圳市東特塑料制品有限公司上海精宏實驗設(shè)備有限公司2.3 實驗方法2.3.1霉菌采樣與培養(yǎng) 以國家標(biāo)準(zhǔn)GB4789.15-94的“食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗霉菌和酵母計數(shù)”實驗作為參考，進行本次的霉菌采樣與培養(yǎng)。1、制備馬鈴薯葡萄糖瓊脂（PDA）培養(yǎng)基：A.馬鈴薯300g去皮切小塊，加入1000mL蒸餾水煮沸30min，用紗布過濾。B.加入20g的葡萄糖和20g的瓊脂，加熱溶化，攪拌均勻，稍冷卻后再加入蒸餾水至1000mL。C.用試管分裝后

21、，加塞包扎，121滅菌20min。滅菌后，放在37溫箱培養(yǎng)24小時，無菌生長的方可繼續(xù)下一步實驗。D.用少量乙醇溶解0.1g氯霉素，加入到培養(yǎng)基中，對培養(yǎng)基進行傾注平板，呈45°斜面擺放，45恒溫培養(yǎng)箱存放。2、 生理鹽水的準(zhǔn)備：稱取8.5g氯化鈉加入1000mL蒸餾水中攪拌溶解，按9mL/支分裝到試管中，加塞，于121滅菌20分鐘。3、霉菌采樣：取樣時須特別注意樣品的代表性和避免采樣時的污染。準(zhǔn)備好采樣工具，如帶塞試管、無菌棉簽。對疑是有霉菌滋生的墻體進行分層隨機采取不同點的霉菌，用無菌棉簽擦拭霉菌，并把棉簽裝進帶塞試管中送檢。4、霉菌的培養(yǎng)：混合檢樣，以無菌操作稱取檢樣25g，放

22、入含有225mL生理鹽水的玻塞三角瓶口，振搖30min，即為110稀釋液。從恒溫箱中取出PDA培養(yǎng)皿，用接種環(huán)沾取1:10稀釋液,在PDA培養(yǎng)皿以螺旋式劃線。培養(yǎng)皿放置于溫度為28的生化培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48小時。觀察確保霉菌的生長活性。2.3.2 霉菌稀釋液制備 1、用接種環(huán)從培養(yǎng)霉菌的PDA培養(yǎng)皿表面上沾取1mL霉菌樣，放入已滅菌的裝有9mL生理鹽水的試管中，蓋上塞子，振搖30min，即為110稀釋液。 2、用滅菌吸管吸取110稀釋液10mL，注入試管中，另用帶橡皮乳頭的1mL滅菌吸管反復(fù)吹吸50次，使霉菌孢子充分散開。 3、取1mL110稀釋液注入含有9mL滅菌水的試管中，另換一支1mL滅菌吸

23、管吹吸5次，此液為1100稀釋液。 4、按上述操作順序做10倍遞增稀釋液，每稀釋一次，換用一支1mL滅菌吸管，最終配制成所需的1100000稀釋液。2.3.3 防霉劑篩選DCOIT、IPBC和ZPT的最低抑菌濃度（MIC）測定均小于或等于20 PPM，因此試驗時的防霉劑的添加量應(yīng)大于MIC值。據(jù)多篇文獻報道，DCOIT和IPBC復(fù)配獲得防腐防霉劑系列的產(chǎn)品，發(fā)揮互補、協(xié)同和增效作用。結(jié)合這種情況，設(shè)計防霉劑的實驗組別：1、制作試驗紙片：DCOIT、IPBC、ZPT以及四組復(fù)配物分別按實驗編號（如表3）比例稱取，在攪拌下加入少量丙二醇至完全溶解，再加入蒸餾水至100mL。分別取少量防霉劑溶液浸濕

24、5mm無菌濾紙，2小時后取出，晾干。用無菌蒸餾水浸泡的濾紙紙片作為陰性對照。2、染菌平板的制備：用接種環(huán)沾取1:100000稀釋液，在營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基平板表面均勻涂抹三次，每次涂抹后轉(zhuǎn)動平板以至稀釋液能覆蓋整個表面和邊緣，蓋好平皿，室溫干燥5min。3、取試驗濾紙片貼放染菌平板表面，每個平板放兩個試驗濾紙片。將所有平板倒置在28溫箱培養(yǎng)24小時，用直尺/游標(biāo)卡尺測量抑菌環(huán)直徑。4、通過7組抑菌環(huán)直徑的對比，篩選出相應(yīng)組別最佳的防霉劑。表3 防霉劑配比濃度 組別DCOIT（%）IPBC（%）ZPT（%）10.5-2-0.5-3-0.540.40.1-50.30.2-60.20.3-70.10.4-

25、2.3.4水性涂料的基礎(chǔ)配方水性涂料是以水為分散介質(zhì)而制得的建筑涂料，通常是由去離子水、分散劑、成膜助劑、消泡劑、丙二醇、防腐劑、填料、顏料、防霉劑、增稠劑、樹脂乳液等配制而成。水性涂料代替了對人類有嚴(yán)重危害的二甲苯等有機溶劑的使用，降低了涂裝過程中甲醛等刺激性并有害氣體的釋放和降低了施工時的火災(zāi)風(fēng)險，起到了綠色環(huán)保的作用。正因為水性涂料良好的附著性和環(huán)保健康性，在現(xiàn)代社會中，人們對水性涂料的關(guān)注度越來越高，水性涂料的市場份額亦在迅速增長。水性涂料基礎(chǔ)配方見表4所示，將13%的水、0.4%的分散劑、0.2%的消泡劑、0.2%的防腐劑、0.5%防霉劑、4%丙二醇、 0.8%增稠劑準(zhǔn)確稱量到容器中

26、，在40恒溫條件下攪拌3分鐘左右。14%的顏料、12%填料混合后進行粗濾并過濾到容器中，用適量蒸餾水清洗容器內(nèi)壁，然后對容器內(nèi)混合物高速分散20分鐘。再低速攪拌下加入45%樹脂乳液，攪拌均勻后加入0.2%消泡劑、蒸餾水，最后繼續(xù)攪拌10分鐘即可。表4 水性涂料的基礎(chǔ)配方編號原料名稱比例（%）12345678910111213水分散劑消泡劑防腐劑防霉劑丙二醇羥乙基纖維素二氧化鈦填料水聚氨酯乳液消泡劑水合計130.40.20.20.540.814122500.2適量100注：1.防霉劑為23的DCOIT和IPBC復(fù)配物。2.3.5抑菌環(huán)試驗1.制作試驗紙片：取少量涂料試樣浸濕5mm無菌濾紙，2小時

27、后取出，晾干。2染菌平板的制備：用接種環(huán)沾取1:100000稀釋液，在營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基平板表面均勻涂抹三次，每次涂抹后轉(zhuǎn)動平板以至稀釋液能覆蓋整個表面和邊緣，蓋好平皿，室溫干燥5min。3.取試驗濾紙片貼放染菌平板表面，每個平板放兩個試驗濾紙片。將所有平板倒置在28溫箱培養(yǎng)24小時，用直尺/游標(biāo)卡尺測量抑菌環(huán)直徑。4.模擬現(xiàn)實環(huán)境，將所有試驗平板放置于光照充足的環(huán)境中下放置12小時，通風(fēng)陰涼處放置12小時，連續(xù)培養(yǎng)28天，每7天觀察并測量其抑菌環(huán)直徑。93 實驗結(jié)果與討論3.1防霉劑自身藥效對涂料防霉的影響防霉劑篩選試驗結(jié)果見表5，在8組的防霉劑篩選試驗中，單組分中ZPT的防霉效果最佳，抑菌直徑

28、為9.28mm；IPBC次之，DCOIT防霉效果為三者最差，抑菌直徑僅為8.56mm。而在DCOIT和IPBC的二組分復(fù)配物中，兩者配比為2:3呈現(xiàn)出的抑菌直徑為9.43mm，是四組復(fù)配物中最佳配比。因此，防霉效果容易受到防霉劑本身藥效的影響，要想提高其單一組分的藥效，就要改善其合成工藝和提高產(chǎn)品收率。通過單一組分和二組分復(fù)配物進行對照，發(fā)現(xiàn)隨著復(fù)配組分的增加，在組分間相互協(xié)同條件下，其防霉效果往往會達到互補、增效作用。表5 防霉劑篩選的抑菌環(huán)試驗結(jié)果 防霉劑配比濃度抑菌環(huán)直徑（mm）陰性對照組DCOIT(0.5%)IPBC(0.5%)ZPT(0.5%)0.4%DCOIT和0.1%IPBC0.

29、3%DCOIT和0.2%IPBC0.2%DCOIT和0.3%IPBC0.1%DCOIT和0.4%IPBC0.008.568.719.288.908.989.239.05從表5中選出防霉效果最佳的ZPT和配比為2:3的DCOIT和IPBC復(fù)配物，放置于光線充足的地方進行28天的平板培養(yǎng)，每隔7天觀察抑菌環(huán)的變化。其抑菌環(huán)直徑的變化如圖4所示，ZPT的抑菌圈縮小的速度明顯比DCOIT和IPBC的復(fù)配物要快。主要是因為ZPT的耐紫外線差，雖然ZPT在與霉菌作用是自身不會被消耗，但是在紫外線下容易分解，減弱其高效的防霉能力。DCOIT和IPBC復(fù)配物在復(fù)配過程中，相互之間的耐紫外線起著增效作用，從而分

30、解緩慢。 圖4 紫外光下的抑菌環(huán)變化3.2 成膜基料因素影響對涂料防霉的影響單因素改變成膜基料為丙烯酸乳液，其他水性成分亦不變，制備水性涂料并進行抑菌環(huán)試驗。觀察抑菌環(huán)直徑的變化，結(jié)果如圖5所示。防霉劑分別在聚氨酯乳液和丙烯酸乳液的防霉效果均有降低的趨勢，但是其抑菌環(huán)直徑縮小的速度較為緩慢。聚氨酯體系涂料的初始抑菌環(huán)平均直徑為9.74mm，丙烯酸體系涂料的初始抑菌環(huán)平均直徑為9.56mm，因此聚氨酯體系涂料的防霉效果優(yōu)于丙烯酸體系涂料。由此可見，防霉能力的差異主要受到成膜基料成分結(jié)構(gòu)的影響，成膜基料在發(fā)生聚合反應(yīng)時聚合能力不同，其涂料防霉能力就有所不同。聚合能力越強，其結(jié)構(gòu)就越緊密，呈現(xiàn)出的耐

31、水性就越好，斷絕了霉菌需要的水分和防止了防霉劑濃度的稀釋，在防霉劑的作用下，防霉效果更好。圖5 成膜基料對涂料防霉的影響3.3 增稠劑因素影響對涂料防霉的影響水性涂料以水作為分散介質(zhì),粘度通常都較低,在立面墻壁上施工會發(fā)生流掛現(xiàn)象。為了使涂料具有適當(dāng)?shù)恼扯纫愿纳破涫┕ば阅?、流平性能及貯存穩(wěn)定性, 常需要加入一定量的增稠劑。涂料用增稠劑可分為天然高分子(如酪素)、半合成高分子化合物(如羥乙基纖維素)、高分子化合物(如聚乙烯醇、聚丙烯酸酯類等)。在制備漿料時,增稠劑的加入使研磨漿稠度增加,加強漿料剪切作用。水性涂料要起到良好的耐水性,通常要求干膜厚度達到1.5-2.0mm。而天然高分子或半合成高分

32、子作為水性涂料的增稠劑,其制備出的水性涂料耐水性差，因此霉腐的現(xiàn)象更為嚴(yán)重。單因素改變增稠劑為聚丙烯酸，其他水性成分亦不變，制備水性涂料并進行抑菌環(huán)試驗。觀察抑菌環(huán)直徑的變化。由圖6可知，在28天的觀察中添加了聚丙烯酸酯類增稠劑制備出的水性涂料明顯比添加了羥乙基纖維素的水性涂料的防霉效果好，且添加了羥乙基纖維素的水性涂料隨著時間的推移，其抑菌環(huán)直徑縮小速度接近呈直線下降的趨勢。其原因在于羥乙基纖維素制備出來涂料較為柔軟，耐水性較差，而在水性涂料中柔軟和干燥緩慢的漆膜易沾污,霉菌飽子以污物為立足點,從中吸取營養(yǎng)成分而發(fā)育生長,所以它比堅硬速干的漆膜更容易發(fā)生霉菌。雖然防霉劑具有一定的高效防霉性能

33、，但是在羥乙基纖維素這樣引發(fā)霉菌滋生繁殖的環(huán)境下，霉菌容易對防霉劑產(chǎn)生抗體，產(chǎn)生耐藥性，阻止防霉劑發(fā)揮防霉性能。 圖6 增稠劑對涂料防霉的影響3.4 顆粒度因素影響對涂料防霉的影響 以聚氨酯乳液為成膜基料，增稠劑為聚丙烯酸，其他涂料成分不變，制備水性涂料。通過改變顆粒度，觀察其對涂料防霉性能的影響。結(jié)果見圖7，隨著涂料顆粒度的增大，抑菌環(huán)直徑逐漸減少。這是因為涂料顆粒度減少，比表面積增大，在單位面積內(nèi)涂料堆積越緊密，因而在短時間能有效提供的防霉劑的量就越多，發(fā)揮的防霉性能就越強，抑菌環(huán)直徑就會增大。而顆粒度增大，顆粒之間的間隙就會越大，防霉劑容易隨著水分的揮發(fā)而流失，從而降低防霉效果。圖7 顆

34、粒度對涂料防霉的影響顆粒度的大小受到目篩孔徑和顆粒之間分散性的影響。目篩孔徑直接影響了最后制備出來的水性涂料的細(xì)度，目篩孔徑越小，顆粒度越小，抑菌環(huán)直徑越大。涂料顆粒的分散性間接影響了涂料的顆粒度，而配方成分中分散劑是影響涂料的分散性的決定因素。分散劑在水性涂料體系中一方面提高水性涂料的耐水性，另一方面可以使顏料、填料能夠分散開來，從而提高涂料的儲存穩(wěn)定、不易分層和不易結(jié)塊復(fù)聚，降低水性涂料的顆粒度，增大抑菌環(huán)直徑。因此，要添加適量的分散劑和控制并改善涂料生產(chǎn)工藝，降低水性涂料的顆粒度，從而增強防霉劑的防霉效果。4. 結(jié)論雖然傳統(tǒng)的溶劑型涂料仍然占據(jù)大部分的市場份額，但是健康環(huán)保的水性涂料的應(yīng)

35、用日益增長并開始逐步取代溶劑型涂料。針對霉菌的生長條件，考慮到國內(nèi)的潮濕悶熱的環(huán)境和水性涂料的水分和營養(yǎng)成分，研制出一種廣譜高效、長效防霉的水性涂料至關(guān)重要。通過本課題的研究分析，發(fā)現(xiàn)成膜基料、增稠劑、顆粒度因素均對防霉劑在涂料中防霉性能的發(fā)揮起到重大作用。（1） 成膜基料的聚合能力越強，防霉劑防霉效果的發(fā)揮越好，本文實驗研究分析的成膜基料為聚氨酯乳液比丙烯酸乳液的涂料防霉效果好；（2） 增稠劑為合成高分子比半合成高分子和天然高分子的防霉效果更佳，如聚丙烯酸顯然比含有豐富羥基的羥乙基纖維素的涂料防霉效果更佳。（3） 隨著顆粒度變小，防霉劑的防霉效果增強，顆粒度小于80m有利于涂料防霉效果的提高

36、。 因此，成膜基料為聚氨酯、增稠劑為聚丙烯酸、防霉劑為0.2% DCOIT和0.3% IPBC的復(fù)配物，并且涂料顆粒度為80m制備出的水性涂料呈現(xiàn)最佳的防霉效果且防霉達到長久持效的作用。18參考文獻1 沈浩.防霉抗菌問題的探討（一）J.中國涂料，2013,28（11）：68-70.2 沈浩.防霉抗菌問題的探討（二）J.中國涂料，2013,28（12）：65-70.3 馬振瀛.防霉學(xué)M.云南：云南科技出版社，1990.4 張東洋，陳中華，徐偉萍，等.建筑乳膠涂料防霉性的研究J.涂料工業(yè)，2001，31(4):12-14.5 JACOBSON A,WILLINGHAM G.L.Sea-nine antifoulant: anenviron mentally acceptable alternative to organotin antifoulantsJ.The Science of the Total Environmengt,2000,258(1):103-110. 6 宋偉民.室內(nèi)真菌污染及其健康影響J.上海預(yù)防醫(yī)學(xué)，2003,15（2）：59-60.7 彭紅，謝小保，歐陽友生，等.涂料用防霉劑、抗菌劑和抗藻劑J.中國涂 料，2007，22（12）：48-52.8 肖麗平，李臨生，安