抗菌型雙組份刷涂聚脲的性能和應(yīng)用
李占一
廣州市金鉑爾化工有限公司 廣州
抗菌型雙組份刷涂聚脲是一種可手工施工,有殺菌性能的高分子材料,具有安全、廣譜、長效殺菌抑菌功能.既可做成硬度2H的剛性抗菌型防護(hù)涂料,也可以做成高延伸率和高拉伸強(qiáng)度的彈性抗菌型防水材料、抗菌型地坪材料。耐黃變性好,物理力學(xué)性能優(yōu)異,對基材的粘結(jié)力強(qiáng),施工簡便靈活。施工過程無VOC排放。已在藥廠、醫(yī)院、學(xué)校及污水處理廠水池、水槽、飲用水等工程領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。是一種值得大力推廣的兼有抗菌功能的新型材料。
關(guān)鍵詞:抗菌型雙組份刷涂聚脲,防水涂料,重防護(hù)涂料
一、前言
隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和生存環(huán)境的不斷變化,由于抗生素和化學(xué)藥物的大量使用,以細(xì)菌和病菌為代表的微生物已對人類健康造成越來越嚴(yán)重的威脅,直接危害著人們的健康。全球每年因細(xì)菌感染導(dǎo)致死亡的人數(shù)接近2000萬,占死亡總數(shù)的30%以上。從1996年日本大面積爆發(fā)的0—157大腸桿菌感染事件,到2003年肆虐于我國的“非典型肺炎”,以及讓人為之色變的登革熱,出血熱等流行病,無不向人們說明一個(gè)事實(shí):只有建立環(huán)保健康的生存環(huán)境和使用的消毒滅菌產(chǎn)品,才能有效抵抗有害微生物的侵害。
抗菌型雙組份刷涂聚脲是一種慢反應(yīng)型聚脲,可以手工施工,固化后的涂膜表面具有安全、廣譜、長效殺菌抑菌功能。其涂料組份由位阻型仲氨基天冬樹脂組成,殺菌助劑由無機(jī)載體的金屬系殺菌助劑復(fù)配而成,固化劑組份由脂肪族異氰酸酯或其預(yù)聚體構(gòu)成。其滅菌原理是:當(dāng)細(xì)菌、霉菌、真菌,苔蘚菌等微生物接觸到涂膜釋放的抗菌金屬離子時(shí),這些抗菌離子帶正電荷,而微生物帶負(fù)電荷,當(dāng)兩者接觸后產(chǎn)生庫倫吸引,相互牢固吸附。當(dāng)微生物細(xì)胞表面積蓄一定數(shù)量抗菌金屬離子時(shí),便會依據(jù) “微動力效應(yīng)”使之有效地?fù)舸┪⑸锛?xì)胞壁,粉碎其細(xì)胞膜,接觸到細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)和核酸;達(dá)到一定濃度后便產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)使蛋白質(zhì)變性,降低蛋白酶的活性。蛋白質(zhì)是一切生命的基礎(chǔ),蛋白質(zhì)的失活影響細(xì)胞的代謝和呼吸功能,使其無法分裂、繁殖直至死亡,從而完成了抑菌滅菌的全過程。
由含有抗菌劑的聚脲涂料A組份和固化劑B組份現(xiàn)場反應(yīng)形成致密的涂膜,其涂膜除了廣譜的殺菌消毒功能外,其它各項(xiàng)性能優(yōu)異,耐候性好,拉伸強(qiáng)度高、斷裂延伸率大,可廣泛用于藥廠、醫(yī)院、學(xué)校及污水處理廠水池、水槽、飲用水等防水工程
刷涂聚脲克服了傳統(tǒng)噴涂聚脲由于反應(yīng)速度過快,需要的高溫、高壓設(shè)備施工的弊端,可以按常規(guī)涂裝方法施工,能夠一勞永逸地解決重防腐、防水中的疑難問題,其特點(diǎn)是:雙組分,環(huán)保高固含,現(xiàn)場即配即用,施工方便靈活,可采用手刷、輥涂、刮涂、普通噴涂、普通無氣噴涂等多種方式施工。
1. 有廣譜的殺菌消毒功能,對人體和環(huán)境安全可靠。
2. 涂膜整體無縫,無缺陷漏點(diǎn),并且性能可調(diào),既能做成硬度高達(dá)2H的剛性涂膜,又可以做成斷裂伸長率高達(dá)400%、拉伸強(qiáng)度高達(dá)25Mpa的彈性材料。
3. 耐候性能優(yōu)異,已通過4000h的人工加速老化試驗(yàn)。
4. 耐磨性能優(yōu)異,彈性涂膜磨耗損失≤10mg(1000g/500r),剛性涂膜RCA≥400次。
5. 防腐性能好,耐化學(xué)介質(zhì)性能好。
二、金鉑爾化工抗菌型刷涂聚脲系列產(chǎn)品介紹
廣州市金鉑爾化工有限公司致力于雙組份脂肪族刷涂型聚脲的研發(fā)生產(chǎn)。產(chǎn)品包括抗菌類聚脲彈性涂料和聚脲剛性涂料,前者用于混凝土基材的防水,后者用于金屬基材的防腐蝕涂裝及金屬基材的抗菌耐磨涂層。
1、抗菌型刷涂聚脲彈性體涂料
金鉑爾抗菌型彈性聚脲涂料包括T100KJ無溶劑聚脲抗菌中涂漆和T200KJ耐黃變的脂肪族聚脲抗菌面漆兩個(gè)系列,延伸率在300-500%,拉伸強(qiáng)度為10-25MPa,于混凝土基材防水和防腐,也可用于金屬管道內(nèi)外壁涂裝。T100KJ聚脲中涂層與T200KJ脂肪族聚脲面漆組成耐候的防水涂層體系。
抗菌型彈性刷涂聚脲涂料的性能見表1,主要性能包括:①滅菌能力強(qiáng),延伸率高,拉伸強(qiáng)度大;②耐磨性好;③耐紫外線好;④機(jī)械強(qiáng)度高,粘結(jié)力強(qiáng),抗沖擊能力強(qiáng),搬運(yùn)吊裝過程中不易損傷;⑤能耐濃度為10%的強(qiáng)酸和10%的強(qiáng)堿;耐鹽性能穩(wěn)定,可以在海洋大氣環(huán)境下使用;⑥施工方法簡便,手工刷涂或噴涂;環(huán)保型材料,對生態(tài)環(huán)境無污染。
表1 T100KJ/T200KJ脂肪族刷涂聚脲彈性涂料指標(biāo)
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T100KJ系列 無溶劑抗菌型刷涂聚脲彈性涂料 |
T200KJ系列 抗菌型刷涂聚脲彈性面漆 |
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固含量% |
95-100 |
80-90 |
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對大腸桿菌滅菌率(24h)% |
99.99 |
99.99 |
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對金黃色葡萄球菌滅菌率(24h)% |
99.98 |
99.98 |
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拉伸強(qiáng)度/MPa |
≥20 |
≥20 |
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斷裂延伸率/% |
≥350 |
≥450 |
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不透水性/30min |
0.3 Mpa |
0.3 Mpa |
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低溫柔性/°C |
-40 |
-40 |
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對混凝土粘結(jié)力/MPa |
4.5 |
4.5 |
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耐磨性(1000g/500r) |
≤10mg |
≤10mg |
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施工方法 |
刷涂、輥涂、噴涂 |
刷涂、輥涂、噴涂 |
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耐酸性(10%H2SO4溶液,240h) |
漆膜完好,無起泡現(xiàn)象 |
漆膜完好,無起泡現(xiàn)象 |
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耐堿性(10%NaOH溶液,240h) |
漆膜完好,無起泡現(xiàn)象 |
漆膜完好,無起泡現(xiàn)象 |
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耐水性h |
≥240 |
≥240 |
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耐機(jī)油h |
≥240 |
≥240 |
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耐鹽水性(3%NaCl)h |
≥240 |
≥240 |
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耐紫外線 QUV313nm |
不起泡、不開裂,輕微黃變 |
1500h不黃變,不起泡、不開裂 |
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干燥時(shí)間 表干 |
1h |
1h |
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干燥時(shí)間 實(shí)干 |
24h |
24h |
2、T300KJ系列抗菌型刷涂聚脲剛性涂料
金鉑爾抗菌型剛性聚脲涂料T300KJ系列產(chǎn)品適用于金屬基材和混凝土基材的涂裝保護(hù),硬度1-2H,耐紫外線高可達(dá)4000h(其性能見表2)。涂層有高的交聯(lián)密度和屏蔽性,抗菌滅菌能力強(qiáng),耐酸堿性好,耐氯離子滲透能力強(qiáng),能夠有效阻止環(huán)境中的水、氧氣、氯離子等腐蝕性因子侵入基材,有效延長設(shè)施的使用壽命,減少設(shè)施的維修費(fèi)用。
表2 T300KJ系列抗菌型聚脲剛性涂料指標(biāo)
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序號 |
檢驗(yàn)項(xiàng)目 |
檢測結(jié)果 |
檢測方法 |
備注 |
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1 |
固體含量(%) |
90.5 |
GB/T1725-2007 |
125℃ 1H |
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2 |
細(xì)度(μm) |
20 |
GB/T6753.1-2007 |
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3 |
表干時(shí)間 h |
1 |
GB/T1728-1989 |
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4 |
實(shí)干時(shí)間 h |
24 |
GB/T1728-1989 |
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5 |
施工期限 h |
1 |
GB/T1728-1989 |
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6 |
柔韌性 mm |
1 |
GB/T1731-1993 |
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7 |
耐沖擊 kg.cm |
50 |
GB/T1732-1993 |
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8 |
鉛筆硬度 |
3H |
GB/T6739-2006 |
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耐磨性 g |
0.02 |
GB/T1768-2006 |
750g/500r |
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9 |
附著力(劃格法) |
1 級 |
GB/T9286-1998 |
間距1mm |
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10 |
耐堿性 240h |
漆膜完好,無異常 |
GB/T9274-1988 |
10%NaOH溶液 |
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11 |
耐酸性 240h |
漆膜完好,無異常 |
GB/T9274-1988 |
10%H2SO4溶液 |
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12 |
耐機(jī)油 240h |
漆膜完好,無異常 |
GB/T9274-1988 |
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13 |
冷熱交替循環(huán)(3個(gè)循環(huán)) |
漆膜完好,無異常 |
HG/T2884-1997 |
一個(gè)循環(huán): -20℃×1h→ 80℃×1h |
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14 |
耐鹽霧 2000h |
合格 |
GB/T1771-2007 |
配套環(huán)氧富鋅底漆 |
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15 |
耐人工老化4000h(QUV313nm) |
色差△E=2.9 失光率 15% |
ASTM D4587-2005 |
QUV313nm |
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16 |
水蒸氣滲透率g/(m2.d.kpa) |
0.007 |
SY/T0319-1998 |
涂層厚度245μm |
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17 |
耐水性(1000h) |
無氣泡、無銹蝕 |
GB/T1733-1993 |
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18 |
氯離子滲透率mg/(cm2.d) |
0.7×10-4 |
JTJ/T275-2000 |
涂層厚度300μm |
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19 |
對大腸桿菌滅菌率(24h)% |
99.99 |
JC/T897-2002 |
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20 |
對金黃色葡萄球菌滅菌率(24h)% |
99.98 |
JC/T897-2002 |
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3 、T100KJ/T200KJ系列抗菌型聚脲彈性涂料的應(yīng)用
抗菌型刷涂聚脲涂層是柔韌、牢固、一體無縫的彈性涂膜,除了抗菌消毒功能外,還具有良好的防水、耐化學(xué)腐蝕、抗沖擊和耐磨性能。同時(shí),又具有高抗張強(qiáng)度和良好的柔韌性、延伸率,能避免因基材移動而產(chǎn)生的開裂現(xiàn)象。
醫(yī)院污水中含各種有害的細(xì)菌和病毒,危機(jī)人們的身體健康,同時(shí)污水中各種離子、酸性物質(zhì)、氧化性物質(zhì)都會對污水處理池的混凝土及內(nèi)部鋼筋產(chǎn)生腐蝕破壞,必須對其進(jìn)行有效保護(hù)。污水處理池采用抗菌型刷涂聚脲涂層,涂裝1-2mm厚T100KJ聚脲彈性涂膜,能有效殺滅各種病菌,阻止腐蝕性介質(zhì)對混凝土的滲透。其優(yōu)異的耐酸、耐堿、耐介質(zhì)能力,可以保證聚脲涂膜本身能抵擋污水中各種介質(zhì)的腐蝕。聚脲涂膜有優(yōu)異的延伸率和抗拉強(qiáng)度,可保證在混凝土基面發(fā)生水平或垂直方向位移的情況下,能大限度地保持涂膜的連續(xù)性而不開裂,從而達(dá)到佳的保護(hù)效果。
