防霉殺菌型水性聚氨酯涂料（WPU涂料）研究

防霉殺菌型水性聚氨酯涂料（WPU涂料）研究，分別研究了無機抗菌型水性聚氨酯涂料和有機抗菌型水性聚氨酯涂料。
許凱翔 楊建軍 *
( 安徽大學化學化工學院 安徽省綠色高分子材料重點實驗室 合肥 230601)


中圖分類號: TQ 63 文獻標識碼: A 文章編號: 1005 －1902( 2016) 02 －0001 －04

1 防霉殺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樹脂和顏填料等 助劑，為微生物的生存提供了一定的營養條件，用于 建筑涂料存在著易被真菌催化水解、老化并產生變 色和氣味等問題，故需要對水性聚氨酯進行改進來延長 建筑涂料的使用時間。常見的防霉殺菌型水性聚氨酯涂 料分為無機抗菌型和有機抗菌型。

1. 1 無機抗菌型水性聚氨酯涂料 
將納米銀、光觸媒納米 TiO 2 和納米 ZnO 等無機 抗菌劑物理混合到涂料中，既簡單，省時省工，也不 影響水性聚氨酯涂料的各種性能。

鄭順姬等 ［3］ 將納米 TiO 2 用表面活性劑改性后 與水性聚氨酯乳液混合制備納米 TiO 2 /WPU 復合涂飾劑， 研究了納米 TiO 2 含量對復合乳液及涂膜性能的影 響。實驗結果表明，隨著納米 TiO 2 含量的增加，復 合材料對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌作用逐 漸增強; 且復合材料對金黃色葡萄球菌的抗菌作用 略好于大腸桿菌。劉世榮等 ［4］ 以異佛爾酮二異氰 酸酯( IPDI) 、聚丙二醇和改性納米 TiO 2 為主要原 料，乙二胺為小分子擴鏈劑，二羥甲基丙酸( DMPA) 為親水擴鏈劑，通過原位分散聚合制備了 WPU/納 米 TiO 2 復合乳液。結果發現，該復合乳液對葡萄球 菌有良好的抑菌作用，隨著納米 TiO 2 用量的增加， 抑菌效果越好。Xiong 等 ［5］ 制備了一種新型的含有 鎳鋁水滑石( NiAl-LDH) 和 ZnO 的水性聚氨酯復合涂料。 當 NiAl-LDH/ZnO 質量分數在 1. 5% 以下時，其在水性聚氨酯基體中分布良好。該種復合涂料抗菌性能較 好，特別是對革蘭氏陰性細菌、大腸桿菌和革蘭氏陽 性金黃色葡萄球菌有著優異的抗菌效果。


1. 2 有機抗菌型水性聚氨酯涂料 

除了加入無機抗菌劑外，還可以將有機抗菌基 團以共價鍵的形式結合在不溶性載體上，不僅可以 重復利用，而且因抗菌基團集中在載體表面，故具有 高效快速的殺菌能力，目前共價鍵型高分子抗菌劑 的研究主要集中在季銨鹽、季鏻鹽和吡啶鹽等 ［6］ 。

Zhang 等 ［7］ 通過 IPDI、聚四氫呋喃二醇( PT- MG) 、聚乙二醇、賴氨酸和一種新的含有 Gemini 季 銨鹽的 L-賴氨酸-二胺衍生物( EG12) 等為原料合成 了一種含有 Gemini 季銨鹽的水性聚氨酯( GWPU) ， 通過確定其最低抑菌濃度來衡量其抗菌能力。結果表明，這種含有 Gemini 季銨鹽的水性聚氨酯具有對革蘭 氏陽性菌和革蘭氏陰性菌都有著良好的抗菌作用。 這種水性聚氨酯可制成防止微生物污染的建筑涂料。Wu 等 ［8］ 用對氨基苯甲酸改性萜烯基環氧樹脂制備了 陰離子多元醇分散體( T-PABA) 。然后將 T-PABA 分散體與六亞甲基二異氰酸酯( HDI) 交聯制備了水 性聚氨酯環氧樹脂復合涂料。通過熱重分析發現， 該涂料具有良好的耐熱性能，并具有良好的附著力、 抗菌、防水和防污等性能; 隨著異氰酸酯指數( Ｒ) 的 增加，該涂料的耐沖擊強度、耐水性和耐熱性均有所 提高。