一种抗菌型丙烯酸树脂及其制备方法与应用

技术领域

本发明属于树脂技术领域，尤其涉及一种抗菌型丙烯酸树脂及其制备方法与应用。

背景技术

机壳漆指主要用于电脑机箱、相机外壳、计算机外壳等家电产品的塑胶部分的表面装饰涂料。随着社会的发展和人们生活水平的提高，人们在选用机壳漆时，通常会选用具有抗菌效果的涂料，现有抗菌型塑胶漆中大多数填加季胺盐，含有不环保物质，而且效果也不是很理想。而且市面上的抗菌树脂大多含卤素，不环保，效果也不是很好。且市面上塑胶机壳漆树脂性同时也存在易掉漆，不耐醇等缺陷。

发明内容

本发明目的在于针对上述现有技术的不足之处而提供一种抗菌型丙烯酸树脂及其制备方法与应用，本发明所述抗菌型丙烯酸树脂含有天然植物抗菌剂，环保安全，抗菌效果好，而且具有耐醇，耐磨，防掉银和银粉排列性好的效果。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种抗菌型丙烯酸树脂包括如下重量份的制作原料：39-45份丙烯酸硬单体，1.5-2.5份丙烯酸软单体，0.2-0.6份附着力促进剂，0.5-1.0份引发剂，40-50份第一溶剂，4-10份第二溶剂，0.5-1.0份抗菌剂；所述抗菌剂为植物提取物。

本发明通过对制作原料的合理搭配，利用自由基聚合反应，有效控制所得丙烯酸树脂的分子成分和结构，使制备的丙烯酸树脂具有耐醇，耐磨，防掉银和银粉排列性好的效果；且添加植物提取物抗菌剂，绿色环保，使所述抗菌型丙烯酸树脂具有良好的抗菌、抗病毒性能。

作为本发明的优选实施方案，所述植物提取物为牡丹根皮提取物。

牡丹根皮提取物富含丹皮酚、没食子酸、槲皮素、单宁酸、牡丹酚甙、牡丹酚原甙、牡丹酚新甙、芍药甙、氧化芍药甙、苯甲酰芍药甙、苯甲酰氧化芍药甙、没食子酸及茶叶素等活性物。丹皮酚具有镇痛、抗炎、解热和抑制变态反应的作用，因此牡丹根皮提取物具有镇静、催眠、降血压和抗氧化的效能；同时也具有抗细菌、抗霉菌、抗真菌、抗病毒、抗过敏、消炎、消肿止痛等作用。

本发明使用天然牡丹根皮提取物，一方面利用所述牡丹根皮提取物的抗菌、抗病毒等效果，另一方面添加进入本发明反应体系因牡丹根皮提取物为天然植物提取物，绿色环保无有毒物质产生，而且能够与本发明其他制作原料复配，能够发挥自身优势，不会影响所述丙烯酸树脂的耐醇，耐磨，防掉银和银粉排列性好的性能。

作为本发明的优选实施方案，所述丙烯酸硬单体为甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸异冰片酯的混合物，所述甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸异冰片酯的重量比为7.5-8.5：0.3-0.5。

所述甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸异冰片酯的混合物可提高所述抗菌型丙烯酸树脂的硬度、保光保色性能。

作为本发明的优选实施方案，所述丙烯酸软单体为甲基丙烯酸月桂酯。

长链的丙烯酸及甲基丙烯酸具有较好的耐醇性和耐水性，因此本发明引入甲基丙烯酸月桂酯，降低酯基含量，提高所述抗菌型丙烯酸树脂的耐醇性、耐水性和耐溶剂性，也可提高所述抗菌型丙烯酸树脂的柔韧性，促进成膜。

作为本发明的优选实施方案，所述附着力促进剂为2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯；所述引发剂为过氧化叔丁异辛酯和过氧化叔丁苯甲酸的混合物，所述过氧化叔丁异辛酯和过氧化叔丁苯甲酸的重量比为0.37-0.6：0.13-0.4。

所述2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯属于甲基丙烯酯化的磷酸酯功能单体，作为附着力促进剂和偶联剂，对多种金属、玻璃、陶瓷、混凝土等无机材料可表现出良好的附着、粘接功能，也能够提高所述抗菌型丙烯酸树脂的耐水性和光泽度。

作为本发明的优选实施方案，所述第一溶剂为醋酸丁酯，第二溶剂为异丁醇。

另外，本发明要求保护所述抗菌型丙烯酸树脂的制备方法，包括下如下步骤：

(1)将丙烯酸硬单体，丙烯酸软单体，促进剂，引发剂、第一溶剂和第二溶剂混合均匀得到混合溶液A；

(2)在100-120℃下，将第一溶剂和第二溶剂投入反应容器中，得到混合溶液B；

(3)在100-120℃下，将混合溶液B滴加至混合溶液A中反应4.5-5.5小时后停止加热，加入第一溶剂，冷却至60℃以下加入抗菌剂，混合均匀，得到所述抗菌型丙烯酸树脂。

作为本发明的优选实施方案，所述步骤(3)中，将混合溶液B加入混合溶液A的加入方式为匀速滴加，所述匀速滴加的时间为3.5-4.5h

作为本发明的优选实施方案，所述步骤(1)中的第一溶剂、所述步骤(2)中的第一溶剂和所述步骤(3)中的第一溶剂的重量比为23-29:1.5-2.5:15.5-18.5；所述步骤(1)中的第二溶剂和所述步骤(2)中的第二溶剂的重量比为0.5-1.5:0.3-0.5。

本发明还要求保护所述的抗菌型丙烯酸树脂在制备机壳漆中的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明以植物提取物抗菌剂为主要改性材料，得到所述抗菌型丙烯酸树脂，所述抗菌剂作为天然植物提取物，绿色环保，使所述抗菌型丙烯酸树脂具有良好的抗菌、抗病毒性能。同时本发明通过对制作原料的合理搭配，利用自由基聚合反应，有效控制所得丙烯酸树脂的分子成分和结构，使所述抗菌型丙烯酸树脂具有耐醇，耐磨，防掉银和银粉排列性好的效果。

具体实施方式

为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。

所述牡丹根皮提取物的商品号为MSK-NE 150，购买于韩国MST公司。

实施例1

本发明一种抗菌型丙烯酸树脂的实施例，所述抗菌型丙烯酸树脂包括如下重量份的制备原料：

39.8份甲基丙烯酸甲酯，2.2份甲基丙烯酸异冰片酯，2.2份甲基丙烯酸月桂酯，0.44份2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯，0.44份过氧化叔丁异辛酯，0.27份过氧化叔丁苯甲酸，44.9份醋酸乙酯，8.8份异丁醇，0.88份牡丹根皮提取物。

所述抗菌型丙烯酸树脂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸异冰片酯，甲基丙烯酸月桂酯，2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯，过氧化叔丁异辛酯，过氧化叔丁苯甲酸，29.5份醋酸乙酯，6.6份异丁醇混合均匀得到混合溶液A；

(2)在110℃下，将2.2份醋酸乙酯和2.2份异丁醇投入反应容器中，得到混合溶液B；

(3)在110℃下，将混合溶液B通过4小时匀速滴加至混合溶液A中反应5小时后停止加热，加入13.2份醋酸乙酯，冷却至60℃以下加入牡丹根皮提取物，混合均匀，得到所述抗菌型丙烯酸树脂。

实施例2

本发明一种抗菌型丙烯酸树脂的实施例，所述抗菌型丙烯酸树脂包括如下重量份的制备原料：

37.5份甲基丙烯酸甲酯，1.5份甲基丙烯酸异冰片酯，2.5份甲基丙烯酸月桂酯，0.2份2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯，0.37份过氧化叔丁异辛酯，0.13份过氧化叔丁苯甲酸，50份醋酸乙酯，4份异丁醇，0.5份牡丹根皮提取物。

所述抗菌型丙烯酸树脂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸异冰片酯，甲基丙烯酸月桂酯，2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯，过氧化叔丁异辛酯，过氧化叔丁苯甲酸，29份醋酸乙酯，2.5份异丁醇混合均匀得到混合溶液A；

(2)在110℃下，将2.5份醋酸乙酯和1.5份异丁醇投入反应容器中，得到混合溶液B；

(3)在110℃下，将混合溶液B通过4小时匀速滴加至混合溶液A中反应5小时后停止加热，加入18.5份醋酸乙酯，冷却至60℃以下加入牡丹根皮提取物，混合均匀，得到所述抗菌型丙烯酸树脂。

实施例3

本发明一种抗菌型丙烯酸树脂的实施例，所述抗菌型丙烯酸树脂包括如下重量份的制备原料：

42.5份甲基丙烯酸甲酯，2.5份甲基丙烯酸异冰片酯，1.5份甲基丙烯酸月桂酯，0.6份2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯，0.6份过氧化叔丁异辛酯，0.4份过氧化叔丁苯甲酸，40份醋酸乙酯，10份异丁醇，1.0份牡丹根皮提取物。

所述抗菌型丙烯酸树脂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸异冰片酯，甲基丙烯酸月桂酯，2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯，过氧化叔丁异辛酯，过氧化叔丁苯甲酸，23份醋酸乙酯，7.5份异丁醇混合均匀得到混合溶液A；

(2)在110℃下，将1.5份醋酸乙酯和2.5份异丁醇投入反应容器中，得到混合溶液B；

(3)在110℃下，将混合溶液B通过4小时匀速滴加至混合溶液A中反应5小时后停止加热，加入15.5份醋酸乙酯，冷却至60℃以下加入牡丹根皮提取物，混合均匀，得到所述抗菌型丙烯酸树脂。

对比例1

本发明一种抗菌型丙烯酸树脂的对比例，所述抗菌型丙烯酸树脂包括如下重量份的制备原料：

39.8份甲基丙烯酸甲酯，2.2份甲基丙烯酸异冰片酯，2.2份甲基丙烯酸月桂酯，0.44份2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯，0.44份过氧化叔丁异辛酯，0.27份过氧化叔丁苯甲酸，44.9份醋酸乙酯，8.8份异丁醇。

所述抗菌型丙烯酸树脂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸异冰片酯，甲基丙烯酸月桂酯，2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯，过氧化叔丁异辛酯，过氧化叔丁苯甲酸，29.5份醋酸乙酯，6.6份异丁醇混合均匀得到混合溶液A；

(2)在110℃下，将2.2份醋酸乙酯和2.2份异丁醇投入反应容器中，得到混合溶液B；

(3)在110℃下，将混合溶液B通过4小时匀速滴加至混合溶液A中反应5小时后停止加热，加入13.2份醋酸乙酯，冷却至60℃以下加入牡丹根皮提取物，混合均匀，得到所述抗菌型丙烯酸树脂。

对比例2

本发明一种抗菌型丙烯酸树脂的对比例，所述抗菌型丙烯酸树脂包括如下重量份的制备原料：

39.8份甲基丙烯酸甲酯，2.2份甲基丙烯酸异冰片酯，2.2份甲基丙烯酸月桂酯，0.44份2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯，0.44份过氧化叔丁异辛酯，0.27份过氧化叔丁苯甲酸，44.9份醋酸乙酯，8.8份异丁醇，0.3份牡丹根皮提取物。

所述抗菌型丙烯酸树脂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸异冰片酯，甲基丙烯酸月桂酯，2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯，过氧化叔丁异辛酯，过氧化叔丁苯甲酸，29.5份醋酸乙酯，6.6份异丁醇混合均匀得到混合溶液A；

(2)在110℃下，将2.2份醋酸乙酯和2.2份异丁醇投入反应容器中，得到混合溶液B；

(3)在110℃下，将混合溶液B通过4小时匀速滴加至混合溶液A中反应5小时后停止加热，加入13.2份醋酸乙酯，冷却至60℃以下加入牡丹根皮提取物，混合均匀，得到所述抗菌型丙烯酸树脂。

对比例3

本发明一种抗菌型丙烯酸树脂的对比例，所述抗菌型丙烯酸树脂包括如下重量份的制备原料：

39.8份甲基丙烯酸甲酯，2.2份甲基丙烯酸异冰片酯，2.2份甲基丙烯酸月桂酯，0.44份2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯，0.44份过氧化叔丁异辛酯，0.27份过氧化叔丁苯甲酸，44.9份醋酸乙酯，8.8份异丁醇，1.2份牡丹根皮提取物。

所述抗菌型丙烯酸树脂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸异冰片酯，甲基丙烯酸月桂酯，2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯，过氧化叔丁异辛酯，过氧化叔丁苯甲酸，29.5份醋酸乙酯，6.6份异丁醇混合均匀得到混合溶液A；

(2)在110℃下，将2.2份醋酸乙酯和2.2份异丁醇投入反应容器中，得到混合溶液B；

(3)在110℃下，将混合溶液B通过4小时匀速滴加至混合溶液A中反应5小时后停止加热，加入13.2份醋酸乙酯，冷却至60℃以下加入牡丹根皮提取物，混合均匀，得到所述抗菌型丙烯酸树脂。

对比例4

本发明一种抗菌型丙烯酸树脂的对比例，所述抗菌型丙烯酸树脂包括如下重量份的制备原料：

43份甲基丙烯酸甲酯，1.0份甲基丙烯酸异冰片酯，2.2份甲基丙烯酸月桂酯，0.66份2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯，0.44份过氧化叔丁异辛酯，0.27份过氧化叔丁苯甲酸，52份醋酸乙酯，3份异丁醇，0.88份牡丹根皮提取物。

所述抗菌型丙烯酸树脂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸异冰片酯，甲基丙烯酸月桂酯，2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯，过氧化叔丁异辛酯，过氧化叔丁苯甲酸，30份醋酸乙酯，2份异丁醇混合均匀得到混合溶液A；

(2)在110℃下，将3份醋酸乙酯和1份异丁醇投入反应容器中，得到混合溶液B；

(3)在110℃下，将混合溶液B通过4小时匀速滴加至混合溶液A中反应5小时后停止加热，加入19份醋酸乙酯，冷却至60℃以下加入牡丹根皮提取物，混合均匀，得到所述抗菌型丙烯酸树脂。

对比例5

本发明一种抗菌型丙烯酸树脂的对比例，所述抗菌型丙烯酸树脂包括如下重量份的制备原料：

39.8份甲基丙烯酸甲酯，2.2份甲基丙烯酸异冰片酯，2.2份甲基丙烯酸月桂酯，0.44份2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯，0.44份过氧化叔丁异辛酯，0.27份过氧化叔丁苯甲酸，44.9份醋酸乙酯，0.88份牡丹根皮提取物。

所述抗菌型丙烯酸树脂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸异冰片酯，甲基丙烯酸月桂酯，2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯，过氧化叔丁异辛酯，过氧化叔丁苯甲酸和29.5份醋酸乙酯混合均匀得到混合溶液A；

(2)在110℃下，将2.2份醋酸乙酯投入反应容器中，得到溶液B；

(3)在110℃下，将溶液B通过4小时匀速滴加至混合溶液A中反应5小时后停止加热，加入13.2份醋酸乙酯，冷却至60℃以下加入牡丹根皮提取物，混合均匀，得到所述抗菌型丙烯酸树脂。

试验例1

测试样品：实施例1-3和对比例1-5所述抗菌型丙烯酸树脂。

测试方法：

抗菌性：按照国标GB/T 21866-2008方法对样品进行金黄色葡萄球菌(ATCC6538P)和大肠杆菌(AS 1.90)抗菌测试。

耐醇：用分析醇(99.8％无水酒精)沾湿棉花棒，用1千克的力来回擦拭涂膜面50回，合格标准为：外膜不得有任何剥落、变色、发涨现象，可以允许光泽度有少许变化。

表1实施例1-3和对比例1-5所述抗菌型丙烯酸树脂的性能

本发明实施例1-3所制备的抗菌型丙烯酸树脂均具有良好的抗菌性，而且具有耐醇，耐磨，防掉银和银粉排列性好的效果。对比例1-3说明，缺少抗菌剂，本发明所述丙烯酸树脂的抗菌性能较差，且抗菌剂添加量过少，抗菌效果不明显，抗菌剂添加量过高，抗菌性能较实施例3提升不评先，造成材料及成本浪费。对比例4说明，本发明所述制作原料的添加量在本发明限定范围内具有较好的良好的抗菌性，和耐醇，耐磨，防掉银和银粉排列性好的效果。对比例5说明，本发明第二溶剂的缺失对耐醇，耐磨，防掉银和银粉排列性能有较大的影响。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。