本發(fā)明涉及有機防霉劑，尤其涉及一種耐光降解水性涂料用有機防霉劑及其制備方法和應用。

背景技術：

1、當竹木材料被用于戶外環(huán)境時，其主要成分纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等，會因戶外暴露而經(jīng)歷復雜的物理化學變化，進而導致其性能逐漸衰退。長期紫外線的照射不僅改變竹木材料表面的顏色，還會破壞其分子結(jié)構(gòu)，導致內(nèi)部應力分布失衡，增加開裂的風險，這對竹木制品的結(jié)構(gòu)完整性和使用安全性構(gòu)成了嚴重威脅。此外，持續(xù)的紫外線影響還會降低竹木材料表面的光澤度，加速其老化進程。這些因素極大地限制了竹木材在戶外裝飾、園林景觀、建筑構(gòu)造等領域的應用，顯著縮短了其戶外使用壽命。

2、水性涂料是以水為溶解介質(zhì)，具有無毒環(huán)保、低voc、無刺激性氣味及穩(wěn)定性強等特點，是環(huán)境友好型涂料。然而，其體系中的親水基團在紫外光激發(fā)下易與外界水分、微生物等發(fā)生反應，導致涂層霉變、內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞，最終加速漆膜劣化失效。有機殺菌劑作為水性涂料防腐防霉的核心添加劑，雖能高效抑制微生物侵蝕，但在實際應用中面臨兼容性差與易光解兩大技術瓶頸，嚴重制約其性能與普及。兼容性方面，因結(jié)構(gòu)極性差異，部分殺菌劑難以在水性體系(樹脂、顏料、助劑等)中均勻分散，易引發(fā)團聚、沉淀，破壞涂料穩(wěn)定性，影響施工性能和涂層表觀質(zhì)量。光解問題則源于殺菌劑分子中光敏基團(如偶氮、羰基)在紫外線下的化學鍵斷裂，導致活性成分降解失效，作用周期縮短。因此，如何提升有機殺菌劑的光穩(wěn)定性和兼容性，已成為當前限制其在水性涂料中廣泛應用的關鍵技術瓶頸。現(xiàn)有技術中，為了增強水性涂料的光穩(wěn)定性和兼容性，通常采用多種不同種類的水性紫外線光吸收劑搭配光穩(wěn)定劑，然而此類技術方案中為了防止涂覆時不流掛，需要額外添加增稠劑提高粘度，增稠劑的增加會導致絮凝、結(jié)團，從而影響防霉劑的穩(wěn)定性和防護效果。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種穩(wěn)定且防護效果持久的耐光降解水性涂料用有機防霉劑及其制備方法和應用。

2、為解決上述技術問題，本發(fā)明采用以下技術方案：

3、一種耐光降解水性涂料用有機防霉劑，包括按重量份計的以下原料組分：0.10-2.00份異噻唑啉酮類有機防霉劑，0.50-5.00份三唑類有機防霉劑，3.00-10.00份異丙醇，3.00-10.00份植物油酸，0.10-1.20份稀土類光穩(wěn)定劑，0.10-1.00份有機類光穩(wěn)定劑，0.50-5.00份成膜助劑，5.00-20.00份表面活性劑，45.00-88.00份水；

4、所述稀土類光穩(wěn)定劑包括有機稀土化合物、無機稀土化合物中的一種或兩種以上，所述有機稀土化合物包括植物油酸稀土化合物或環(huán)烷酸稀土化合物，所述無機稀土化合物包括稀土氧化物或稀土磷酸鹽化合物；

5、所述有機類光穩(wěn)定劑包括受阻胺類光穩(wěn)定劑、苯并三唑類光穩(wěn)定劑、羥苯基三嗪類光穩(wěn)定劑中的一種或兩種以上。

6、作為對上述技術方案的進一步改進：

7、稀土類光穩(wěn)定劑與有機類光穩(wěn)定劑的質(zhì)量比為0.5-1.5：1。在該范圍內(nèi)，有機防霉劑的防護功能最佳。

8、包括按重量份計的以下原料組分：0.20-1.00份異噻唑啉酮類有機防霉劑，0.80-4.00份三唑類有機防霉劑，3.00-8.00份異丙醇，3.00-8.00份植物油酸，0.30-1.00份稀土類光穩(wěn)定劑，0.30-0.80份有機類光穩(wěn)定劑，0.80-3.00份成膜助劑，6.00-15.00份表面活性劑，55.00-82.00份水。

9、包括按重量份計的以下原料組分：0.30-0.80份異噻唑啉酮類有機防霉劑，1.00-3.00份三唑類有機防霉劑，4.00-7.00份異丙醇，4.00-7.00份植物油酸，0.40-0.80份稀土類光穩(wěn)定劑，0.40-0.80份有機類光穩(wěn)定劑，0.80-1.20份成膜助劑，6.00-12.00份表面活性劑，75.00-82.00份水。

10、所述異噻唑啉酮類有機防霉劑包括正-丁基-1,2-苯并異噻唑啉-3-酮、4，5-二氯-n-辛基-4-異噻唑啉-3-酮、2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮中的一種或兩種以上。

11、所述三唑類有機防霉劑包括戊唑醇、烯唑醇、己唑醇、戊菌唑、抑霉唑、丙環(huán)唑中的一種或兩種以上。

12、所述表面活性劑包括烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、聚氧乙烯月桂醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇單油酸酯、聚氧乙烯單月桂酸酯中一種或兩種以上。

13、所述成膜助劑包括二丙二醇丁醚、丙二醇丁醚、有機硅成膜助劑、丙二醇甲醚中一種或兩種以上。

14、作為一個總的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種耐光降解水性涂料用有機防霉劑的制備方法，包括以下步驟：將異噻唑啉酮類有機防霉劑、三唑類有機防霉劑溶于異丙醇和植物油酸的混合溶液中，加熱至40-60℃，溶解完全后依次加入稀土類光穩(wěn)定劑、有機類光穩(wěn)定劑、成膜助劑以及表面活性劑，攪拌均勻，最后加入水繼續(xù)攪拌，得到耐光降解水性涂料用有機防霉劑。本發(fā)明的成膜助劑和表面活性劑在光穩(wěn)定劑添加之后再加入，解決了在稀土類光穩(wěn)定劑、有機類光穩(wěn)定劑之前添加會導致加水后出現(xiàn)沉淀(絮凝、結(jié)團)的技術問題。

15、作為對上述技術方案的進一步改進：

16、所述攪拌的轉(zhuǎn)速為100-400rpm，時間為5-10min，所述繼續(xù)攪拌的轉(zhuǎn)速為50-200rpm，時間為10-15min。苯并三唑類光穩(wěn)定劑包括uv-1130，受阻胺類光穩(wěn)定劑包括uv-292和uv-123中一種或多種，羥苯基三嗪類光穩(wěn)定劑包括uv-5151。

17、植物油酸稀土化合物為亞麻油酸釔，環(huán)烷酸稀土化合物為環(huán)烷酸銪，稀土氧化物為氧化鈰，稀土磷酸鹽化合物為釔鈰磷酸鹽。

18、作為一個總的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種前述耐光降解水性涂料用有機防霉劑或者前述制備方法制備得到的耐光降解水性涂料用有機防霉劑在水性涂料中的應用。

19、作為對上述技術方案的進一步改進：

20、所述水性涂料包括水性聚氨酯樹脂、水性丙烯酸樹脂、水性酚醛樹脂中的一種或兩種以上。

21、所述應用包括以下步驟：將水性涂料和有機防霉劑混合，在40-60℃的水浴條件下以100-300rpm的速度攪拌10-20min，靜置。

22、有機防霉劑和水性涂料的質(zhì)量比在5％-13％之間。

23、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于：

24、本發(fā)明的耐光降解水性涂料用有機防霉劑，稀土類光穩(wěn)定劑與有機類光穩(wěn)定劑復配使用時，它們之間能夠產(chǎn)生某種協(xié)同效應，這種效應不僅強化了各自原有的光穩(wěn)定性能，而且使得整體的光保護效果得到了顯著提升。在這類復配體系中，稀土類光穩(wěn)定劑憑借其獨特的電子結(jié)構(gòu)和能量轉(zhuǎn)換能力，有效地捕捉并轉(zhuǎn)化有害的紫外光能量，而有機類光穩(wěn)定劑則通過其高效的自由基捕捉和鏈終止機制，進一步抑制了光氧化降解過程。稀土類光穩(wěn)定劑和有機類光穩(wěn)定劑都是吸收、轉(zhuǎn)化uv能量，進而減少防霉劑的光激發(fā)，通過阻止自由基的生成等來阻止防霉劑分子發(fā)生自由基鏈式反應，導致防霉劑分解失效。兩者的協(xié)同作用形成了一個強大的光穩(wěn)定網(wǎng)絡，為防霉劑提供了更加全面、持久的光保護，從而大大延長了防霉劑的戶外使用壽命和性能穩(wěn)定性。本發(fā)明通過特定的稀土類光穩(wěn)定劑與有機類光穩(wěn)定劑的種類和配比，實現(xiàn)了二者之間的協(xié)同效應，促進了功能上的互補，引發(fā)了多重穩(wěn)定機制，顯著增強了有機防霉劑在戶外環(huán)境下的光穩(wěn)定性。