用于木材表面水性涂料中的抗菌自修复微胶囊及制备方法

1.本发明涉及涂料领域，特别是一种应用于木质材料表面水性涂料中的柚皮乙醇提取物抗菌自修复一体化微胶囊及其制备方法，简称用于木材表面水性涂料中的抗菌自修复微胶囊及制备方法。


背景技术：

2.木质家具材料在使用过程中易吸收空气中的水分，为细菌生长提供了良好的环境，同时木材在降解的过程中产生的葡萄糖，易使木质材料受到腐朽、发霉、虫蛀等伤害。细菌或会通过表面涂层这个载体进行间接接触性传播，所以涂层具备抗菌性能是有效阻断间接传播的办法。柚皮提取物中含有黄酮类、萜类、醛类、醇类、酯类等具有抗菌和自修复效果的化合物，其抗菌性能优异、来源广泛、便于提取，对金黄色葡萄球菌、大肠、痢疾和伤寒杆菌都有较强的抗菌作用，属于天然抗菌剂的一种，既能够高效地抵抗细菌，又安全无害无刺激。利用微胶囊技术对天然抗菌剂进行改性以增强使用性能。经过国内外学者大量研究，利用抗菌涂料是实现降低居室细菌密度的最有效途径之一，抗菌性好，操作简单，可直接应用于家居环境中。
3.因此，针对木质家具材料在使用过程中易吸收空气中的水分产生霉变、细菌等并通过表面涂层间接接触性传播的问题，需提供一种可以使用在木质材料表面水性涂料中的抗菌自修复一体化微胶囊，来有效提高木制品及其涂层表面的抗菌性能及力学性能。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于针对木质家具材料在使用过程中易吸收空气中的水分产生霉变、细菌等并通过表面涂层间接接触性传播的问题，提供一种用于木材表面水性涂料中的抗菌自修复微胶囊及制备方法，其微胶囊具有高效率抗菌性，可有效提高木制品及其涂层表面的抗菌性能，同时提升木材表面水性涂料的力学性能。
5.为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：
6.用于木材表面水性涂料中的抗菌自修复微胶囊，包括如下重量份的原料：
7.15～30重量份的尿素、30～50重量份的37％甲醛水溶液、0.5～1重量份的聚乙烯醇、10～20重量份的三乙醇胺、10～25重量份的柚皮乙醇提取物、0.005～2重量份十二烷基苯磺酸钠、5～20重量份的蒸馏水以及0.75～2.5重量份的氯化钠。
8.作为本发明进一步改进的优选方案，包括如下重量份的原料：
9.20～27重量份的尿素、34～44重量份的37％甲醛水溶液、0.6～0.9重量份的聚乙烯醇、12～16重量份的三乙醇胺、15～22重量份的柚皮乙醇提取物、0.2～1.5重量份十二烷基苯磺酸钠、6～18重量份的蒸馏水以及1～2重量份的氯化钠。
10.聚乙烯醇可降低游离的甲醛含量，增强水性涂层/木质材料界面的耐水性，降低涂层脆性，提高韧性和稳定性。
11.nacl可防止微胶囊颗粒相互粘结发生团聚结块现象，使微胶囊材料更坚固。
12.为实现上述技术目的，本发明采取的另一个技术方案为：
13.一种用于木材表面水性涂料中的抗菌自修复微胶囊的制备方法，包括以下步骤：
14.(1)将干燥的柚子皮粉末与乙醇按一定比例进行水浴加热萃取，冷冻结晶晾干得到柚皮乙醇提取物；
15.(2)将尿素和甲醛水溶液混合，充分搅拌至尿素溶解，用三乙醇胺调ph；
16.(3)加入聚乙烯醇，充分搅拌，放入磁性搅拌子，在恒温水浴里搅拌均匀，得到改性脲醛预聚体溶液，迅速冷却到室温待用；
17.(4)在蒸馏水中加入十二烷基苯磺酸钠，搅拌至完全溶解，得到十二烷基苯磺酸钠水溶液，作为乳化剂；
18.(5)将柚皮乙醇提取物水浴加热直至乙醇完全挥发，并加入十二烷基苯磺酸钠水溶液，投入磁力搅拌子进行搅拌，在一定温度的水浴下搅拌乳化，得到稳定的芯材乳液；
19.(6)在预设转速下将改性脲醛树脂预聚体溶液缓慢滴入到芯材乳液中，逐量加入柠檬酸晶体，之后，加入nacl粉末，缓慢升温到一定温度，持续搅拌并反应，将得到的产物抽滤并烘干，得到的粉末即为用于木材表面水性涂料中的抗菌自修复微胶囊。
20.作为本发明进一步改进的技术方案，步骤(1)中，将干燥的柚子皮粉末与乙醇按1:3比例进行水浴加热萃取，水浴温度为45℃，反应时间为60min；冷冻结晶晾干得到柚皮乙醇提取物。
21.作为本发明进一步改进的技术方案，步骤(2)中，将尿素和37％甲醛水溶液加入三口烧瓶中，充分搅拌至尿素溶解，用三乙醇胺调ph至9.0。
22.作为本发明进一步改进的技术方案，步骤(3)中，水浴温度为70℃。
23.作为本发明进一步改进的技术方案，步骤(5)中，将柚皮乙醇提取物水浴加热60℃直至乙醇完全挥发，并加入十二烷基苯磺酸钠水溶液，投入磁力搅拌子进行搅拌，在50℃水浴下搅拌乳化，搅拌转速为900r/min，乳化时间为45min，得到芯材乳液。
24.作为本发明进一步改进的技术方案，步骤(6)中，在350r/min转速下将改性脲醛树脂预聚体溶液缓慢滴入到芯材乳液中，逐量加入柠檬酸晶体调节ph至2.5～3.0，之后，加入nacl粉末，缓慢升温到65℃下持续搅拌并反应2h，将得到的产物抽滤并烘干，得到的粉末即为用于木材表面水性涂料中的抗菌自修复微胶囊。
25.作为本发明进一步改进的技术方案，步骤(6)中，烘干温度为40℃，烘干时间为24h。
26.本发明的有益效果为：
27.天然抗菌剂资源丰富，高效、无毒、无污染且取材容易。以柚皮提取物为芯材，通过用微胶囊法对其进行包覆处理，得到5-10μm的抗菌性能优异的微胶囊。可使天然抗菌剂的生物活性物质保持其原有物理状态，增强稳定性、降低挥发性、延长保存期，还兼具缓释性和控释性等功能。柚皮提取物中柚皮苷、柚皮素等具有良好的抗菌效果，柚皮提取物中黄柏内酯等酯类可对涂层微裂纹进行自愈合。在脲醛树脂合成时加入聚乙烯醇增强微胶囊壁材的柔韧性、耐湿性和稳定性。微胶囊反应在酸性条件下进行，即在酸催化预聚体缩聚过程中，加入nacl可增加溶液的离子强度，破坏预聚体吸附带电离子所形成的双电层结构，使预聚体之间的碰撞机会增加，防止微胶囊颗粒相互粘结发生团聚结块现象，使微胶囊材料更坚固。
28.本发明以尿素、甲醛为囊壁原料，加入聚乙烯醇制备改性壁材，以柚皮提取物为囊芯，制备改性脲醛树脂包覆柚皮乙醇提取物微胶囊，利用柚皮提取物中柚皮苷、柚皮素等抗菌成分，利用柚皮提取物中黄柏内酯等酯类对涂层微裂纹进行自愈合，使用微胶囊技术合成出具有抗菌自修复功能一体化的材料应用于水性涂料中，保证木制品表面水性涂料的使用性能，可使木质材料表面涂层具有低光泽度和耐磨性、耐冲击性能以及抗菌自修复兼容能力。
29.本发明主要以微胶囊改性水性涂料的实验，可使涂层具有低光泽度和耐磨性、耐冲击性能以及抗菌能力。本发明的微胶囊在木质材料表面水性涂料中添加量为5-15％(水性涂料为多乐士水性丙烯酸清漆，木质材料为椴木)，添加微胶囊后，涂覆于椴木板材(100mm
×
100mm
×
12mm)表面，根据国标gb/t 4893.6-2013检测涂膜的光泽度为亚光，根据国标gb/t 4893.8-2013检测涂膜耐磨性为1级(磨耗转数5000转)，根据国标gb/t 4893.9-2013检测耐冲击性能为2级，根据国标gb/t 21866-2008检测漆膜抗菌性，按gb/t 21866-2008评定漆膜抗菌性为ⅰ级或ⅱ级，对漆膜进行自修复率测试，利用8
×
19
㎜
单面刀片在实验样品表面划痕，立即在显微镜下观察标注划痕宽度记为h0，五天后再次在显微镜下观察划痕宽度记为h1，自修复率的计算公式为h＝(h
0-h1)/h0·
100％。
附图说明
30.图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
31.下面根据附图对本发明的具体实施方式作出进一步说明：
32.实施例1：
33.如图1所示，本实施例提供一种用于木材表面水性涂料中的抗菌自修复微胶囊及制备方法，包括以下步骤：
34.(1)将干燥的柚子皮粉末与乙醇按1:3的比例进行水浴加热萃取45℃反应60min，冷冻结晶晾干得到柚皮乙醇提取物；
35.(2)将20g尿素和36g的37％甲醛水溶液加入三口烧瓶中，充分搅拌至尿素溶解，用15g三乙醇胺调ph至9.0；
36.(3)加入0.8g聚乙烯醇，充分搅拌，放入磁性搅拌子，在70℃下恒温水浴里搅拌均匀，得到改性的脲醛树脂预聚体溶液，迅速冷却到室温待用；
37.(4)在10g蒸馏水中加入1g十二烷基苯磺酸钠，搅拌至完全溶解，得到十二烷基苯磺酸钠水溶液，作为乳化剂；
38.(5)将16g柚皮乙醇提取物水浴加热60℃直至乙醇完全挥发，并在得到的柚皮乙醇提取物中加入十二烷基苯磺酸钠水溶液，投入磁力搅拌子进行搅拌，在900r/min转速条件下50℃水浴下搅拌乳化45min，得到稳定的芯材乳液；
39.(6)在350r/min转速下将改性脲醛树脂预聚体溶液缓慢滴入到芯材乳液中，逐量加入柠檬酸晶体,用ph试纸测试其ph值，调节ph至2.5～3后，加入1.2g nacl粉末，缓慢升温到65℃下持续搅拌反应2h，所得产品抽滤并同时加入蒸馏水将其中多余的乳化剂冲洗掉，最后把产物放入烘干箱40℃条件下加热烘干24个小时后，得到的粉末就是所需要的微胶
囊。
40.实施例2：
41.如图1所示，本实施例提供一种用于木材表面水性涂料中的抗菌自修复微胶囊及制备方法，包括以下步骤：
42.(1)将干燥的柚子皮粉末与乙醇按1:3的比例进行水浴加热萃取45℃反应60min，冷冻结晶晾干得到柚皮乙醇提取物；
43.(2)将30g尿素和32g的37％甲醛水溶液加入三口烧瓶中，充分搅拌至尿素溶解，用10g三乙醇胺调ph至9.0；
44.(3)加入0.9g聚乙烯醇，充分搅拌，放入磁性搅拌子，在70℃下恒温水浴里搅拌均匀，得到改性的脲醛树脂预聚体溶液，迅速冷却到室温待用；
45.(4)在6g蒸馏水中加入0.5g十二烷基苯磺酸钠，搅拌至完全溶解，得到十二烷基苯磺酸钠水溶液，作为乳化剂；
46.(5)将19g柚皮乙醇提取物水浴加热60℃直至乙醇完全挥发，并在得到的柚皮乙醇提取物中加入十二烷基苯磺酸钠水溶液，投入磁力搅拌子进行搅拌，在900r/min转速条件下50℃水浴下搅拌乳化45min，得到稳定的芯材乳液；
47.(6)在350r/min转速下将改性脲醛树脂预聚体溶液缓慢滴入到芯材乳液中，逐量加入柠檬酸晶体，用ph试纸测试其ph值，调节ph至2.5～3后，加入1.6g nacl粉末，缓慢升温到65℃下持续搅拌反应2h，所得产品抽滤并同时加入蒸馏水将其中多余的乳化剂冲洗掉，最后把产物放入烘干箱40℃条件下加热烘干24个小时后，得到的粉末就是所需要的微胶囊。
48.实施例3：
49.如图1所示，本实施例提供一种用于木材表面水性涂料中的抗菌自修复微胶囊及制备方法，包括以下步骤：
50.(1)将干燥的柚子皮粉末与乙醇按1:3的比例进行水浴加热萃取45℃反应60min，冷冻结晶晾干得到柚皮乙醇提取物；
51.(2)将24g尿素和38g的37％甲醛水溶液加入三口烧瓶中，充分搅拌至尿素溶解，用12g三乙醇胺调ph至9.0；
52.(3)加入0.7g聚乙烯醇，充分搅拌，放入磁性搅拌子，在70℃下恒温水浴里搅拌均匀，得到改性的脲醛树脂预聚体溶液，迅速冷却到室温待用；
53.(4)在5g蒸馏水中加入0.8g十二烷基苯磺酸钠，搅拌至完全溶解，得到十二烷基苯磺酸钠水溶液，作为乳化剂；
54.(5)将18g柚皮乙醇提取物水浴加热60℃直至乙醇完全挥发，并在得到的柚皮乙醇提取物中加入十二烷基苯磺酸钠水溶液，投入磁力搅拌子进行搅拌，在900r/min转速条件下50℃水浴下搅拌乳化45min，得到稳定的芯材乳液；
55.(6)在350r/min转速下将改性脲醛树脂预聚体溶液缓慢滴入到芯材乳液中，逐量加入柠檬酸晶体,用ph试纸测试其ph值，调节ph至2.5～3后，加入1.5g nacl粉末，缓慢升温到65℃下持续搅拌反应2h，所得产品抽滤并同时加入蒸馏水将其中多余的乳化剂冲洗掉，最后把产物放入烘干箱40℃条件下加热烘干24个小时后，得到的粉末就是所需要的微胶囊。
56.实施例4：
57.如图1所示，本实施例提供一种用于木材表面水性涂料中的抗菌自修复微胶囊及制备方法，包括以下步骤：
58.(1)将干燥的柚子皮粉末与乙醇按1:3的比例进行水浴加热萃取45℃反应60min，冷冻结晶晾干得到柚皮乙醇提取物；
59.(2)将15g尿素和30g的37％甲醛水溶液加入三口烧瓶中，充分搅拌至尿素溶解，用20g三乙醇胺调ph至9.0；
60.(3)加入0.5g聚乙烯醇，充分搅拌，放入磁性搅拌子，在70℃下恒温水浴里搅拌均匀，得到改性的脲醛树脂预聚体溶液，迅速冷却到室温待用；
61.(4)在11g蒸馏水中加入1.3g十二烷基苯磺酸钠，搅拌至完全溶解，得到十二烷基苯磺酸钠水溶液，作为乳化剂；
62.(5)将20g柚皮乙醇提取物水浴加热60℃直至乙醇完全挥发，并在得到的柚皮乙醇提取物中加入十二烷基苯磺酸钠水溶液，投入磁力搅拌子进行搅拌，在900r/min转速条件下50℃水浴下搅拌乳化45min，得到稳定的芯材乳液；
63.(6)在350r/min转速下将改性脲醛树脂预聚体溶液缓慢滴入到芯材乳液中，逐量加入柠檬酸晶体，用ph试纸测试其ph值，调节ph至2.5～3后，加入2.2g nacl粉末，缓慢升温到65℃下持续搅拌反应2h，所得产品抽滤并同时加入蒸馏水将其中多余的乳化剂冲洗掉，最后把产物放入烘干箱40℃条件下加热烘干24个小时后，得到的粉末就是所需要的微胶囊。
64.实施例5：
65.如图1所示，本实施例提供一种用于木材表面水性涂料中的抗菌自修复微胶囊及制备方法，包括以下步骤：
66.(1)将干燥的柚子皮粉末与乙醇按1:3的比例进行水浴加热萃取45℃反应60min，冷冻结晶晾干得到柚皮乙醇提取物；
67.(2)将20g尿素和50g的37％甲醛水溶液加入三口烧瓶中，充分搅拌至尿素溶解，用11g三乙醇胺调ph至9.0；
68.(3)加入0.755g聚乙烯醇，充分搅拌，放入磁性搅拌子，在70℃下恒温水浴里搅拌均匀，得到改性的脲醛树脂预聚体溶液，迅速冷却到室温待用；
69.(4)在6g蒸馏水中加入0.75g十二烷基苯磺酸钠，搅拌至完全溶解，得到十二烷基苯磺酸钠水溶液，作为乳化剂；
70.(5)将10g柚皮乙醇提取物水浴加热60℃直至乙醇完全挥发，并在得到的柚皮乙醇提取物中加入十二烷基苯磺酸钠水溶液，投入磁力搅拌子进行搅拌，在900r/min转速条件下50℃水浴下搅拌乳化45min，得到稳定的芯材乳液；
71.(6)在350r/min转速下将改性脲醛树脂预聚体溶液缓慢滴入到芯材乳液中，逐量加入柠檬酸晶体，用ph试纸测试其ph值，调节ph至2.5～3后，加入1.495g nacl粉末，缓慢升温到65℃下持续搅拌反应2h，所得产品抽滤并同时加入蒸馏水将其中多余的乳化剂冲洗掉，最后把产物放入烘干箱40℃条件下加热烘干24个小时后，得到的粉末就是所需要的微胶囊。
72.实施例6：
73.如图1所示，本实施例提供一种用于木材表面水性涂料中的抗菌自修复微胶囊及制备方法，包括以下步骤：
74.(1)将干燥的柚子皮粉末与乙醇按1:3的比例进行水浴加热萃取45℃反应60min，冷冻结晶晾干得到柚皮乙醇提取物；
75.(2)将18g尿素和32g的37％甲醛水溶液加入三口烧瓶中，充分搅拌至尿素溶解，用16.245g三乙醇胺调ph至9.0；
76.(3)加入1g聚乙烯醇，充分搅拌，放入磁性搅拌子，在70℃下恒温水浴里搅拌均匀，得到改性的脲醛树脂预聚体溶液，迅速冷却到室温待用；
77.(4)在7g蒸馏水中加入0.005g十二烷基苯磺酸钠，搅拌至完全溶解，得到十二烷基苯磺酸钠水溶液，作为乳化剂；
78.(5)将25g柚皮乙醇提取物水浴加热60℃直至乙醇完全挥发，并在得到的柚皮乙醇提取物中加入十二烷基苯磺酸钠水溶液，投入磁力搅拌子进行搅拌，在900r/min转速条件下50℃水浴下搅拌乳化45min，得到稳定的芯材乳液；
79.(6)在350r/min转速下将改性脲醛树脂预聚体溶液缓慢滴入到芯材乳液中，逐量加入柠檬酸晶体,用ph试纸测试其ph值，调节ph至2.5～3后，加入0.75g nacl粉末，缓慢升温到65℃下持续搅拌反应2h，所得产品抽滤并同时加入蒸馏水将其中多余的乳化剂冲洗掉，最后把产物放入烘干箱40℃条件下加热烘干24个小时后，得到的粉末就是所需要的微胶囊。
80.实施例7：
81.如图1所示，本实施例提供一种用于木材表面水性涂料中的抗菌自修复微胶囊及制备方法，包括以下步骤：
82.(1)将干燥的柚子皮粉末与乙醇按1:3的比例进行水浴加热萃取45℃反应60min，冷冻结晶晾干得到柚皮乙醇提取物；
83.(2)将19g尿素和31g的37％甲醛水溶液加入三口烧瓶中，充分搅拌至尿素溶解，用12.9g三乙醇胺调ph至9.0；
84.(3)加入0.6g聚乙烯醇，充分搅拌，放入磁性搅拌子，在70℃下恒温水浴里搅拌均匀，得到改性的脲醛树脂预聚体溶液，迅速冷却到室温待用；
85.(4)在20g蒸馏水中加入2g十二烷基苯磺酸钠，搅拌至完全溶解，得到十二烷基苯磺酸钠水溶液，作为乳化剂；
86.(5)将12g柚皮乙醇提取物水浴加热60℃直至乙醇完全挥发，并在得到的柚皮乙醇提取物中加入十二烷基苯磺酸钠水溶液，投入磁力搅拌子进行搅拌，在900r/min转速条件下50℃水浴下搅拌乳化45min，得到稳定的芯材乳液；
87.(6)在350r/min转速下将改性脲醛树脂预聚体溶液缓慢滴入到芯材乳液中，逐量加入柠檬酸晶体，用ph试纸测试其ph值，调节ph至2.5～3后，加入2.5g nacl粉末，缓慢升温到65℃下持续搅拌反应2h，所得产品抽滤并同时加入蒸馏水将其中多余的乳化剂冲洗掉，最后把产物放入烘干箱40℃条件下加热烘干24个小时后，得到的粉末就是所需要的微胶囊。
88.性能测试：
89.将实施例1-7的微胶囊，以5wt％的添加量分别加入多乐士水性丙烯酸面漆中，底
漆和面漆都为多乐士水性丙烯酸清漆，以椴木为基材，涂覆于椴木板材(100mm
×
100mm
×
12mm)表面，涂饰椴木板材的工艺为手工刷涂法，共涂刷两层底漆和两层面漆，每层涂布量为78g/m2，总涂布量为312g/m2，涂层厚度为80μm左右。然后根据gb/t 4893.6-2013，使用光泽度仪对漆膜光泽度进行测试；根据gb/t 4893.8-2013，利用耐磨性测定法对涂膜进行耐磨性测试；根据gb/t 4893.9-2013，使用涂层耐冲击测试仪测试涂膜耐冲击性能；根据gb/t21866-2008对漆膜抗菌性进行测试；利用划痕实验，对漆膜进行自修复率测试，并与添加微胶囊前的椴木基材表面水性丙烯酸涂料进行对比，测试结果见下表1。
90.本发明主要以微胶囊改性水性涂料的实验，可使涂层具有低光泽度和耐磨性、耐冲击性能以及抗菌能力。本发明的微胶囊在木质材料表面水性涂料中添加量为5-15％(水性涂料为多乐士水性丙烯酸清漆，木质材料为椴木)，添加微胶囊后，涂覆于椴木板材(100mm
×
100mm
×
12mm)表面，根据国标gb/t 4893.6-2013检测涂膜的光泽度为亚光，根据国标gb/t 4893.8-2013检测涂膜耐磨性为1级(磨耗转数5000转)，根据国标gb/t 4893.9-2013检测耐冲击性能为2级，根据国标gb/t 21866-2008检测漆膜抗菌性，按gb/t 21866-2008评定漆膜抗菌性为ⅰ级或ⅱ级，对漆膜进行自修复率测试，利用8
×
19
㎜
单面刀片在实验样品表面划痕，立即在显微镜下观察标注划痕宽度记为h0，五天后再次在显微镜下观察划痕宽度记为h1，自修复率的计算公式为h＝(h
0-h1)/h0·
100％。
91.表1为测试结果：
[0092][0093]
本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。

技术特征：
1.用于木材表面水性涂料中的抗菌自修复微胶囊，其特征在于，包括如下重量份的原料：15～30重量份的尿素、30～50重量份的37％甲醛水溶液、0.5～1重量份的聚乙烯醇、10～20重量份的三乙醇胺、10～25重量份的柚皮乙醇提取物、0.005～2重量份十二烷基苯磺酸钠、5～20重量份的蒸馏水以及0.75～2.5重量份的氯化钠。2.根据权利要求1所述的用于木材表面水性涂料中的抗菌自修复微胶囊，其特征在于，包括如下重量份的原料：20～27重量份的尿素、34～44重量份的37％甲醛水溶液、0.6～0.9重量份的聚乙烯醇、12～16重量份的三乙醇胺、15～22重量份的柚皮乙醇提取物、0.2～1.5重量份十二烷基苯磺酸钠、6～18重量份的蒸馏水以及1～2重量份的氯化钠。3.一种用于木材表面水性涂料中的抗菌自修复微胶囊的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将干燥的柚子皮粉末与乙醇按一定比例进行水浴加热萃取，冷冻结晶晾干得到柚皮乙醇提取物；(2)将尿素和甲醛水溶液混合，充分搅拌至尿素溶解，用三乙醇胺调ph；(3)加入聚乙烯醇，充分搅拌，放入磁性搅拌子，在恒温水浴里搅拌均匀，得到改性脲醛预聚体溶液，迅速冷却到室温待用；(4)在蒸馏水中加入十二烷基苯磺酸钠，搅拌至完全溶解，得到十二烷基苯磺酸钠水溶液，作为乳化剂；(5)将柚皮乙醇提取物水浴加热直至乙醇完全挥发，并加入十二烷基苯磺酸钠水溶液，投入磁力搅拌子进行搅拌，在一定温度的水浴下搅拌乳化，得到芯材乳液；(6)在预设转速下将改性脲醛树脂预聚体溶液缓慢滴入到芯材乳液中，逐量加入柠檬酸晶体，之后，加入nacl粉末，缓慢升温到一定温度，持续搅拌并反应，将得到的产物抽滤并烘干，得到的粉末即为用于木材表面水性涂料中的抗菌自修复微胶囊。4.根据权利要求3所述的用于木材表面水性涂料中的抗菌自修复微胶囊的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，将干燥的柚子皮粉末与乙醇按1:3比例进行水浴加热萃取，水浴温度为45℃，反应时间为60min；冷冻结晶晾干得到柚皮乙醇提取物。5.根据权利要求3所述的用于木材表面水性涂料中的抗菌自修复微胶囊的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，将尿素和37％甲醛水溶液加入三口烧瓶中，充分搅拌至尿素溶解，用三乙醇胺调ph至9.0。6.根据权利要求3所述的用于木材表面水性涂料中的抗菌自修复微胶囊的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，水浴温度为70℃。7.根据权利要求3所述的用于木材表面水性涂料中的抗菌自修复微胶囊的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，将柚皮乙醇提取物水浴加热60℃直至乙醇完全挥发，并加入十二烷基苯磺酸钠水溶液，投入磁力搅拌子进行搅拌，在50℃水浴下搅拌乳化，搅拌转速为900r/min，乳化时间为45min，得到芯材乳液。8.根据权利要求3所述的用于木材表面水性涂料中的抗菌自修复微胶囊的制备方法，其特征在于，步骤(6)中，在350r/min转速下将改性脲醛树脂预聚体溶液缓慢滴入到芯材乳液中，逐量加入柠檬酸晶体调节ph至2.5～3.0，之后，加入nacl粉末，缓慢升温到65℃下持
续搅拌并反应2h，将得到的产物抽滤并烘干，得到的粉末即为用于木材表面水性涂料中的抗菌自修复微胶囊。9.根据权利要求8所述的用于木材表面水性涂料中的抗菌自修复微胶囊的制备方法，其特征在于，步骤(6)中，烘干温度为40℃，烘干时间为24h。

技术总结
本发明公开一种用于木材表面水性涂料中的抗菌自修复微胶囊及制备方法，包括如下原料：尿素、甲醛水溶液、聚乙烯醇、三乙醇胺、柚皮乙醇提取物、十二烷基苯磺酸钠、蒸馏水以及氯化钠；本发明以尿素、甲醛为囊壁原料，加入聚乙烯醇制备改性壁材，以柚皮提取物为囊芯，制备改性脲醛树脂包覆柚皮乙醇提取物微胶囊，利用柚皮提取物中柚皮苷、柚皮素等抗菌成分，利用柚皮提取物中黄柏内酯等酯类对涂层微裂纹进行自愈合，使用微胶囊技术合成出具有抗菌自修复功能一体化的材料应用于水性涂料中，保证木制品表面水性涂料的使用性能，可使木质材料表面涂层具有低光泽度和耐磨性、耐冲击性能以及抗菌自修复兼容能力。抗菌自修复兼容能力。抗菌自修复兼容能力。


技术研发人员：丁婷婷 闫小星 王颖 夏永欣
受保护的技术使用者：南京林业大学
技术研发日：2023.05.12
技术公布日：2023/8/9