一種殺菌抗霉內(nèi)墻納米涂料的制作方法

本發(fā)明涉及涂料領(lǐng)域，具體涉及一種殺菌抗霉內(nèi)墻納米涂料。

背景技術(shù)：

涂料是一種常用的表面裝飾材料，在車輛、裝飾、軍事、交通、建筑等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。中國涂料產(chǎn)業(yè)在建筑行業(yè)的推動(dòng)下日益壯大，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2011年中國建筑涂料總計(jì)產(chǎn)量約351.82萬噸，同比增長30％以上。由此可知，中國建筑涂料產(chǎn)業(yè)雖然經(jīng)歷了2008年全球性金融危機(jī)的影響、原材料價(jià)格上漲帶來的壓力，但其發(fā)展勢頭依然不減，且還保持著較高的增長率。其中建筑涂料是最常用的建材，在涂料市場中占據(jù)大部分的份額。具科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，居室環(huán)境微生物污染狀況的一項(xiàng)調(diào)查顯示，城鎮(zhèn)細(xì)菌總數(shù)為72.10cfu/cm²。如果室內(nèi)細(xì)菌中含有致病菌，將會(huì)對人體的健康造成非常嚴(yán)重的影響。歷史上的幾次瘟疫大流行都與室內(nèi)居室環(huán)境條件有關(guān)?？梢娋邮噎h(huán)境中微生物造成的污染是不可忽視的，并且在潮濕的南方，內(nèi)墻生霉也是非常亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種殺菌抗霉內(nèi)墻納米涂料，其目的在于解決居室內(nèi)墻面細(xì)菌滋生的問題和潮濕天氣長，導(dǎo)致內(nèi)墻生霉的問題。

本發(fā)明的基礎(chǔ)技術(shù)方案如下，一種殺菌抗霉內(nèi)墻納米涂料，以下所述份數(shù)均為質(zhì)量份數(shù)，

二氧化鈦納米管10～15份、丙二醇20～30份、潤濕劑1～3份、成膜助劑10～20份、消泡劑0.5～1.5份、水200～300份、羥乙基纖維素1～3份、防腐劑1～3份、分散劑4～8份、鈦白粉150～300份、重鈣80～120份、丙烯酸200～400份、增稠劑10～15份。

螺旋型銀/二氧化鈦納米管配方：

A溶液：8～10份鈦酸四丁酯、5～10份乙醇和5～8份乙酸、0.8～2.16份的聚乙烯吡咯烷酮；

B溶液：2～6份乙酰丙酮、5～10份乙醇、5～7份乙酸、2.4～6.48份礦物油、0.1～1份硝酸銀；

將A、B溶液以1:1的比例充分混合。

本方案的工作原理及優(yōu)點(diǎn)在于：內(nèi)墻納米涂料中的納米銀顆粒與細(xì)菌體內(nèi)的氧代謝酶的巰基(-SH)結(jié)合，使酶失活，阻斷呼吸代謝使其窒息而死。并且在光線的照射下，涂料中加入的螺旋型銀/二氧化鈦納米管吸收光子的能量，與粘附在內(nèi)墻涂層上少量的水蒸氣發(fā)生發(fā)生，在其表面形成自由基(-OH)，這種自由基具有極強(qiáng)的殺菌性能，進(jìn)一步提高了內(nèi)墻納米涂料的殺菌性能。而銀具有極佳的導(dǎo)電性，能夠促進(jìn)螺旋型銀/二氧化鈦納米管中載流子的傳輸，提高其殺菌性能。并且螺旋型銀/二氧化鈦納米管不易發(fā)生團(tuán)聚，同時(shí)，螺旋型的微觀納米結(jié)構(gòu)不僅提高了比表面積，并且使其釘扎在涂料顆粒中，相比于普通的二氧化鈦納米管與涂料顆粒的結(jié)合更加緊密。

優(yōu)選方案一：作為基礎(chǔ)方案的優(yōu)選方案：所述潤濕劑為潤濕劑為烷基酚聚氧乙烯醚，成膜助劑為聚氨酯乳液，消泡劑為聚硅氧烷類消泡劑，防腐劑為道維希爾-75，分散劑為十二烷基苯磺酸鈉，增稠劑為聚氨酯高分子化合物水溶液，發(fā)明人通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)采用以上試劑，得到的涂料抗菌性能好。

優(yōu)選方案二：作為優(yōu)選方案一的優(yōu)選方案：所述銀/二氧化鈦納米管的加入量的質(zhì)量份數(shù)為12份，發(fā)明人通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)采用上述配比制備的納米涂料抗菌性能好。

優(yōu)選方案三：作為基礎(chǔ)方案、優(yōu)選方案一或者優(yōu)選方案二任一項(xiàng)的優(yōu)選方案：所述B溶液中，加入5-6份碳量子點(diǎn)；發(fā)明人通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，加入碳量子點(diǎn)制備出的銀/二氧化鈦納米管具有介孔結(jié)構(gòu)，可以進(jìn)一步提高比表面積，提高納米涂料抗菌性能。

優(yōu)選方案四：作為優(yōu)選方案三的優(yōu)選方案：所述螺旋型二氧化鈦納米管的溶液：A溶液：將9份鈦酸四丁酯溶解于7.5份乙醇和6.5份乙酸的混合溶液，然后加入1.48份的聚乙烯吡咯烷酮；B溶液：在攪拌條件下將4份乙酰丙酮、7.5份乙醇和6份乙酸混合，加入4.44份礦物油和0.5份硝酸銀充分混合；發(fā)明人通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)采用上述配比制備的納米涂料抗菌性能好。

優(yōu)選方案五：作為優(yōu)選方案四的優(yōu)選方案，所述B溶液中加入的碳量子點(diǎn)為5.5份，發(fā)明人通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)采用上述配比制備的二氧化鈦納米管的介孔結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定，得到的納米涂料抗菌性能好。

優(yōu)選方案六：作為優(yōu)選方案五的優(yōu)選方案：所述經(jīng)過靜電紡絲后的紡絲產(chǎn)物立即進(jìn)行液氮冷卻，發(fā)明人通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)采用上述配比制備的二氧化鈦納米管具有螺旋型結(jié)構(gòu)，有利于使二氧化鈦納米管定扎在涂料顆粒中，不僅提高了納米涂料抗菌性能還提高了納米涂料抗菌時(shí)效。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例5中螺旋型二氧化鈦納米管的掃描電子顯微鏡圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例5中螺旋型二氧化鈦納米管的氮?dú)獾葴匚摳角€圖。

:具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：

實(shí)施例1：一種殺菌抗霉內(nèi)墻納米涂料，

步驟1：A溶液，將8份鈦酸四丁酯溶解于5份乙醇和5份乙酸的混合溶液，然后加入0.8份的聚乙烯吡咯烷酮；B溶液，在攪拌條件下將2份乙酰丙酮、5份乙醇和5份乙酸混合，加入2.4份礦物油和0.1份硝酸銀混合均勻；

步驟2：以1:1的比例混合A溶液和B溶液，充分?jǐn)嚢璧玫街苽浣榭譚iO₂的前驅(qū)膠體溶液；

步驟3：將步驟2制得的前驅(qū)膠體溶液進(jìn)行靜電紡絲，得到的紡絲產(chǎn)物立即進(jìn)行冷卻；

步驟4：隨后將步驟3制得的紡絲產(chǎn)物取出置于馬弗爐中在500℃中焙燒3小時(shí)，得到螺旋型銀/二氧化鈦納米管；

步驟5：取步驟4制得的二氧化鈦納米管10份、丙二醇20份、烷基酚聚氧乙烯醚1份、聚氨酯乳液10份、聚硅氧烷類消泡劑0.5份、水200份、羥乙基纖維素1份、道維希爾-751份、十二烷基苯磺酸鈉4份、鈦白粉150份、重鈣80份、丙烯酸200份、聚氨酯高分子化合物水溶液10份；將以上原料均勻混合，即可得到殺菌抗霉內(nèi)墻納米涂料。

以下以實(shí)施例1為基礎(chǔ)，表1中實(shí)施例僅僅是對二氧化鈦納米管溶液的部分試劑比例做出了改變：

表1

以下以實(shí)施例7為基礎(chǔ)，表2中實(shí)施例僅僅是對涂料溶液的部分試劑比例做出了改變：

表2

如圖1、圖2可以得到，實(shí)施例6制備出的螺旋型二氧化鈦納米管具有介孔結(jié)構(gòu)，經(jīng)過計(jì)算機(jī)計(jì)算，其比表面積為18.3m²。

抗霉菌測試：按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1741-2007漆膜耐霉菌性測定方法，以上實(shí)施例制得的納米乳膠漆涂覆于50mm×50mm，厚度為3mm的玻璃片上，干燥后置于2500ml的恒溫恒濕培養(yǎng)箱內(nèi)(25～30℃，相對濕度h≥85％)，將9種混合霉菌(黑曲美、黃曲霉、球毛亮霉、枯青霉、綠色木霉、出芽短梗霉、臘葉芽枝霉、宛式擬青霉、鏈格孢)菌種接種在漆膜上，并設(shè)置陰性對照板A和陽性對照板B，通過以上一個(gè)循環(huán)(28天)測試，如果尚未發(fā)現(xiàn)任何變化，則對實(shí)施例在進(jìn)行一次測試循環(huán)，直到10次循環(huán)。最后，對其漆膜表面進(jìn)行檢測。

抗菌測試：按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T21866-2008抗菌涂料(漆膜)抗菌性能測定法和抗菌效果，以上實(shí)施例制得的納米乳膠漆涂覆于50mm×50mm的水泥板上，按照GB/T1727要求制作涂膜，涂料的施涂為兩次涂刷，第一遍表干后涂刷第二遍，涂膜總厚度濕膜小于100μm。涂刷后按照GB/T 9278規(guī)定的條件下干燥7天。實(shí)驗(yàn)前，采用紫外滅菌燈和醫(yī)用酒精對漆膜表面進(jìn)行消毒。并設(shè)置陰性對照樣板A和空白對照樣板B。采用金黃色葡萄球菌和大腸埃希氏菌作為檢驗(yàn)菌種，將其接種在漆膜上，在37±1℃、相對濕度＞90％條件下培養(yǎng)24小時(shí)。取出培養(yǎng)的樣品，分別加入20ml洗液，反復(fù)洗樣，將洗液接種于營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基中，在37±1℃下培養(yǎng)24小時(shí)后活菌計(jì)數(shù)。

抑菌測試：采用1支30W，波長為253.7nm的紫外燈，抗菌涂料試板距離紫外燈0.8～1m，照射100h，之后按照抗菌測試進(jìn)行測試。

抗霉菌和抗菌測試結(jié)果如下表3

如表3所示，添加了螺旋型銀/二氧化鈦的納米涂料的抗菌和抗霉菌的能力都有了顯著的提高，從實(shí)施例6、7可以觀察到經(jīng)過低溫處理后的螺旋型銀/二氧化鈦添加進(jìn)入納米涂料后，其抗菌性能有了小幅度提高，特別是抵抗細(xì)菌耐久性提高了0.4％。從實(shí)施例7、8、9可以觀察到添加13份質(zhì)量分?jǐn)?shù)的螺旋型銀/二氧化鈦可以涂料的抗菌性和抗霉菌性。