CN104293178A - 混凝土制品长效抗菌防水剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混凝土制品长效抗菌防水剂及其制备方法，该长效抗菌防水剂包括以下重量份成分：混凝土制品长效抗菌防水剂，包括以下重量份成分：含氢硅油乳液：70-90份，丙烯酸苯丙乳液：10-30份，纳米无机抗菌剂：2-5份，分散剂：0.01-0.03份。本发明给出的这种涂剂在有光无光条件下有长效高抗菌性能，同时还具有明显的防水性能、环保性能和良好的耐候性。使用时，喷涂、涂刷于基材如水泥混凝土表面、瓷砖、大理石等表面，可渗入基材0.3-1cm，形成长效抗菌防水刚性交链膜,有效解决了抗菌剂负载技术中的固定化问题和缓释问题；操作简便实用。

Description

混凝土制品长效抗菌防水剂及其制备方法

 

技术领域

本发明属于纳米环保材料领域，具体为混凝土制品长效抗菌防水剂及其制备方法。

背景技术

生态环境和微生物环境的恶化给地球，给人类的健康和生命，给动植物的繁殖与生产带来严重灾难。如何保护自己和动植物不受细菌、病毒的侵袭，成为人们最关心、关注的问题。

抗菌剂是一类以杀灭或抑制微生物生长为主要功能的制剂。抗菌剂可根据其基质材料的不同，可分为：有机类、无机类、天然类。

有机类抗菌剂杀菌力强，即效性好，但存在安全性差，时效短，会产生微生物耐药性，耐热性差等不足。无机类抗菌剂具有持续性、持久性、广谱性，不易产生耐药性，耐热性好，安全性高等优点。天然类抗菌剂应用范围较窄，持久性、耐热性差。

消毒灭菌是一项长期而艰巨的工作，急待解决的问题是如何实现“快速”、“主动”式的高效消毒。赋予所用物品或载体具有自清洁和抗菌的能力，使得病原无法在物品或载体上生存，是实现“快速”、“主动”式消毒的有效方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于混凝土制品的长效抗菌防水剂，该防水剂制成涂膜剂，喷涂或涂刷附着于如混凝土制品等建筑材料表面形成一层涂膜，可以有效解决抗菌剂负载技术中的固定化和缓释问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

混凝土制品长效抗菌防水剂，包括以下重量份成分：含氢硅油乳液 ：70-90份，丙烯酸苯丙乳液：10-30份，纳米无机抗菌剂：2-5份，分散剂：0.01-0.03份。

作为本发明的进一步方案，所述含氢硅油乳液，包括以下成分： 含氢硅油、吐温-80、司盘-80、OP-10和去离子水。

作为本发明的进一步方案，所述含氢硅油、吐温-80、司盘-80、OP-10和去离子水的质量比为20-40：3-7：2-5：1-3：50-70。 

作为本发明的进一步方案，所述纳米无机抗菌剂为载银纳米二氧化钛，包括以下成分：钛酸丁酯、无水乙醇、硝酸银、去离子水、硝酸和氨水。

作为本发明的进一步方案，所述钛酸丁酯、无水乙醇、去离子水的质量比为1-2：10-16：150-180。

作为本发明的进一步方案，所述丙烯酸苯丙乳液，pH≤8、粘度为800-1600cps。

作为本发明的进一步方案，所述分散剂为BYK163。

混凝土制品长效抗菌防水剂的制作方法，包括以下步骤：

(1) 制备含氢硅油乳液：

1)将含氢硅油加入搅拌器中，依次加入吐温-80、司盘-80和OP-10，高速搅拌5-15min；

2)将去离子水缓慢加入上述搅拌器中，继续高速搅拌15-25min，使含氢硅油分散于水中，成为均匀的乳化液；

3)再将分散均匀的乳化液利用高剪切蓝式乳化机进行乳化8-10min，得到具有高渗透性的含氢硅油乳液；

(2) 制备纳米无机抗菌剂：

1)在搅拌条件下，将钛酸丁酯与无水乙醇的混合液滴加到pH为1-2.5的水溶液中，并在50-80℃水浴条件下回流4-8小时，其中，水溶液由硝酸与去离子水调配制成；

2) 再缓慢滴加硝酸银溶液不断搅拌，使用氨水调节反应pH值到4-7，继续回流1-2小时，陈化3-4天后过滤洗涤，80-90℃烘干、研磨后在400-600℃温度下煅烧50-90min后粉碎，制得纳米无机抗菌剂，即为载银纳米二氧化钛；

(3) 在常温下，分别取制备好的含氢硅油乳液 、纳米无机抗菌剂和丙烯酸苯丙乳液、分散剂充分搅拌均匀，制得适用于混泥土制品的长效抗菌防水剂。

在制备纳米无机抗菌剂过程中，步骤1)中钛酸丁酯中Ti⁺⁴的摩尔比为1-5％。

本发明与以往技术相比，具有以下优点：

本发明给出的这种涂剂在有光无光条件下有长效高抗菌性能，同时还具有明显的防水性能、环保性能和良好的耐候性。经过一定工艺加工后，使用时，喷涂、涂刷于基材如水泥混凝土表面、瓷砖、大理石等表面，可渗入基材0.3-1cm，形成长效抗菌防水刚性交链膜,有效解决了抗菌剂负载技术中的固定化问题和缓释问题；操作简便实用。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

混凝土制品长效抗菌防水剂的制作方法，包括以下步骤：

(1) 制备含氢硅油乳液：

1) 将30ml含氢硅油加入搅拌器中，依次加入5ml吐温-80 、3.5ml司盘-80和1.5mlOP-10，高速搅拌10min；

2) 将60ml去离子水缓慢加入上述搅拌器中，继续高速搅拌20min，使含氢硅油分散于水中，成为均匀的乳化液；

3)再将分散均匀的乳化液利用高剪切蓝式乳化机进行乳化10min，得到100ml具有高渗透性的含氢硅油乳液；

(2) 制备纳米无机抗菌剂：

1)将45克钛酸丁酯与585克无水乙醇混合均匀。取7650克去离子水，用硝酸调pH值至1-2.5。

2) 在搅拌条件下，将钛酸丁酯与无水乙醇的混合溶液滴加至pH为1-2.5的水溶液中，并在70℃水浴条件下回流6小时，缓慢滴加约150克硝酸银溶液，并不断搅拌，用氨水调PH值至6，继续回流2小时，陈化4天后过滤洗涤，85℃烘干，研磨后在500℃温度下煅烧70分钟后粉碎，制得纳米无机抗菌剂，即为载银纳米二氧化钛；

(3) 在搅拌条件下，将制得的3克纳米无机抗菌剂加入80毫升含氢硅油乳液和20毫升丙烯酸苯丙乳液中，再滴加0.02毫升BYK163，继续搅拌制得本品。

抗菌性能检测

1、制备营养肉汤培养基(NB)

牛肉膏       5.0g

蛋白胨       10.0g

氯化钠       5.0g

取上述成分依次加入1000ml蒸馏水，加热溶解后，用0.1mol/LNaOH溶液(分析纯)调节pH值为7.0~7.2，分装后置压力蒸汽灭菌器内，121℃灭菌30min。

2、制备营养琼脂培养基(NA)

1000mL营养肉汤(NB)中加入15g琼脂，加热溶化，用0.1mol/LNaOH溶液调节pH值为7.0~7.2,分装后置压力蒸汽灭菌器内，121℃灭菌30min。

3、检验菌种

金黄色葡萄球菌和大肠埃希氏菌。

4、开始检测：制备直径为1cm的滤纸片，在该滤纸片的两面分别刷上由本发明制得的长效抗菌防水剂，待涂膜剂干后，放入到培养基中，并在恒温箱中培养12~24h后，观察滤纸片周围细菌生长情况，测量抑菌圈存在情况及直径大小以判别抑菌能力。每个检测菌种各做三个样品，进行综合判定。

5、检测结果：本发明制得的长效抗菌剂对金黄色葡萄球菌、大肠埃希氏菌具有明显的抗菌效果。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。 

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.混凝土制品长效抗菌防水剂，其特征是，包括以下重量份成分：混凝土制品长效抗菌防水剂，包括以下重量份成分：含氢硅油乳液 ：70-90份，丙烯酸苯丙乳液：10-30份，纳米无机抗菌剂：2-5份，分散剂：0.01-0.03份。

2.根据权利要求1所述的混凝土制品长效抗菌防水剂，其特征是，所述含氢硅油乳液，包括以下成分： 含氢硅油、吐温-80、司盘-80、OP-10和去离子水。

3.根据权利要求1或2所述的混凝土制品长效抗菌防水剂，其特征是，所述含氢硅油、吐温-80、司盘-80、OP-10和去离子水的质量比为20-40：3-7：2-5：1-3：50-70。

4.根据权利要求1所述的混凝土制品长效抗菌防水剂，其特征是，所述纳米无机抗菌剂为载银纳米二氧化钛，包括以下成分：钛酸丁酯、无水乙醇、硝酸银、去离子水、硝酸和氨水。

5.根据权利要求1或4所述的混凝土制品长效抗菌防水剂，其特征是，所述钛酸丁酯、无水乙醇、去离子水的质量比为1-2：10-16：150-180。

6.根据权利要求1所述的混凝土制品长效抗菌防水剂，其特征是，所述丙烯酸苯丙乳液，pH≤8、粘度为800-1600cps。

7.如权利要求1-6任一项所述的混凝土制品长效抗菌防水剂的制备方法，其特征是，包括以下步骤：

(1) 制备含氢硅油乳液：

1)将含氢硅油加入搅拌器中，依次加入吐温-80、司盘-80和OP-10，高速搅拌5-15min；

2)将去离子水缓慢加入上述搅拌器中，继续高速搅拌15-25min，使含氢硅油分散于水中，成为均匀的乳化液；

3)再将分散均匀的乳化液利用高剪切蓝式乳化机进行乳化8-10min，得到具有高渗透性的含氢硅油乳液；

(2) 制备纳米无机抗菌剂：

1)在搅拌条件下，将钛酸丁酯与无水乙醇的混合液滴加到pH为1-2.5的水溶液中，并在50-80℃水浴条件下回流4-8小时，其中，水溶液由硝酸与去离子水调配制成；

2) 再缓慢滴加硝酸银溶液不断搅拌，使用氨水调节反应pH值到4-7，继续回流1-2小时，陈化3-4天后过滤洗涤，80-90℃烘干、研磨后在400-600℃温度下煅烧50-90min后粉碎，制得纳米无机抗菌剂，即为载银纳米二氧化钛；

(3) 在常温下，分别取制备好的含氢硅油乳液 、纳米无机抗菌剂和丙烯酸苯丙乳液、分散剂充分搅拌均匀，制得适用于混泥土制品的长效抗菌防水剂。

8.根据权利要求7所述的混凝土制品长效抗菌防水剂的制备方法，其特征是，在制备纳米无机抗菌剂过程中，步骤1)中钛酸丁酯中Ti⁺⁴的摩尔比为1-5％。