CN105602326A - 一种抗菌板材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗菌板材，包括基材和涂覆在基材表面的抗菌涂料；所述抗菌涂料包括：纳米银抗菌剂、纳米氧化锌、乙二醇乙酸树脂分散体、钛白粉、丙烯酸共聚乳液、聚乙烯蜡乳液、二甘醇丁醚、溴代十六烷基吡啶、磷酸三丁酯、乳酸钠、肉豆蔻酸异丙酯、去离子水、增塑剂、增稠剂、分散剂、消泡剂、固化剂。本发明具有如下有益效果：本发明的抗菌板材，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽袍杆菌黑色变种等的杀菌效率均能达到99％以上。恒久释放负离子，负离子释放量为600-1000个/s·cm3可以将室内高浓度甲醛的有机物浓度降解到规定指标浓度(80ppm)以内。且制备方法简单，便于大批量生产。

Description

一种抗菌板材及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑板材领域，特别涉及一种抗菌板材及其制备方法。
背景技术
随着全球环保意识的提高，人们对功能性环保建材的需求愈加迫切。采用传统的溶剂漆会对人体健康、环境产生危害，尤其在室内使用时，苯类等有毒的有机溶剂持续挥发时间长，直接危害人的健康和生命安全。目前，板材涂料采用的抗菌剂主要有取代芳烃类、杂环化合物、胺类化合物及有机金属化合物等有机抗菌剂。有机抗菌剂在安全性、缓释性、耐久性、耐热性等方面均存在一系列问题。无机抗菌剂也存在一些问题：首先是抗菌稳定性问题。因为无机抗菌剂多数含有银离子，易转变成棕色的氧化银或经紫外线催化还原成黑色单质银，变色不仅降低了其抗菌性，而且还有限制其应用到白色或浅色涂料中去。其次大量使用银成本高，制约了其在更大范围的应用。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗菌板材，从而克服现有板材附着力差、抗菌性能差的缺点。
本发明的另一个目的在于提供一种抗菌板材的制备方法。
为实现上述目的，本发明提供了一种抗菌板材，包括基材和涂覆在基材表面的抗菌涂料；所述抗菌涂料包括：纳米银抗菌剂、纳米氧化锌、乙二醇乙酸树脂分散体、钛白粉、丙烯酸共聚乳液、聚乙烯蜡乳液、二甘醇丁醚、溴代十六烷基吡啶、磷酸三丁酯、乳酸钠、肉豆蔻酸异丙酯、去离子水、增塑剂、增稠剂、分散剂、消泡剂、固化剂。
优选地，上述技术方案中，按重量份数计，所述抗菌涂料包括：纳米银抗菌剂5-15份、纳米氧化锌1-7份、乙二醇乙酸树脂分散体1-5份、钛白粉1-6份、丙烯酸共聚乳液3-8份、聚乙烯蜡乳液5-14份、二甘醇丁醚3-12份、溴代十六烷基吡啶1-6份、磷酸三丁酯6-18份、乳酸钠5-11份、肉豆蔻酸异丙酯2-8份、去离子水6-18份、增塑剂1-3份、增稠剂1-3份、分散剂1-3份、消泡剂1-2份、固化剂1-3份。
优选地，上述技术方案中，所述增稠剂按重量份数计包括：丙烯酸15-25份，羟乙基纤维素5-10份、有机膨润土5-10份、二苄叉山梨糖醇5-10份；
所述增塑剂按重量份数计包括：季戊四醇5-14份、三乙二醇5-10份、双氧水5-15份、甲基丙烯酸1-5份、苯甲酸3-9份。
优选地，上述技术方案中，所述分散剂按重量份数计包括：磷酸五钠5-15份、羟基亚乙基二膦酸1-5份、苯并三嗪5-15份、二苯酮1-5份。
优选地，上述技术方案中，所述消泡剂按重量份数计包括：硬脂酸钙2-4份、壬基酚聚氧乙烯醚4-8份、四丁基溴化磷4-8份、烯丙醇、十二烷基硫酸钠1-5份；所述的固化剂为二乙烯三胺、间苯二甲胺、环氧树脂中的一种或多种。
优选地，上述技术方案中，所述涂料的制备方法包括以下步骤：
(1)首先制备纳米银抗菌剂；
(2)将纳米银抗菌剂、纳米氧化锌、钛白粉、二甘醇丁醚、溴代十六烷基吡啶、磷酸三丁酯、乳酸钠、肉豆蔻酸异丙酯、去离子水、分散剂、消泡剂混合搅拌均匀，加入纳米材料，分散均匀后得到水性分散体；
(3)把步骤(2)得到的水性分散体加入搅拌的乙二醇乙酸树脂分散体、丙烯酸共聚乳液、聚乙烯蜡乳液的混合物中，再加入增塑剂、增稠剂、固化剂，搅拌分散均匀；
(4)加入颜料或着色剂；
(5)补水制得抗菌涂料。
优选地，上述技术方案中，所述步骤(1)制备纳米抗菌剂的方法如下：
a.按重量份数称取原料，原料的配比为：纳米银胶体5-15份；纯水1-10份；乙醇50-100份；涂层剂5-15份；分散剂0.1-1份；
b.将纳米银胶体溶液和纯水加入混合，同时加入分散剂和涂层剂经过充分的搅拌使其混合反应均匀，按顺序即乙醇、涂层剂、分散剂在搅拌中加入，并且紧紧密封，然后进行吹扫，最后使用伽马射线连续照射反应溶液，此时即完成纳米银母液的配置；
c.将容器中放置一部分溶剂，之后边搅拌边加入纳米银母液，待上述的纳米银母液均匀混合在溶剂中后，边搅拌边加入稳定剂和分散剂，再加入剩余的溶剂，充分搅拌使混合反应均匀，静置即可。
优选地，上述技术方案中，所述涂层剂为聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯中的一种或几种。
优选地，上述技术方案中，所述基材为玻镁板、水泥板或石膏板。
一种抗菌板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将基板进行砂光、除尘处理；
(2)在基板表面涂覆一层白色底漆；
(3)在涂覆白色底漆的基板表面涂覆一层抗菌涂料；
(4)自然环境下晾晒4-8小时；
(5)表面砂光。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明的抗菌板材，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽袍杆菌黑色变种等的杀菌效率均能达到99％以上。恒久释放负离子，负离子释放量为600-1000个/s·cm3可以将室内高浓度甲醛的有机物浓度降解到规定指标浓度(80ppm)以内。且制备方法简单，便于大批量生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
实施例1
一种抗菌板材，包括基材和涂覆在基材表面的抗菌涂料；基材为水泥板。所述抗菌涂料包括：按重量份数计，所述抗菌涂料包括：纳米银抗菌剂13份、纳米氧化锌5份、乙二醇乙酸树脂分散体3份、钛白粉5份、丙烯酸共聚乳液6份、聚乙烯蜡乳液11份、二甘醇丁醚8份、溴代十六烷基吡啶2份、磷酸三丁酯14份、乳酸钠9份、肉豆蔻酸异丙酯5份、去离子水13份、增塑剂2份、增稠剂2份、分散剂2份、消泡剂1份、间苯二甲胺2份。
上述技术方案中，所述增稠剂按重量份数计包括：丙烯酸18份，羟乙基纤维素8份、有机膨润土8份、二苄叉山梨糖醇8份；
所述增塑剂按重量份数计包括：季戊四醇11份、三乙二醇6份、双氧水12份、甲基丙烯酸3份、苯甲酸7份。
上述技术方案中，所述分散剂按重量份数计包括：磷酸五钠9份、羟基亚乙基二膦酸3份、苯并三嗪9份、二苯酮2份。
上述技术方案中，所述消泡剂按重量份数计包括：硬脂酸钙3份、壬基酚聚氧乙烯醚5份、四丁基溴化磷5份、烯丙醇、十二烷基硫酸钠2份。
上述技术方案中，所述涂料的制备方法包括以下步骤：
(1)首先制备纳米银抗菌剂；
(2)将纳米银抗菌剂、纳米氧化锌、钛白粉、二甘醇丁醚、溴代十六烷基吡啶、磷酸三丁酯、乳酸钠、肉豆蔻酸异丙酯、去离子水、分散剂、消泡剂混合搅拌均匀，加入纳米材料，分散均匀后得到水性分散体；
(3)把步骤(2)得到的水性分散体加入搅拌的乙二醇乙酸树脂分散体、丙烯酸共聚乳液、聚乙烯蜡乳液的混合物中，再加入增塑剂、增稠剂、固化剂，搅拌分散均匀；
(4)加入颜料或着色剂；
(5)补水制得抗菌涂料。
上述技术方案中，所述步骤(1)制备纳米抗菌剂的方法如下：
a.按重量份数称取原料，原料的配比为：纳米银胶体12份；纯水8份；乙醇70份；聚氯乙烯13份；分散剂0.8份；所述分散剂为聚乙二醇200或400(即分子量约190-420)；
b.将纳米银胶体溶液和纯水加入混合，同时加入分散剂和涂层剂经过充分的搅拌使其混合反应均匀，按顺序即乙醇、涂层剂、分散剂在搅拌中加入，并且紧紧密封，然后进行吹扫，最后使用伽马射线连续照射反应溶液，此时即完成纳米银母液的配置；
c.将容器中放置一部分溶剂，之后边搅拌边加入纳米银母液，待上述的纳米银母液均匀混合在溶剂中后，边搅拌边加入稳定剂和分散剂，再加入剩余的溶剂，充分搅拌使混合反应均匀，静置即可。
上述技术方案中，所述基材为玻镁板、水泥板或石膏板。
一种抗菌板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将基板进行砂光、除尘处理；
(2)在基板表面涂覆一层白色底漆，该底漆为市场上市售的普通底漆；
(3)在涂覆白色底漆的基板表面涂覆一层抗菌涂料；
(4)自然环境下晾晒6小时；
(5)表面砂光。
本实施例制得的抗菌板材，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽袍杆菌黑色变种等的杀菌效率均能达到99％以上。恒久释放负离子，负离子释放量为600-1000个/s·cm3可以将室内高浓度甲醛的有机物浓度降解到规定指标浓度(80ppm)以内。
实施例2
一种抗菌板材，包括基材和涂覆在基材表面的抗菌涂料；基材为玻镁板。所述抗菌涂料包括：按重量份数计，所述抗菌涂料包括：纳米银抗菌剂5份、纳米氧化锌1份、乙二醇乙酸树脂分散体1份、钛白粉1份、丙烯酸共聚乳液3份、聚乙烯蜡乳液5份、二甘醇丁醚3-12份、溴代十六烷基吡啶1份、磷酸三丁酯6份、乳酸钠5份、肉豆蔻酸异丙酯2份、去离子水6份、增塑剂1份、增稠剂1份、分散剂1份、消泡剂1份、二乙烯三胺1份。
上述技术方案中，所述增稠剂按重量份数计包括：丙烯酸15份，羟乙基纤维素5份、有机膨润土5份、二苄叉山梨糖醇5份；
所述增塑剂按重量份数计包括：季戊四醇5份、三乙二醇5份、双氧水5份、甲基丙烯酸1份、苯甲酸3份。
上述技术方案中，所述分散剂按重量份数计包括：磷酸五钠5份、羟基亚乙基二膦酸1份、苯并三嗪5份、二苯酮1份。
上述技术方案中，所述消泡剂按重量份数计包括：硬脂酸钙2份、壬基酚聚氧乙烯醚4份、四丁基溴化磷4份、烯丙醇、十二烷基硫酸钠1份。
上述技术方案中，所述涂料的制备方法包括以下步骤：
(1)首先制备纳米银抗菌剂；
(2)将纳米银抗菌剂、纳米氧化锌、钛白粉、二甘醇丁醚、溴代十六烷基吡啶、磷酸三丁酯、乳酸钠、肉豆蔻酸异丙酯、去离子水、分散剂、消泡剂混合搅拌均匀，加入纳米材料，分散均匀后得到水性分散体；
(3)把步骤(2)得到的水性分散体加入搅拌的乙二醇乙酸树脂分散体、丙烯酸共聚乳液、聚乙烯蜡乳液的混合物中，再加入增塑剂、增稠剂、固化剂，搅拌分散均匀；
(4)加入颜料或着色剂；
(5)补水制得抗菌涂料。
上述技术方案中，所述步骤(1)制备纳米抗菌剂的方法如下：
a.按重量份数称取原料，原料的配比为：纳米银胶体5份；纯水5份；乙醇50份；聚偏二氯乙烯5份；分散剂0.1份；所述分散剂为聚乙二醇200或400(即分子量约190-420)
b.将纳米银胶体溶液和纯水加入混合，同时加入分散剂和涂层剂经过充分的搅拌使其混合反应均匀，按顺序即乙醇、涂层剂、分散剂在搅拌中加入，并且紧紧密封，然后进行吹扫，最后使用伽马射线连续照射反应溶液，此时即完成纳米银母液的配置；
c.将容器中放置一部分溶剂，之后边搅拌边加入纳米银母液，待上述的纳米银母液均匀混合在溶剂中后，边搅拌边加入稳定剂和分散剂，再加入剩余的溶剂，充分搅拌使混合反应均匀，静置即可。
上述技术方案中，所述基材为玻镁板、水泥板或石膏板。
一种抗菌板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将基板进行砂光、除尘处理；
(2)在基板表面涂覆一层白色底漆，该底漆为市场上市售的普通底漆；
(3)在涂覆白色底漆的基板表面涂覆一层抗菌涂料；
(4)自然环境下晾晒5小时；
(5)表面砂光。
本实施例制得的抗菌板材，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽袍杆菌黑色变种等的杀菌效率均能达到99％以上。恒久释放负离子，负离子释放量为600-1000个/s·cm3可以将室内高浓度甲醛的有机物浓度降解到规定指标浓度(80ppm)以内。
实施例3
一种抗菌板材，包括基材和涂覆在基材表面的抗菌涂料；基材为石膏板。所述抗菌涂料包括：按重量份数计，所述抗菌涂料包括：纳米银抗菌剂15份、纳米氧化锌7份、乙二醇乙酸树脂分散体5份、钛白粉6份、丙烯酸共聚乳液8份、聚乙烯蜡乳液14份、二甘醇丁醚12份、溴代十六烷基吡啶6份、磷酸三丁酯18份、乳酸钠11份、肉豆蔻酸异丙酯8份、去离子水18份、增塑剂3份、增稠剂3份、分散剂3份、消泡剂2份、固化剂3份。
上述技术方案中，所述增稠剂按重量份数计包括：丙烯酸25份，羟乙基纤维素10份、有机膨润土10份、二苄叉山梨糖醇10份；
所述增塑剂按重量份数计包括：季戊四醇14份、三乙二醇10份、双氧水15份、甲基丙烯酸5份、苯甲酸9份。
上述技术方案中，所述分散剂按重量份数计包括：磷酸五钠15份、羟基亚乙基二膦酸5份、苯并三嗪15份、二苯酮5份。
上述技术方案中，所述消泡剂按重量份数计包括：硬脂酸钙4份、壬基酚聚氧乙烯醚8份、四丁基溴化磷8份、烯丙醇、十二烷基硫酸钠5份。所述的固化剂为二乙烯三胺、间苯二甲胺、环氧树脂中的一种或多种。
上述技术方案中，所述涂料的制备方法包括以下步骤：
(1)首先制备纳米银抗菌剂；
(2)将纳米银抗菌剂、纳米氧化锌、钛白粉、二甘醇丁醚、溴代十六烷基吡啶、磷酸三丁酯、乳酸钠、肉豆蔻酸异丙酯、去离子水、分散剂、消泡剂混合搅拌均匀，加入纳米材料，分散均匀后得到水性分散体；
(3)把步骤(2)得到的水性分散体加入搅拌的乙二醇乙酸树脂分散体、丙烯酸共聚乳液、聚乙烯蜡乳液的混合物中，再加入增塑剂、增稠剂、固化剂，搅拌分散均匀；
(4)加入颜料或着色剂；
(5)补水制得抗菌涂料。
上述技术方案中，所述步骤(1)制备纳米抗菌剂的方法如下：
a.按重量份数称取原料，原料的配比为：纳米银胶体15份；纯水10份；乙醇100份；聚乙烯醇15份；分散剂1份；所述分散剂为聚乙二醇200或400(即分子量约190-420)；
b.将纳米银胶体溶液和纯水加入混合，同时加入分散剂和涂层剂经过充分的搅拌使其混合反应均匀，按顺序即乙醇、涂层剂、分散剂在搅拌中加入，并且紧紧密封，然后进行吹扫，最后使用伽马射线连续照射反应溶液，此时即完成纳米银母液的配置；
c.将容器中放置一部分溶剂，之后边搅拌边加入纳米银母液，待上述的纳米银母液均匀混合在溶剂中后，边搅拌边加入稳定剂和分散剂，再加入剩余的溶剂，充分搅拌使混合反应均匀，静置即可。
上述技术方案中，所述基材为玻镁板、水泥板或石膏板。
一种抗菌板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将基板进行砂光、除尘处理；
(2)在基板表面涂覆一层白色底漆，该底漆为市场上市售的普通底漆；
(3)在涂覆白色底漆的基板表面涂覆一层抗菌涂料；
(4)自然环境下晾晒8小时；
(5)表面砂光。
本实施例制得的抗菌板材，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽袍杆菌黑色变种等的杀菌效率均能达到99％以上。恒久释放负离子，负离子释放量为600-1000个/s·cm3可以将室内高浓度甲醛的有机物浓度降解到规定指标浓度(80ppm)以内。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (9)

1.一种抗菌板材，其特征在于，包括基材和涂覆在基材表面的抗菌涂料；所述抗菌涂料包括：纳米银抗菌剂、纳米氧化锌、乙二醇乙酸树脂分散体、钛白粉、丙烯酸共聚乳液、聚乙烯蜡乳液、二甘醇丁醚、溴代十六烷基吡啶、磷酸三丁酯、乳酸钠、肉豆蔻酸异丙酯、去离子水、增塑剂、增稠剂、分散剂、消泡剂、固化剂。
2.根据权利要求1所述的抗菌板材，其特征在于，按重量份数计，所述抗菌涂料包括：纳米银抗菌剂5-15份、纳米氧化锌1-7份、乙二醇乙酸树脂分散体1-5份、钛白粉1-6份、丙烯酸共聚乳液3-8份、聚乙烯蜡乳液5-14份、二甘醇丁醚3-12份、溴代十六烷基吡啶1-6份、磷酸三丁酯6-18份、乳酸钠5-11份、肉豆蔻酸异丙酯2-8份、去离子水6-18份、增塑剂1-3份、增稠剂1-3份、分散剂1-3份、消泡剂1-2份、固化剂1-3份。
3.根据权利要求2所述的抗菌板材，其特征在于，所述增稠剂按重量份数计包括：丙烯酸15-25份，羟乙基纤维素5-10份、有机膨润土5-10份、二苄叉山梨糖醇5-10份；
所述增塑剂按重量份数计包括：季戊四醇5-14份、三乙二醇5-10份、双氧水5-15份、甲基丙烯酸1-5份、苯甲酸3-9份。
4.根据权利要求2所述的抗菌板材，其特征在于，所述分散剂按重量份数计包括：磷酸五钠5-15份、羟基亚乙基二膦酸1-5份、苯并三嗪5-15份、二苯酮1-5份。
5.根据权利要求2所述的抗菌板材，其特征在于，所述消泡剂按重量份数计包括：硬脂酸钙2-4份、壬基酚聚氧乙烯醚4-8份、四丁基溴化磷4-8份、烯丙醇、十二烷基硫酸钠1-5份；所述的固化剂为二乙烯三胺、间苯二甲胺、环氧树脂中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的抗菌板材，其特征在于，所述涂料的制备方法包括以下步骤：
(1)首先制备纳米银抗菌剂；
(2)将纳米银抗菌剂、纳米氧化锌、钛白粉、二甘醇丁醚、溴代十六烷基吡啶、磷酸三丁酯、乳酸钠、肉豆蔻酸异丙酯、去离子水、分散剂、消泡剂混合搅拌均匀，加入纳米材料，分散均匀后得到水性分散体；
(3)把步骤(2)得到的水性分散体加入搅拌的乙二醇乙酸树脂分散体、丙烯酸共聚乳液、聚乙烯蜡乳液的混合物中，再加入增塑剂、增稠剂、固化剂，搅拌分散均匀；
(4)加入颜料或着色剂；
(5)补水制得抗菌涂料。
7.根据权利要求6所述的抗菌板材，其特征在于，所述步骤(1)制备纳米抗菌剂的方法如下：
a.按重量份数称取原料，原料的配比为：纳米银胶体5-15份；纯水1-10份；乙醇50-100份；涂层剂5-15份；分散剂0.1-1份；
b.将纳米银胶体溶液和纯水加入混合，同时加入分散剂和涂层剂经过充分的搅拌使其混合反应均匀，按顺序即乙醇、涂层剂、分散剂在搅拌中加入，并且紧紧密封，然后进行吹扫，最后使用伽马射线连续照射反应溶液，此时即完成纳米银母液的配置；
c.将容器中放置一部分溶剂，之后边搅拌边加入纳米银母液，待上述的纳米银母液均匀混合在溶剂中后，边搅拌边加入稳定剂和分散剂，再加入剩余的溶剂，充分搅拌使混合反应均匀，静置即可。
8.根据权利要求1所述的抗菌板材，其特征在于，所述基材为玻镁板、水泥板或石膏板。
9.一种如权利要求1所述的抗菌板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将基板进行砂光、除尘处理；
(2)在基板表面涂覆一层白色底漆；
(3)在涂覆白色底漆的基板表面涂覆一层抗菌涂料；
(4)自然环境下晾晒4-8小时；
(5)表面砂光。
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