CN106517898A - 一种载银纳米二氧化钛杀菌防霉硅藻泥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于硅藻泥涂料领域，公开了一种载银纳米二氧化钛防霉硅藻泥及其制备方法，具体是：先将载银纳米二氧化钛制成10~30wt%预制浆，再和20~35wt%去离子水、0.8~3wt%防冻剂、2~5wt%纳米二氧化硅溶液、0.2~1.0wt%增稠剂、0.5~3wt%膨润土、3~15wt%钛白粉、5~20wt%灰钙、25~40wt%硅藻土、0.1~0.8wt%缓凝剂、0.1~2wt%灰钙稳定剂制成硅藻泥。本发明硅藻泥成膜后的涂层能捕获分解物质腐败的氧自由基和产生其他异味的烷烃类分子，对各种细菌均具有极强的杀灭能力，防霉抗菌；产品不用现场搅拌，提高了产品的均一性，避免了现场施工搅拌对环境的粉尘污染；载银纳米材料具有很高的表面活性，与硅藻土的物理吸附作用复合，明显提高硅藻泥的表面杀菌防霉能力和室内空气净化效率。

Description

一种载银纳米二氧化钛杀菌防霉硅藻泥及其制备方法

技术领域

本发明属于硅藻泥涂料领域，具体是一种载银纳米二氧化钛杀菌防霉硅藻泥及其制备方法。

背景技术

硅藻泥作为室内涂料，由于其施工、涂抹和制作图案均优于现有的装饰涂料，具有超强的吸附能力，还能吸收空气中的有害气体，因此受到人们的青睐，应用越来越广。

现在市场上硅藻泥的主要成分是硅藻土再复配上填料、助剂、粘结剂等，成品形态为粉体，具有一定的吸附有害气体的作用，但产品成膜后表面不具有杀菌净化功能，直接在粉体成品里添加载银纳米材料可以增加其杀菌净化功能性，因为纳米材料本身粒径小、比表面积增大、出现许多活性中心，使纳米材料具有极强的吸附能力。这种特性使得纳米粒子对于物质腐败的氧原子、氧自由基，以及其他异味的烷烃类分子等，均具有极强的抓俘能力，使其具有杀菌防霉功能。但也正由于其颗粒尺寸小、比表面积大、表面能高，处于热力学不稳定状态，极易聚集成团。所以直接将载银纳米材料加入粉体硅藻泥中，很难分散均匀，导致所添加的纳米材料的利用率大大降低，不能发挥其真正的效率，难以达到满意杀菌效果。粉体硅藻泥还存在现场搅拌造成粉尘污染，颜色选择范围小，搅拌后的成品不可以存放、容易硬化变质等弊端。因此需要开发一种杀菌防霉更好的硅藻泥。

发明内容

本发明的目的是提供一种载银纳米二氧化钛杀菌防霉硅藻泥。

本发明的另一目的是提供该杀菌防霉硅藻泥的制备方法。

为达到上述目的之一，本发明采用以下技术方案：

一种载银纳米二氧化钛杀菌防霉硅藻泥，先将载银纳米二氧化钛制成10~30wt%预制浆，再和20~35wt%去离子水、0.8~3wt%防冻剂、2~5wt%纳米二氧化硅溶液、0.2~1.0wt%增稠剂、0.3~3wt%膨润土、3~15wt%钛白粉、5~20wt%灰钙、25~40wt%硅藻土、0.1~0.8wt%缓凝剂、0.1~2wt%灰钙稳定剂制成硅藻泥。

进一步地，所述预制浆由8.7~25.1wt%去离子水、0.1~0.3wt%分散剂、0.1~0.3wt%润湿剂、0.1~0.3wt%消泡剂、0.5~1.0wt%羟乙基纤维素、0.5~3wt%载银纳米二氧化钛制成。

进一步地，所述防冻剂是丙三醇。

进一步地，所述增稠剂为羟乙基纤维素。

进一步地，所述灰钙的粒径是800目，灰钙粉作为无机胶粘剂使用。

进一步地，所述缓凝剂为明矾或葡萄糖酸钠。

膨润土为巴斯夫的ATT50或者洛克伍德的602。

钛白粉为金红石型钛白粉，选自美国杜邦706、四川龙蟒的996或者日本石原的902。

硅藻土为300到400目，购自吉林远通矿业。

前面所述的硅藻泥的制备方法，包括以下步骤：

S1、将去离子水加入反应釜，依次加入分散剂、润湿剂、消泡剂、羟乙基纤维素，分散均匀，再加入载银纳米二氧化钛，分散至细度在50μm以下，得到预制浆；

S2、将去离子水加入反应釜，依次加入防冻剂、纳米二氧化硅溶液、增稠剂、膨润土，分散均匀后加入预制浆、钛白粉、灰钙、硅藻土、缓凝剂、灰钙稳定剂，搅拌分散均匀即得。

该制备方法更具体为：

S1、将去离子水加入反应釜，在300~500转/min转速下依次加入分散剂、润湿剂、消泡剂、羟乙基纤维素，分散10~20min，调至转速1200~1800转/min下加入载银纳米二氧化钛，高速分散20~30min至细度在50μm以下，得到载银纳米二氧化钛预制浆；

S2、将去离子水加入反应釜，在300~500转/min转速下依次加入防冻剂、纳米二氧化硅溶液、增稠剂、膨润土，分散10~20min后，调至转速1200~1800转/min，加入载银纳米二氧化钛预制浆、钛白粉、灰钙、硅藻土、缓凝剂、灰钙稳定剂，搅拌分散均匀即得成品。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明将直接添加载银纳米材料的工艺方法改进为预制载银纳米二氧化钛的分散液后再添加，提高载银纳米材料的利用效率，降低成本，硅藻泥成膜后的涂层能捕获分解物质腐败的氧自由基和产生其他异味的烷烃类分子，对各种细菌均具有极强的杀灭能力，防霉抗菌，可以长期保持室内空气清新。

2、本发明采用的载银纳米材料具有很高的表面活性，可以赋予产品涂层很强的防霉抗菌功能，与硅藻土的物理吸附作用复合，明显提高硅藻泥的表面杀菌防霉能力和室内空气净化效率。

3、本发明为液态成品，产品不用现场搅拌，提高了产品的均一性，避免了现场施工搅拌对环境的粉尘污染；调色选择性广，根据客户要求可任意调色，满足客户的个性需求，解决了干粉状硅藻泥颜色单一固定的缺点。

4、本发明产品以桶装包装发货，客户可根据需求订货，开桶以后也不会硬化变质而造成材料的浪费，可节约成本。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明：

以下实施例所用载银纳米二氧化钛为杭州万景新材料有限公司生产的VK-T07纳米二氧化钛载银抗菌剂；所用灰钙稳定剂为上海裕竹实业有限公司的YZ-920灰钙粉稳定改性剂；所用分散剂、润湿剂、消泡剂均为本领域的常规种类；所用缓凝剂为明矾或葡萄糖酸钠。

实施例 1

将17.5wt%去离子水加入反应釜，在300转/min转速下依次加入0.2wt%分散剂、0.1wt%润湿剂、0.2wt%消泡剂、1wt%羟乙基纤维素，分散10min，调至转速1500转/min下加入1wt%载银纳米二氧化钛，高速分散30min至细度在50μm以下，得到载银纳米二氧化钛预制浆；

将22.3wt%去离子水加入反应釜，在300转/min转速下依次加入1wt%丙三醇、2wt%纳米二氧化硅溶液、0.6wt%羟乙基纤维素、0.3wt%膨润土，分散15min后，调至转速1500转/min，加入20wt%载银纳米二氧化钛预制浆、8wt%钛白粉、15wt%800目灰钙、30wt%硅藻土、0.5wt%缓凝剂、0.3wt%灰钙稳定剂，搅拌分散均匀即得成品。

实施例 2

将19.4wt%去离子水加入反应釜，在300转/min转速下依次加入0.2wt%分散剂、0.1wt%润湿剂、0.2wt%消泡剂、0.8wt%羟乙基纤维素，分散10min，调至转速1500转/min下加入1.5wt%载银纳米二氧化钛，高速分散30min至细度在50μm以下，得到载银纳米二氧化钛预制浆；

将29.7wt%去离子水加入反应釜，在300转/min转速下依次加入0.8wt%丙三醇、2.5wt%纳米二氧化硅溶液、0.3wt%羟乙基纤维素、0.6wt%膨润土，分散15min后，调至转速1500转/min，加入22.2wt%载银纳米二氧化钛预制浆、3wt%钛白粉、12wt%800目灰钙、28wt%硅藻土、0.6wt%缓凝剂、0.3wt%灰钙稳定剂，搅拌分散均匀即得成品。

实施例 3

将21.9wt%去离子水加入反应釜，在300转/min转速下依次加入0.2wt%分散剂、0.1wt%润湿剂、0.2wt%消泡剂、0.6wt%羟乙基纤维素，分散10min，调至转速1500转/min下加入2wt%载银纳米二氧化钛，高速分散30min至细度在50μm以下，得到载银纳米二氧化钛预制浆；

将22wt%去离子水加入反应釜，在300转/min转速下依次加入1.2wt%丙三醇、3wt%纳米二氧化硅溶液、0.5wt%羟乙基纤维素、0.5wt%膨润土，分散15min后，调至转速1500转/min，加入25wt%载银纳米二氧化钛预制浆、5wt%钛白粉、10wt%800目灰钙、32wt%硅藻土、0.5wt%缓凝剂、0.3wt%灰钙稳定剂，搅拌分散均匀即得成品。

实施例 4

将8.7wt%去离子水加入反应釜，在300转/min转速下依次加入0.1wt%分散剂、0.3wt%润湿剂、0.1wt%消泡剂、0.5wt%羟乙基纤维素，分散10min，调至转速1200转/min下加入0.5wt%载银纳米二氧化钛，高速分散20min至细度在50μm以下，得到载银纳米二氧化钛预制浆；

将20wt%去离子水加入反应釜，在300转/min转速下依次加入3wt%丙三醇、5wt%纳米二氧化硅溶液、0.2wt%羟乙基纤维素、1.4wt%膨润土，分散10min后，调至转速1800转/min，加入10.2wt%载银纳米二氧化钛预制浆、15wt%钛白粉、5wt%800目灰钙、40wt%硅藻土、0.1wt%缓凝剂、0.1wt%灰钙稳定剂，搅拌分散均匀即得成品。

实施例 5

将25.1wt%去离子水加入反应釜，在400转/min转速下依次加入0.3wt%分散剂、0.2wt%润湿剂、0.3wt%消泡剂、0.6wt%羟乙基纤维素，分散15min，调至转速1500转/min下加入3wt%载银纳米二氧化钛，高速分散25min至细度在50μm以下，得到载银纳米二氧化钛预制浆；

将21.2wt%去离子水加入反应釜，在400转/min转速下依次加入1.5wt%丙三醇、3wt%纳米二氧化硅溶液、1wt%羟乙基纤维素、3wt%膨润土，分散15min后，调至转速1500转/min，加入29.5wt%载银纳米二氧化钛预制浆、7wt%钛白粉、6wt%800目灰钙、25wt%硅藻土、0.8wt%缓凝剂、2wt%灰钙稳定剂，搅拌分散均匀即得成品。

实施例 6

将12wt%去离子水加入反应釜，在500转/min转速下依次加入0.2wt%分散剂、0.2wt%润湿剂、0.2wt%消泡剂、0.8wt%羟乙基纤维素，分散20min，调至转速1800转/min下加入1.6wt%载银纳米二氧化钛，高速分散30min至细度在50μm以下，得到载银纳米二氧化钛预制浆；

将21.6wt%去离子水加入反应釜，在500转/min转速下依次加入1wt%丙三醇、4wt%纳米二氧化硅溶液、0.6wt%羟乙基纤维素、2wt%膨润土，分散20min后，调至转速1200转/min，加入15wt%载银纳米二氧化钛预制浆、5wt%钛白粉、20wt%800目灰钙、30wt%硅藻土、0.3wt%缓凝剂、0.5wt%灰钙稳定剂，搅拌分散均匀即得成品。

对比例 1

将39.8wt%去离子水加入反应釜，在300转/min转速下依次加入1wt%丙三醇、2wt%纳米二氧化硅溶液、0.6wt%羟乙基纤维素、0.3wt%膨润土，分散15min后，依次加入0.2wt%分散剂、0.1wt%润湿剂、0.2wt%消泡剂、1wt%羟乙基纤维素，分散10min，调至转速1500转/min下加入1wt%载银纳米二氧化钛，高速分散30min，再加入8wt%钛白粉、15wt%800目灰钙、30wt%硅藻土、0.5wt%缓凝剂、0.3wt%灰钙稳定剂，搅拌分散均匀即得成品。

对比例 2

将49.1wt%去离子水加入反应釜，在300转/min转速下依次加入0.8wt%丙三醇、2.5wt%纳米二氧化硅溶液、0.3wt%羟乙基纤维素、0.6wt%膨润土，分散15min后，依次加入0.2wt%分散剂、0.1wt%润湿剂、0.2wt%消泡剂、0.8wt%羟乙基纤维素，分散10min，调至转速1500转/min下加入1.5wt%载银纳米二氧化钛，高速分散30min，再加入3wt%钛白粉、12wt%800目灰钙、28wt%硅藻土、0.6wt%缓凝剂、0.3wt%灰钙稳定剂，搅拌分散均匀即得成品。

对比例 3

将43.9wt%去离子水加入反应釜，在300转/min转速下依次加入1.2wt%丙三醇、3wt%纳米二氧化硅溶液、0.5wt%羟乙基纤维素、0.5wt%膨润土，分散15min后，依次加入0.2wt%分散剂、0.1wt%润湿剂、0.2wt%消泡剂、0.6wt%羟乙基纤维素，分散10min，调至转速1500转/min下加入2wt%载银纳米二氧化钛，高速分散30min，再加入5wt%钛白粉、10wt%800目灰钙、32wt%硅藻土、0.5wt%缓凝剂、0.3wt%灰钙稳定剂，搅拌分散均匀即得成品。

性能测试

检测实施例1~3、对比例1~3的硅藻泥的抗菌效果，如下表所示：

由上表可知，载银纳米二氧化钛添加量越大，所值得的硅藻泥杀菌防霉效果越好。实施例为预制载银纳米二氧化钛的分散液，再制备硅藻泥，对比例为按照常规方法直接添加载银纳米二氧化钛制备硅藻泥，在载银纳米二氧化钛含量相同的情况下，实施例对大肠杆菌、金黄色葡萄糖菌的抗菌率比对比例要高15~20%。这是因为载银纳米材料极易聚集成团，如果直接加入粉体硅藻泥中，很难分散均匀，导致利用率大大降低，而本发明预制载银纳米二氧化钛的分散液可以提高材料利用率，从而降低产品成本，增强产品的抗菌防霉功能。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1. 一种载银纳米二氧化钛杀菌防霉硅藻泥，其特征在于，先将载银纳米二氧化钛制成10~30wt%预制浆，再和20~35wt%去离子水、0.8~3wt%防冻剂、2~5wt%纳米二氧化硅溶液、0.2~1.0wt%增稠剂、0.3~3wt%膨润土、3~15wt%钛白粉、5~20wt%灰钙、25~40wt%硅藻土、0.1~0.8wt%缓凝剂、0.1~2wt%灰钙稳定剂制成硅藻泥。

2.根据权利要求1所述的硅藻泥，其特征在于，所述预制浆由8.7~25.1wt%去离子水、0.1~0.3wt%分散剂、0.1~0.3wt%润湿剂、0.1~0.3wt%消泡剂、0.5~1.0wt%羟乙基纤维素、0.5~3wt%载银纳米二氧化钛制成。

3.根据权利要求1所述的硅藻泥，其特征在于，所述防冻剂是丙三醇。

4.根据权利要求1所述的硅藻泥，其特征在于，所述增稠剂为羟乙基纤维素。

5.根据权利要求1所述的硅藻泥，其特征在于，所述灰钙的粒径是800目。

6.根据权利要求1所述的硅藻泥，其特征在于，所述缓凝剂为明矾或葡萄糖酸钠。

7.上述任意一项权利要求所述的硅藻泥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将去离子水加入反应釜，依次加入分散剂、润湿剂、消泡剂、羟乙基纤维素，分散均匀，再加入载银纳米二氧化钛，分散至细度在50μm以下，得到预制浆；

S2、将去离子水加入反应釜，依次加入防冻剂、纳米二氧化硅溶液、增稠剂、膨润土，分散均匀后加入预制浆、钛白粉、灰钙、硅藻土、缓凝剂、灰钙稳定剂，搅拌分散均匀即得。