CN112111229A - 一种多功能抗菌涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明的多功能抗菌涂料采用纳米银、纳米铜和纳米锌复配的抗菌剂，和内墙净味乳液，成品漆气味很低，绿色环保，对人体无伤害；纳米银、纳米铜和纳米锌复配的抗菌剂在复杂的微生物环境中也能发挥良好的消杀抑制作用，纳米二氧化钛和纳米二氧化硅可以吸收自然光分解有害有机物和无机物，吸收并分解甲醛等装修污染气体，净化空气；并可破坏细菌的细胞膜和凝固病毒的蛋白质载体，达到灭菌的效果；同时对大肠杆菌、金黄色葡萄浆球菌、甲型流感H1N1和H3N2、克雷伯氏肺炎菌、铜绿假单胞菌等病原菌都具有抑制和杀灭功能，还具有抗涂鸦、吸收分解残留甲醛及VOC的功效。

Description

一种多功能抗菌涂料
技术领域
本发明属于涂料制备技术领域，具体涉及应用于建筑物内墙装饰的一种多功能抗菌涂料。
背景技术
传统技术中的涂料通常作为一种墙面装饰层材料，单纯起到外形美观的作用；而近年来公众卫生危机频发，其中很大一部分都是由病原菌所引起的，而微生物在自然界中无处不在，即使是涂料也不能例外，尤其是水性涂料，更是为微生物提供了良好的生长环境，若不对微生物加以阻止，微生物就会在涂层表面生长繁殖并代谢产生各种酶、酸和毒素等次生代谢产物，对涂层产生不同程度的侵蚀，导致涂层褪色、发霉、长藻，以致脱落；病原微生物除了会对涂料涂膜进行腐蚀外，还能通过接触传播的方式对人类健康造成威胁；因此现有技术中抗菌涂料的作用已经从单纯装饰作用扩展到保护建筑免受微生物侵蚀，甚至通过抑制细菌和病毒在墙面过度滋生繁殖，使墙面避免成为细菌和病毒的传播途径，以此保障居民身体健康；现有技术中虽然公开了多种抗菌涂料技术，但是存在抗菌种类少、抗菌率低、功能单一的问题。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种抗菌种类多、抗菌率高、功能多样的多功能抗菌涂料。
本发明所采用的技术方案为：
一种多功能抗菌涂料，其特征在于：组成涂料的组分包括合成树脂乳液、颜填料、光触媒、复合抗菌剂、常规助剂和水，其中各组分按质量百分比计，具体配比如下：本发明所采用的技术方案为：
Figure RE-GDA0002767573970000021
进一步地，所述合成树脂乳液为净味内墙乳液，外观乳白略带蓝相，固体含量45％～50％，最低成膜温度5℃，玻璃化温度20℃，残留单体含量≤10PPM。
进一步地，所述颜填料由金红石型钛白粉(其质量分数为10-20％)、 1250目重钙粉(其质量分数为10-15％)和800目滑石粉(其质量分数为5-10％)组成。
进一步地，所述光触媒是由纳米二氧化钛和纳米二氧化硅复合而成，其比质量比为3-5:4-6，最佳比例为4:5。
再进一步地，所述复合抗菌剂是由纳米银、纳米铜和纳米锌复合而成，其质量比为2-4:1-3:1-3，最佳比例为3:2:2。
再进一步地，所述常规助剂是由羟乙基纤维素(其质量分数为0.1～ 0.5％)、羧酸钠盐分散剂(其质量分数为0.4～0.8％)、烷基聚氧乙烯醚润湿剂(其质量分数为0.1～0.4％)、矿物油消泡剂(其质量分数为0.2～ 0.6％)、OE-400(其质量分数为0.8～2％)和缔合型聚氨酯增稠剂(其质量分数为0.3～0.6％)组成。
本发明的有益效果为：
本发明的多功能抗菌涂料基于不同抗菌剂对各种微生物消杀抑制性能及对漆膜本身影响的差异，采用纳米银、纳米铜和纳米锌复配的抗菌剂，和内墙净味乳液，在合成过程中采用独特的去除残单生产工艺，配合低气味低VOC助剂，成品漆气味很低，绿色环保，对人体无伤害；纳米银、纳米铜和纳米锌复配的抗菌剂在复杂的微生物环境中也能发挥良好的消杀抑制作用，纳米二氧化钛和纳米二氧化硅可以吸收自然光分解有害有机物和无机物，吸收并分解甲醛等装修污染气体，净化空气；并可破坏细菌的细胞膜和凝固病毒的蛋白质载体，达到灭菌的效果；同时，由于纳米材料的表面效应，漆膜表面难以吸附各类污渍，因此还具有抗涂鸦的的功能；除了对传统的大肠杆菌和金黄色葡萄浆球菌有抑制杀灭作用外，对甲型流感H1N1和H3N2、克雷伯氏肺炎菌、铜绿假单胞菌等病原菌有明显的抑制和杀灭功能；另外还有抗涂鸦、吸收分解残留甲醛及VOC的功效。
具体实施方式
下面对本发明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，本领域普通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。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明具体技术方案为：
多功能内墙抗菌涂料主要由合成树脂乳液、颜填料、光触媒、复合抗菌剂、常规助剂和水组成，其中合成树脂乳液的质量分数为15-25％，颜填料的质量分数为30-40％，光触媒的质量分数为5-10％，复合抗菌剂质量分数为0.1-0.5％，常规助剂质量分数为4-6％、余量为水，各组分之合为100％。
其中各组分具体组成分别如下：
合成树脂乳液为内墙净味乳液，要求生产厂家在合成过程中采用去除残单生产工艺进行去除残单，配合低气味低VOC助剂，内墙净味乳液成品外观乳白略带蓝相，固体含量45％～50％，最低成膜温度5℃，玻璃化温度20℃，残留单体含量≤10PPM；合成后的成品漆气味很低，绿色环保，对人无伤害。
颜填料由金红石型钛白粉(其质量分数为10-20％)、1250目重钙粉 (其质量分数为10-15％)、800目滑石粉(其质量分数为5-10％)组成。
光触媒是由纳米二氧化钛、纳米二氧化硅的复合而成，其比质量比为3-5:4-6；添加一定比例的纳米二氧化钛和纳米二氧化硅构成的光触媒，通过吸收自然光，将吸附在其表面的OH-和H2O氧化成羟基自由基，可强效分解具有不稳定化学键和有机化合物和部分无机物，将其分解为无害的CO2和H2O,并可破坏细菌的细胞膜和凝固病毒的蛋白质载体；从而可以吸收自然光分解有害有机物和无机物，可以吸收并分解甲醛等装修污染气体，净化空气；并可破坏细菌的细胞膜和凝固病毒的蛋白质载体，达到灭菌的效果。
复合抗菌剂是由纳米银、纳米铜、纳米锌复合而成，其质量比为2-4:1-3:1-3；复合抗菌剂基于不同抗菌剂对各种微生物消杀抑制性能及对漆膜本身影响的差异、创造性地采用纳米银、纳米铜、纳米锌复配的抗菌剂，同时确定了纳米银、纳米铜、纳米锌三者间的最佳比例，保证其在复杂的微生物环境中发挥良好的消杀抑制作用，抗菌谱更宽，更广泛；同时，由于纳米材料的表面效应，各种污物难以在漆膜表面附着，具有抗涂鸦的的功能。
常规助剂是由羟乙基纤维素(其质量分数为0.1-0.4％)、羧酸钠盐分散剂(其质量分数为0.4-0.6％)、烷基聚氧乙烯醚润湿剂(其质量分数为0.1-0.3％)、矿物油消泡剂(其质量分数为0.2-0.4％)、OE-400(其质量分数为0.7-1.5％)、缔合型聚氨酯增稠剂(其质量分数为0.2-0.5％) 组成。
实施例一提供一种较佳实施方式的多功能抗菌涂料，具体如下：
合成树脂乳液选用BasfAcronal ECO 7080净味内墙涂料乳液，其外观乳白略带蓝相，要求固体含量48％，最低成膜温度5℃，玻璃化温度20℃，残留单体含量≤10PPM；BasfAcronal ECO 7080净味内墙涂料乳液占总质量分的22％；
颜填料由15％质量分的金红石型钛白粉、12％质量分的1250目重钙粉和8％质量分的800目滑石粉组合构成；金红石型钛白粉、1250目重钙粉和800目滑石粉组合构成的颜填料占总质量分的35％；
光触媒由纳米二氧化钛和纳米二氧化硅的复合而成，其质量比为 4:5；二氧化钛和纳米二氧化硅复合构成的光触媒占总质量分的9％；
复合抗菌剂由纳米银、纳米铜、纳米锌复合而成，其质量比为 3:2:2，纳米银、纳米铜、纳米锌复合而成的复合抗菌剂占总质量分的 0.45％；
常规助剂由0.5％质量分的羟乙基纤维素、0.8％质量分的羧酸钠盐分散剂、0.4％质量分的烷基聚氧乙烯醚润湿剂、0.6％质量分的矿物油消泡剂、1.8％质量分的OE-400、0.6％质量分的缔合型聚氨酯增稠剂混合组成；常规助剂占总质量分的4.7％；
余量为水，占总质量分的28.85％。
各组分质量百分比之和为100％。
本发明的多功能抗菌涂料在混合配比过程中无须采用特殊生产工艺，通过混合、搅拌等常规涂料制备方法即可制备，操作方便，制备要求低，成本投入少；制备后的涂料成品在使用过程中也无须采用特殊涂刷工艺，通过常规涂料涂刷工艺即可，便于普及推广应用。
按照实施例一的配比，通过常规操作制备方法得到的多功能抗菌涂料成品，按照国家标准和行业标准检测其干膜抗菌率、吸收分解甲醛和 VOC的性能参数，具体检测实验内容如下：
一、按照GB/T 21866-2008规定的方法进行干膜抗菌率检测，检测其对大肠杆菌、金黄色葡萄浆球菌、甲型流感H1N1、H3N2、克雷伯氏肺炎菌、铜绿假单胞菌的抗菌性能；对比单一纳米银抗菌剂、单一纳米铜抗菌剂、单一纳米锌抗菌剂、复合抗菌剂+光触媒、市售品1、市售品2、在同等条件下的抗菌率。
实验方法：
1、将涂料制备200μm漆膜，自然条件下干燥一周。
2、将干燥后的漆膜剪切成5cm×5cm大小的测试样，并防止紫外灯光下灭菌10分钟。
3、将接种液调制好，并添加至测试样上，并附上4cm×4cm的灭菌塑料膜
4、将测试样品放置35℃培养箱内24小时。
5、计数，测算干膜抗菌率。
实验数据见附表1。
二、干膜吸收分解甲醛和VOC性能检测是按照JC/T 1074-2008规定的方法进行，检测其对于甲醛和VOC净化效率。
实验方法：
1、将该抗菌涂料刷涂八块50cm×50cm的玻璃板上，自然条件下干燥一周。
2、测试样每4块放入一个实验舱中，分别注入分析纯甲醛和分析纯甲苯，密封实验舱。
3、1小时后分别取样测试甲醛和甲苯的浓度。
4、48小时后分别测试甲醛和甲苯的浓度。
5、计数，测算净化率。
经测算，该抗菌涂料干膜对于甲醛和甲苯的净化率分别为86.15％和 75.82％。
本发明未涉及部分与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其组分、形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
附表1：
Figure RE-GDA0002767573970000081

Claims (10)

1.一种多功能抗菌涂料，其特征在于：组成涂料的组分包括合成树脂乳液、颜填料、光触媒、复合抗菌剂、常规助剂和水，其中各组分按质量百分比计，具体配比如下：
Figure FDA0002695645050000011
各组分质量百分比之和为100％。
2.根据权利要求1所述的多功能抗菌涂料，其特征在于：所述合成树脂乳液为净味内墙乳液，固体含量45％～50％，残留单体含量≤10PPM。
3.根据权利要求1所述的多功能抗菌涂料，其特征在于：所述颜填料由钛白粉、重钙粉和滑石粉组成，各组分按质量百分比计，配比为：
钛白粉 10～20％
重钙粉 10～15％
滑石粉 5～10％。
4.根据权利要求3所述的多功能抗菌涂料，其特征在于：所述钛白粉为金红石型钛白粉，重钙粉为1250目重钙粉，滑石粉为800目滑石粉。
5.根据权利要求1所述的多功能抗菌涂料，其特征在于：所述光触媒由纳米二氧化钛和纳米二氧化硅的复合而成的，其质量比为(3～5):(4～6)。
6.根据权利要求1所述的多功能抗菌涂料，其特征在于：所述光触媒的二氧化钛、纳米二氧化硅质量比为4:5。
7.根据权利要求1所述的多功能抗菌涂料，其特征在于：所述复合抗菌剂由纳米银、纳米铜和纳米锌复合构成，其质量比为(2～4):(1～3):(1～3)。
8.根据权利要求1所述的多功能抗菌涂料，其特征在于：所述复合抗菌剂的纳米银、纳米铜、纳米锌的质量比为3:2:2。
9.根据权利要求1所述的多功能抗菌涂料，其特征在于：所述常规助剂由羟乙基纤维素、羧酸钠盐分散剂、烷基聚氧乙烯醚润湿剂、矿物油消泡剂、OE-400和缔合型聚氨酯增稠剂组成。
10.根据权利要求1所述的多功能抗菌涂料，其特征在于：所述常规助剂各组分按质量百分比计，配比为：
Figure FDA0002695645050000021
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