CN115124867A - 一种具有抗菌作用的无机涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无机涂料领域，具体公开了一种具有抗菌作用的无机涂料，包括以下重量份原料：蚝壳粉35~45份、改性纳米银料12~16份、纳米蒙脱石粉6~10份、微硅粉2~5份、氢氧化钙1~2份、长效抗菌增助剂4~8份、纤维素1~2份、空心陶瓷珠0.5~1.0份、水40~50份。本发明无机涂料以蚝壳粉为基体料，通过加入改性纳米银料，增强产品的抗菌性能，长效抗菌增助剂的增加，提高产品的抗菌稳定性，纳米蒙脱石粉、微硅粉等原料辅助，原料之间共同配合，进一步的增强产品的抗菌效果。
Description
技术领域
本发明涉及无机涂料技术领域，具体涉及一种具有抗菌作用的无机涂料。
背景技术
无机涂料是一种以无机材料为主要成膜物质的涂料，是全无机矿物涂料的简称，因性能优质，广泛用于建筑、绘画等日常生活领域；无机涂料是由无机聚合物和经过分散活化的金属、金属氧化物纳米材料、稀土超微粉体组成的无机聚合物涂料，能与钢结构表面铁原子快速反应，生成具有物理、化学双重保护作用，通过化学键与基体牢固结合的无机聚合物防腐涂层，对环境无污染，使用寿命长，防腐性能达到国际先进水平，是符合环保要求的高科技换代产品。
现有的无机涂料虽可起到抗菌效果，但抗菌不持久，抗菌稳定性差，导致涂料的使用效率低，基于此，本发明提供一种具有抗菌作用的无机涂料。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种具有抗菌作用的无机涂料，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种具有抗菌作用的无机涂料，包括以下重量份原料：
蚝壳粉35~45份、改性纳米银料12~16份、纳米蒙脱石粉6~10份、微硅粉2~5份、氢氧化钙1~2份、长效抗菌增助剂4~8份、纤维素1~2份、空心陶瓷珠0.5~1.0份、水40~50份。
优选地，所述无机涂料包括以下重量份原料：
蚝壳粉40份、改性纳米银料14份、纳米蒙脱石粉8份、微硅粉3.5份、氢氧化钙1.5份、长效抗菌增助剂6份、纤维素1.5份、空心陶瓷珠0.75份、水45份。
优选地，所述纳米蒙脱石粉的粒径为10-15nm；所述空心陶瓷珠的粒径为550-650目。
优选地，所述改性纳米银料的制备方法为：
S01：将25-35份纳米银先送入到45-55份去离子水中搅拌分散处理，加入盐酸，调节pH至4.5，于55-65℃下反应35-45min，反应结束，水洗、干燥，得到预处理纳米银；
S02：将碳纳米管于质子辐照箱内辐照处理，辐照功率为450-550W，辐照时间为10-20min，得到辐照碳纳米管；
S03：将5-10份辐照碳纳米管、20-30份预处理纳米银加入到45-55份改性提取液中超声分散，超声结束，水洗、干燥，得到改性纳米银料。
本发明的发明人发现改性纳米银料制备中采用纳米银代替，产品的抗菌持久性显著下降，同时未添加长效抗菌增助剂，产品的抗菌效果降低，长效抗菌增助剂、改性纳米银料共同协助作用可增强产品的抗菌持久性能；
此外，改性纳米银料制备中未采用改性提取液、以及改性提取液的制备方法不同，产品的性能均发生变差现象，采用本发明的方法改性效果最显著。
优选地，所述S01中搅拌温度为75-85℃、搅拌转速为350-450r/min，搅拌30-40min。
优选地，所述超声分散的温度为45-55℃，超声时间为10-20min，超声功率为300-400W。
优选地，所述改性提取液的制备方法为：
将栀子花送入到捣碎机中进行捣碎，然后加入4-6倍的乙醇超声处理，超声功率为300-350W，超声时间为10-20min，超声结束，过滤，减压浓缩，得到栀子花提取液；将5-10份栀子花提取液、10-20份壳聚糖醇溶液和1-5份质量分数10%的氯化镧溶液搅拌混合充分，得到改性提取液。
优选地，所述壳聚糖醇溶液为壳聚糖、去离子水、醋酸按照重量比2:5:1混合配制而成。
优选地，所述长效抗菌增助剂的制备方法为：
将石墨烯、氧化镁按照重量比3:1搅拌混合充分，送入到550-650℃下反应10-20min，反应结束，以3-5℃/min的速率将至室温，得到长效抗菌增助剂。
优选地，所述氧化镁为氧化镁经过3-5倍的去离子水，搅拌分散充分、水洗、干燥，得到。
本发明的发明人发现，长效抗菌增助剂的制备方法中氧化镁采用膨润土代替，以及长效抗菌增助剂采用石墨烯代替，抗菌耐久性显著降低；
氧化镁能够与石墨烯发生协同增效的效果，从而增强抗菌持久性，而单方面加入石墨烯或者采用其他原料代替，抗菌持久性效果不是很强；
此外采用本发明的长效抗菌增助剂的制备方法不同以及氧化镁处理方法不同，产品的抗菌持久性不同，采用本发明的产品抗菌耐久性能效果最显著。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明的无机涂料以蚝壳粉为基体料，通过加入改性纳米银料，增强产品的抗菌性能，长效抗菌增助剂的增加，提高产品的抗菌稳定性，纳米蒙脱石粉、微硅粉等原料辅助，原料之间共同配合，进一步的增强产品的抗菌效果；改性纳米银料通过纳米银经过盐酸水溶液预改性，预改性的纳米银能够与质子处理的碳纳米管结合效率更强，在改性提取液中超声分散，碳纳米管的高比表面积，与预改性的纳米银进行协配，增强纳米银在产品中的分散能力，从而提高产品的抗菌效率；
改性提取液采用栀子花提取液、壳聚糖醇溶液和质量分数10%的氯化镧溶液经过互配，能够对纳米银和碳纳米管进行润透润湿，提高改性纳米银料再产品原料中的互配互助作用，从而提高抗菌能力；
长效抗菌增助剂的制备中，以石墨烯、氧化镁搅拌混合充分，再经过煅烧处理，氧化镁中的氧化镁经过水分散后，分散能力增强，石墨烯片状结构经过煅烧，活跃度更高，从而穿插效能增强，原料连接度和紧密度更强，与氧化镁协配从而抗菌稳定性能更持久、更稳定。
具体实施方式
下面结合具体实施例，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。
本实施例的一种具有抗菌作用的无机涂料，包括以下重量份原料：
蚝壳粉35~45份、改性纳米银料12~16份、纳米蒙脱石粉6~10份、微硅粉2~5份、氢氧化钙1~2份、长效抗菌增助剂4~8份、纤维素1~2份、空心陶瓷珠0.5~1.0份、水40~50份。
本实施例的无机涂料包括以下重量份原料：
蚝壳粉40份、改性纳米银料14份、纳米蒙脱石粉8份、微硅粉3.5份、氢氧化钙1.5份、长效抗菌增助剂6份、纤维素1.5份、空心陶瓷珠0.75份、水45份。
本实施例的纳米蒙脱石粉的粒径为10-15nm；所述空心陶瓷珠的粒径为550-650目。
本实施例的改性纳米银料的制备方法为：
S01：将25-35份纳米银先送入到45-55份去离子水中搅拌分散处理，加入盐酸，调节pH至4.5，于55-65℃下反应35-45min，反应结束，水洗、干燥，得到预处理纳米银；
S02：将碳纳米管于质子辐照箱内辐照处理，辐照功率为450-550W，辐照时间为10-20min，得到辐照碳纳米管；
S03：将5-10份辐照碳纳米管、20-30份预处理纳米银加入到45-55份改性提取液中超声分散，超声结束，水洗、干燥，得到改性纳米银料。
本实施例的S01中搅拌温度为75-85℃、搅拌转速为350-450r/min，搅拌30-40min。
本实施例的超声分散的温度为45-55℃，超声时间为10-20min，超声功率为300-400W。
本实施例的改性提取液的制备方法为：
将栀子花送入到捣碎机中进行捣碎，然后加入4-6倍的乙醇超声处理，超声功率为300-350W，超声时间为10-20min，超声结束，过滤，减压浓缩，得到栀子花提取液；将5-10份栀子花提取液、10-20份壳聚糖醇溶液和1-5份质量分数10%的氯化镧溶液搅拌混合充分，得到改性提取液。
本实施例的壳聚糖醇溶液为壳聚糖、去离子水、醋酸按照重量比2:5:1混合配制而成。
本实施例的长效抗菌增助剂的制备方法为：
将石墨烯、氧化镁按照重量比3:1搅拌混合充分，送入到550-650℃下反应10-20min，反应结束，以3-5℃/min的速率将至室温，得到长效抗菌增助剂。
本实施例的氧化镁为氧化镁经过3-5倍的去离子水，搅拌分散充分、水洗、干燥，得到。
实施例1.
本实施例的一种具有抗菌作用的无机涂料，包括以下重量份原料：
蚝壳粉35份、改性纳米银料12份、纳米蒙脱石粉6份、微硅粉2份、氢氧化钙1份、长效抗菌增助剂4份、纤维素1份、空心陶瓷珠0.5份、水40份。
本实施例的纳米蒙脱石粉的粒径为10nm；所述空心陶瓷珠的粒径为550目。
本实施例的改性纳米银料的制备方法为：
S01：将35份纳米银先送入到45份去离子水中搅拌分散处理，加入盐酸，调节pH至4.5，于55℃下反应35min，反应结束，水洗、干燥，得到预处理纳米银；
S02：将碳纳米管于质子辐照箱内辐照处理，辐照功率为450W，辐照时间为10min，得到辐照碳纳米管；
S03：将5份辐照碳纳米管、20份预处理纳米银加入到45份改性提取液中超声分散，超声结束，水洗、干燥，得到改性纳米银料。
本实施例的S01中搅拌温度为75℃、搅拌转速为350r/min，搅拌30min。
本实施例的超声分散的温度为45℃，超声时间为10min，超声功率为300W。
本实施例的改性提取液的制备方法为：
将栀子花送入到捣碎机中进行捣碎，然后加入4倍的乙醇超声处理，超声功率为300W，超声时间为10min，超声结束，过滤，减压浓缩，得到栀子花提取液；将5份栀子花提取液、10份壳聚糖醇溶液和1份质量分数10%的氯化镧溶液搅拌混合充分，得到改性提取液。
本实施例的壳聚糖醇溶液为壳聚糖、去离子水、醋酸按照重量比2:5:1混合配制而成。
本实施例的长效抗菌增助剂的制备方法为：
将石墨烯、氧化镁按照重量比3:1搅拌混合充分，送入到550℃下反应10min，反应结束，以3℃/min的速率将至室温，得到长效抗菌增助剂。
本实施例的氧化镁为氧化镁经过3倍的去离子水，搅拌分散充分、水洗、干燥，得到。
实施例2.
本实施例的一种具有抗菌作用的无机涂料，包括以下重量份原料：
蚝壳粉45份、改性纳米银料16份、纳米蒙脱石粉10份、微硅粉5份、氢氧化钙2份、长效抗菌增助剂8份、纤维素2份、空心陶瓷珠1.0份、水50份。
本实施例的纳米蒙脱石粉的粒径为15nm；所述空心陶瓷珠的粒径为650目。
本实施例的改性纳米银料的制备方法为：
S01：将35份纳米银先送入到55份去离子水中搅拌分散处理，加入盐酸，调节pH至4.5，于65℃下反应45min，反应结束，水洗、干燥，得到预处理纳米银；
S02：将碳纳米管于质子辐照箱内辐照处理，辐照功率为550W，辐照时间为20min，得到辐照碳纳米管；
S03：将10份辐照碳纳米管、30份预处理纳米银加入到55份改性提取液中超声分散，超声结束，水洗、干燥，得到改性纳米银料。
本实施例的S01中搅拌温度为85℃、搅拌转速为450r/min，搅拌40min。
本实施例的超声分散的温度为55℃，超声时间为20min，超声功率为400W。
本实施例的改性提取液的制备方法为：
将栀子花送入到捣碎机中进行捣碎，然后加入6倍的乙醇超声处理，超声功率为350W，超声时间为20min，超声结束，过滤，减压浓缩，得到栀子花提取液；将10份栀子花提取液、20份壳聚糖醇溶液和5份质量分数10%的氯化镧溶液搅拌混合充分，得到改性提取液。
本实施例的壳聚糖醇溶液为壳聚糖、去离子水、醋酸按照重量比2:5:1混合配制而成。
本实施例的长效抗菌增助剂的制备方法为：
将石墨烯、氧化镁按照重量比3:1搅拌混合充分，送入到650℃下反应20min，反应结束，以3-5℃/min的速率将至室温，得到长效抗菌增助剂。
本实施例的氧化镁为氧化镁经过5倍的去离子水，搅拌分散充分、水洗、干燥，得到。
实施例3.
本实施例的一种具有抗菌作用的无机涂料，包括以下重量份原料：
蚝壳粉40份、改性纳米银料14份、纳米蒙脱石粉8份、微硅粉3.5份、氢氧化钙1.5份、长效抗菌增助剂6份、纤维素1.5份、空心陶瓷珠0.75份、水45份。
本实施例的纳米蒙脱石粉的粒径为12.5nm；所述空心陶瓷珠的粒径为600目。
本实施例的改性纳米银料的制备方法为：
S01：将30份纳米银先送入到50份去离子水中搅拌分散处理，加入盐酸，调节pH至4.5，于60℃下反应40min，反应结束，水洗、干燥，得到预处理纳米银；
S02：将碳纳米管于质子辐照箱内辐照处理，辐照功率为500W，辐照时间为15min，得到辐照碳纳米管；
S03：将7.5份辐照碳纳米管、25份预处理纳米银加入到50份改性提取液中超声分散，超声结束，水洗、干燥，得到改性纳米银料。
本实施例的S01中搅拌温度为80℃、搅拌转速为400r/min，搅拌35min。
本实施例的超声分散的温度为50℃，超声时间为15min，超声功率为350W。
本实施例的改性提取液的制备方法为：
将栀子花送入到捣碎机中进行捣碎，然后加入5倍的乙醇超声处理，超声功率为325W，超声时间为15min，超声结束，过滤，减压浓缩，得到栀子花提取液；将7.5份栀子花提取液、15份壳聚糖醇溶液和3份质量分数10%的氯化镧溶液搅拌混合充分，得到改性提取液。
本实施例的壳聚糖醇溶液为壳聚糖、去离子水、醋酸按照重量比2:5:1混合配制而成。
本实施例的长效抗菌增助剂的制备方法为：
将石墨烯、氧化镁按照重量比3:1搅拌混合充分，送入到600℃下反应15min，反应结束，以4℃/min的速率将至室温，得到长效抗菌增助剂。
本实施例的氧化镁为氧化镁经过4倍的去离子水，搅拌分散充分、水洗、干燥，得到。
对比例1.
与实施例3不同是改性纳米银料制备中采用纳米银代替。
对比例2.
与实施例3不同是改性纳米银料制备中碳纳米管采用膨润土代替。
对比例3.
与实施例3不同是改性纳米银料制备中未采用改性提取液中超声分散，7.5份辐照碳纳米管、25份预处理纳米银直接混合。
对比例4.
与实施例3不同是改性提取液的制备方法不同；
将壳聚糖、十二烷基硫酸钠和盐酸水溶液按照重量比1:2:4混合而成，得到改性提取液，其中盐酸水溶液的质量分数为5%。
对比例5.
与实施例3不同是未添加长效抗菌增助剂。
对比例6.
与实施例3不同是长效抗菌增助剂制备采用石墨烯代替。
实施例1-3及对比例1-6产品的性能测试如下：
参考HG/T3950-2007标准进行抗菌性能和抗菌持久性能测试；
从对比例1-6、实施例1-3可看出；
改性纳米银料制备中采用纳米银代替，产品的抗菌持久性显著下降，同时未添加长效抗菌增助剂，产品的抗菌效果降低，长效抗菌增助剂、改性纳米银料共同作用可增强产品的抗菌持久性能；
改性纳米银料制备中未采用改性提取液、以及改性提取液的制备方法不同，产品的性能均发生变差现象，采用本发明的方法改性效果最显著；
同时长效抗菌增助剂制备采用石墨烯代替，产品的抗菌持久性与未添加长效抗菌增助剂相差不大，因而采用本发明的制备方法制备的长效抗菌增助剂，能够增强产品的抗菌持久性能。
本发明通过长效抗菌增助剂对抗菌持久性能进一步探究：
本发明在对比例5-6中发现，长效抗菌增助剂中采用石墨烯和改性后的石墨烯作为长效抗菌增助剂对产品的抗菌持久性相差不大，因而对其进一步的探究处理。
长效抗菌增助剂的制备方法为：
将石墨烯、氧化镁按照重量比3:1搅拌混合充分，送入到600℃下反应15min，反应结束，以4℃/min的速率将至室温，得到长效抗菌增助剂。
本实施例的氧化镁为氧化镁经过3-5倍的去离子水，搅拌分散充分、水洗、干燥，得到。
实验例1
与实施例3中的不同之处在于，长效抗菌增助剂的制备方法中未经过600℃下反应15min，反应结束，以4℃/min的速率将至室温，直接石墨烯、氧化镁按照重量比3:1搅拌混合。
实验例2
与实施例3中的不同之处在于，长效抗菌增助剂的制备方法中氧化镁采用膨润土代替。
实验例3
与实施例3中的不同之处在于，氧化镁未经过水分散处理。
通过实验例1-3可看出；
长效抗菌增助剂的制备方法中氧化镁采用膨润土代替，以及通过对比例6中长效抗菌增助剂采用石墨烯代替，抗菌耐久性能均在94.8左右，相差不大，抗菌耐久性显著降低；氧化镁能够与石墨烯发生协同增效的效果，从而增强抗菌持久性，而单方面加入石墨烯或者采用其他原料代替，抗菌持久性效果不是很强，经过实验例1-3的探究，采用本发明的长效抗菌增助剂的制备方法不同以及氧化镁处理方法不同，产品的抗菌持久性不同，采用本发明的产品抗菌耐久性能效果最显著。
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 (10)
1.一种具有抗菌作用的无机涂料，其特征在于，包括以下重量份原料：
蚝壳粉35~45份、改性纳米银料12~16份、纳米蒙脱石粉6~10份、微硅粉2~5份、氢氧化钙1~2份、长效抗菌增助剂4~8份、纤维素1~2份、空心陶瓷珠0.5~1.0份、水40~50份。
2.根据权利要求1所述的一种具有抗菌作用的无机涂料，其特征在于，所述无机涂料包括以下重量份原料：
蚝壳粉40份、改性纳米银料14份、纳米蒙脱石粉8份、微硅粉3.5份、氢氧化钙1.5份、长效抗菌增助剂6份、纤维素1.5份、空心陶瓷珠0.75份、水45份。
3.根据权利要求1所述的一种具有抗菌作用的无机涂料，其特征在于，所述纳米蒙脱石粉的粒径为10-15nm；所述空心陶瓷珠的粒径为550-650目。
4.根据权利要求1所述的一种具有抗菌作用的无机涂料，其特征在于，所述改性纳米银料的制备方法为：
S01：将25-35份纳米银先送入到45-55份去离子水中搅拌分散处理，加入盐酸，调节pH至4.5，于55-65℃下反应35-45min，反应结束，水洗、干燥，得到预处理纳米银；
S02：将碳纳米管于质子辐照箱内辐照处理，辐照功率为450-550W，辐照时间为10-20min，得到辐照碳纳米管；
S03：将5-10份辐照碳纳米管、20-30份预处理纳米银加入到45-55份改性提取液中超声分散，超声结束，水洗、干燥，得到改性纳米银料。
5.根据权利要求4所述的一种具有抗菌作用的无机涂料，其特征在于，所述S01中搅拌温度为75-85℃、搅拌转速为350-450r/min，搅拌30-40min。
6.根据权利要求4所述的一种具有抗菌作用的无机涂料，其特征在于，所述超声分散的温度为45-55℃，超声时间为10-20min，超声功率为300-400W。
7.根据权利要求4所述的一种具有抗菌作用的无机涂料，其特征在于，所述改性提取液的制备方法为：
将栀子花送入到捣碎机中进行捣碎，然后加入4-6倍的乙醇超声处理，超声功率为300-350W，超声时间为10-20min，超声结束，过滤，减压浓缩，得到栀子花提取液；将5-10份栀子花提取液、10-20份壳聚糖醇溶液和1-5份质量分数10%的氯化镧溶液搅拌混合充分，得到改性提取液。
8.根据权利要求7所述的一种具有抗菌作用的无机涂料，其特征在于，所述壳聚糖醇溶液为壳聚糖、去离子水、醋酸按照重量比2:5:1混合配制而成。
9.根据权利要求1所述的一种具有抗菌作用的无机涂料，其特征在于，所述长效抗菌增助剂的制备方法为：
将石墨烯、氧化镁按照重量比3:1搅拌混合充分，送入到550-650℃下反应10-20min，反应结束，以3-5℃/min的速率将至室温，得到长效抗菌增助剂。
10.根据权利要求9所述的一种具有抗菌作用的无机涂料，其特征在于，所述氧化镁为氧化镁经过3-5倍的去离子水，搅拌分散充分、水洗、干燥，得到。
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