一種殺菌抗霉內墻納米涂料的制作方法

本發明涉及涂料領域，具體涉及一種殺菌抗霉內墻納米涂料。

背景技術：

涂料是一種常用的表面裝飾材料，在車輛、裝飾、軍事、交通、建筑等領域有廣泛的應用。中國涂料產業在建筑行業的推動下日益壯大，統計數據顯示，2011年中國建筑涂料總計產量約351.82萬噸，同比增長30％以上。由此可知，中國建筑涂料產業雖然經歷了2008年全球性金融危機的影響、原材料價格上漲帶來的壓力，但其發展勢頭依然不減，且還保持著較高的增長率。其中建筑涂料是最常用的建材，在涂料市場中占據大部分的份額。具科學研究發現，居室環境微生物污染狀況的一項調查顯示，城鎮細菌總數為72.10cfu/cm²。如果室內細菌中含有致病菌，將會對人體的健康造成非常嚴重的影響。歷史上的幾次瘟疫大流行都與室內居室環境條件有關。可見居室環境中微生物造成的污染是不可忽視的，并且在潮濕的南方，內墻生霉也是非常亟待解決的技術問題。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種殺菌抗霉內墻納米涂料，其目的在于解決居室內墻面細菌滋生的問題和潮濕天氣長，導致內墻生霉的問題。

本發明的基礎技術方案如下，一種殺菌抗霉內墻納米涂料，以下所述份數均為質量份數，

二氧化鈦納米管10～15份、丙二醇20～30份、潤濕劑1～3份、成膜助劑10～20份、消泡劑0.5～1.5份、水200～300份、羥乙基纖維素1～3份、防腐劑1～3份、分散劑4～8份、鈦白粉150～300份、重鈣80～120份、丙烯酸200～400份、增稠劑10～15份。

螺旋型銀/二氧化鈦納米管配方：

A溶液：8～10份鈦酸四丁酯、5～10份乙醇和5～8份乙酸、0.8～2.16份的聚乙烯吡咯烷酮；

B溶液：2～6份乙酰丙酮、5～10份乙醇、5～7份乙酸、2.4～6.48份礦物油、0.1～1份硝酸銀；

將A、B溶液以1:1的比例充分混合。

本方案的工作原理及優點在于：內墻納米涂料中的納米銀顆粒與細菌體內的氧代謝酶的巰基(-SH)結合，使酶失活，阻斷呼吸代謝使其窒息而死。并且在光線的照射下，涂料中加入的螺旋型銀/二氧化鈦納米管吸收光子的能量，與粘附在內墻涂層上少量的水蒸氣發生發生，在其表面形成自由基(-OH)，這種自由基具有極強的殺菌性能，進一步提高了內墻納米涂料的殺菌性能。而銀具有極佳的導電性，能夠促進螺旋型銀/二氧化鈦納米管中載流子的傳輸，提高其殺菌性能。并且螺旋型銀/二氧化鈦納米管不易發生團聚，同時，螺旋型的微觀納米結構不僅提高了比表面積，并且使其釘扎在涂料顆粒中，相比于普通的二氧化鈦納米管與涂料顆粒的結合更加緊密。

優選方案一：作為基礎方案的優選方案：所述潤濕劑為潤濕劑為烷基酚聚氧乙烯醚，成膜助劑為聚氨酯乳液，消泡劑為聚硅氧烷類消泡劑，防腐劑為道維希爾-75，分散劑為十二烷基苯磺酸鈉，增稠劑為聚氨酯高分子化合物水溶液，發明人通過實驗發現采用以上試劑，得到的涂料抗菌性能好。

優選方案二：作為優選方案一的優選方案：所述銀/二氧化鈦納米管的加入量的質量份數為12份，發明人通過實驗發現采用上述配比制備的納米涂料抗菌性能好。

優選方案三：作為基礎方案、優選方案一或者優選方案二任一項的優選方案：所述B溶液中，加入5-6份碳量子點；發明人通過實驗發現，加入碳量子點制備出的銀/二氧化鈦納米管具有介孔結構，可以進一步提高比表面積，提高納米涂料抗菌性能。

優選方案四：作為優選方案三的優選方案：所述螺旋型二氧化鈦納米管的溶液：A溶液：將9份鈦酸四丁酯溶解于7.5份乙醇和6.5份乙酸的混合溶液，然后加入1.48份的聚乙烯吡咯烷酮；B溶液：在攪拌條件下將4份乙酰丙酮、7.5份乙醇和6份乙酸混合，加入4.44份礦物油和0.5份硝酸銀充分混合；發明人通過實驗發現采用上述配比制備的納米涂料抗菌性能好。

優選方案五：作為優選方案四的優選方案，所述B溶液中加入的碳量子點為5.5份，發明人通過實驗發現采用上述配比制備的二氧化鈦納米管的介孔結構最穩定，得到的納米涂料抗菌性能好。

優選方案六：作為優選方案五的優選方案：所述經過靜電紡絲后的紡絲產物立即進行液氮冷卻，發明人通過實驗發現采用上述配比制備的二氧化鈦納米管具有螺旋型結構，有利于使二氧化鈦納米管定扎在涂料顆粒中，不僅提高了納米涂料抗菌性能還提高了納米涂料抗菌時效。

附圖說明

圖1是本發明實施例5中螺旋型二氧化鈦納米管的掃描電子顯微鏡圖；

圖2是本發明實施例5中螺旋型二氧化鈦納米管的氮氣等溫吸脫附曲線圖。

:具體實施方式

下面通過具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明：

實施例1：一種殺菌抗霉內墻納米涂料，

步驟1：A溶液，將8份鈦酸四丁酯溶解于5份乙醇和5份乙酸的混合溶液，然后加入0.8份的聚乙烯吡咯烷酮；B溶液，在攪拌條件下將2份乙酰丙酮、5份乙醇和5份乙酸混合，加入2.4份礦物油和0.1份硝酸銀混合均勻；

步驟2：以1:1的比例混合A溶液和B溶液，充分攪拌得到制備介孔TiO₂的前驅膠體溶液；

步驟3：將步驟2制得的前驅膠體溶液進行靜電紡絲，得到的紡絲產物立即進行冷卻；

步驟4：隨后將步驟3制得的紡絲產物取出置于馬弗爐中在500℃中焙燒3小時，得到螺旋型銀/二氧化鈦納米管；

步驟5：取步驟4制得的二氧化鈦納米管10份、丙二醇20份、烷基酚聚氧乙烯醚1份、聚氨酯乳液10份、聚硅氧烷類消泡劑0.5份、水200份、羥乙基纖維素1份、道維希爾-751份、十二烷基苯磺酸鈉4份、鈦白粉150份、重鈣80份、丙烯酸200份、聚氨酯高分子化合物水溶液10份；將以上原料均勻混合，即可得到殺菌抗霉內墻納米涂料。

以下以實施例1為基礎，表1中實施例僅僅是對二氧化鈦納米管溶液的部分試劑比例做出了改變：

表1

以下以實施例7為基礎，表2中實施例僅僅是對涂料溶液的部分試劑比例做出了改變：

表2

如圖1、圖2可以得到，實施例6制備出的螺旋型二氧化鈦納米管具有介孔結構，經過計算機計算，其比表面積為18.3m²。

抗霉菌測試：按照國家標準GB/T1741-2007漆膜耐霉菌性測定方法，以上實施例制得的納米乳膠漆涂覆于50mm×50mm，厚度為3mm的玻璃片上，干燥后置于2500ml的恒溫恒濕培養箱內(25～30℃，相對濕度h≥85％)，將9種混合霉菌(黑曲美、黃曲霉、球毛亮霉、枯青霉、綠色木霉、出芽短梗霉、臘葉芽枝霉、宛式擬青霉、鏈格孢)菌種接種在漆膜上，并設置陰性對照板A和陽性對照板B，通過以上一個循環(28天)測試，如果尚未發現任何變化，則對實施例在進行一次測試循環，直到10次循環。最后，對其漆膜表面進行檢測。

抗菌測試：按照國家標準GB/T21866-2008抗菌涂料(漆膜)抗菌性能測定法和抗菌效果，以上實施例制得的納米乳膠漆涂覆于50mm×50mm的水泥板上，按照GB/T1727要求制作涂膜，涂料的施涂為兩次涂刷，第一遍表干后涂刷第二遍，涂膜總厚度濕膜小于100μm。涂刷后按照GB/T 9278規定的條件下干燥7天。實驗前，采用紫外滅菌燈和醫用酒精對漆膜表面進行消毒。并設置陰性對照樣板A和空白對照樣板B。采用金黃色葡萄球菌和大腸埃希氏菌作為檢驗菌種，將其接種在漆膜上，在37±1℃、相對濕度＞90％條件下培養24小時。取出培養的樣品，分別加入20ml洗液，反復洗樣，將洗液接種于營養瓊脂培養基中，在37±1℃下培養24小時后活菌計數。

抑菌測試：采用1支30W，波長為253.7nm的紫外燈，抗菌涂料試板距離紫外燈0.8～1m，照射100h，之后按照抗菌測試進行測試。

抗霉菌和抗菌測試結果如下表3

如表3所示，添加了螺旋型銀/二氧化鈦的納米涂料的抗菌和抗霉菌的能力都有了顯著的提高，從實施例6、7可以觀察到經過低溫處理后的螺旋型銀/二氧化鈦添加進入納米涂料后，其抗菌性能有了小幅度提高，特別是抵抗細菌耐久性提高了0.4％。從實施例7、8、9可以觀察到添加13份質量分數的螺旋型銀/二氧化鈦可以涂料的抗菌性和抗霉菌性。