一种制备防火防水抗菌覆膜的方法与流程

1.本发明涉及墙漆生产技术的技术领域，特别是涉及一种制备防火防水抗菌覆膜的方法。


背景技术：

2.当前经济的发展推动着人们环保意识的提高，环境质量问题受到了人们的广泛关注。目前，由于大量装修材料的使用，在提高人们生活品质的同时，也存在室内空气质量持续恶化的现象。人们已经不再局限于传统墙漆所具有的抗污以及装饰性能，而将着眼点放在低气味以及对人体有无危害等因素上。人们对环境的关心也推动着涂料技术不断地绿色化，世界各地也对涂料挥发性有机物(voc)的限制也越来越严。上述中的voc是挥发性有机化合物(volatileorganiccompounds)的英文缩写。其定义有好几种，而最普遍的共识则认为voc是指那些沸点低于250℃的化学物质，即沸点超过250℃的那些物质不归入voc的范畴。由此可见，生活中常见的甲醛也属于voc类有机物的管控范围。由于甲醛对人的皮肤、眼睛及呼吸道均具有很强的刺激性，其已被国际癌症研究中心列为人类可疑致癌物质之一。基于此，中国专利cn102618757a公开了一种抗霉除甲醛涂料，该涂料的组成配比(按重量计)如下：聚苯乙烯-丙烯酸共聚物或聚丙烯酸共聚物或聚醋酸乙烯-丙烯酸共聚物100份，滑石粉26-30份，助剂5-8份，颜料6-10份，防霉杀菌剂8-10份，吸附剂3-5份，水40-50份，所述防霉杀菌剂为纳米tio2、纳米zno和zro2的混合物，纳米tio2、纳米zno的粒度均为30～50纳米，zro2的粒度为-400目，三者的比例为tio2：zno：zro2＝(1～2)：1：0.5。上述所公开的一种抗霉除甲醛涂料能有效的抵抗霉变，并且效果持久，同时该种涂料兼具有清除甲醛的作用。
3.然而，上述所公开的一种抗霉除甲醛涂料还存在除甲醛效果不佳的技术问题。具体的，上述的抗霉除甲醛涂料主要利用了其所含有的吸附剂对空气中的甲醛起到吸附的作用。所述吸附剂包括竹炭、活性炭、硅藻土或珍珠岩中的一种或多种。以竹炭为例，上述的涂料主要是利用了竹炭的吸附机理。竹炭分子结构呈六角形，其具有质地坚硬且疏松多孔的结构，这种结构能有效地吸附空气中一部分浮游物质以及包括甲醛在内的有害化学物质和气味，但竹炭作为一种填料通常在制漆的高速分散阶段添加，其添加量往往只占不到配方整体的1％，基本无法保证其吸甲醛效果的稳定性和持续性；并且，竹炭的另一个劣势是由于其除甲醛作用靠的是物理吸附而不是化学反应，所以一旦竹炭吸附的甲醛总量达到饱和，便不会继续起作用，并且随着时间的流逝，还会发生可逆的解吸附，最终还会反过来释放出一部分的甲醛气体。而其他的活性炭、硅藻土或珍珠岩的作用机理也和竹炭类似；同样也会存在持续性短以及稳定性差的缺陷。此外，上述的涂料在防火以及防水等方面也存在可改善之处。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对现有技术中的墙漆所存在的防水、防火以及除甲醛效果不佳
的技术问题，提供一种制备防火防水抗菌覆膜的方法。
5.一种制备防火防水抗菌覆膜的方法，其包括如下步骤：
6.s1：先在反应釜中加入50-200份的去离子水，然后，再加入2％增稠剂，持续搅拌均匀至增稠剂完全溶解；
7.s2：分别加入并搅拌均匀75-300份的金红石钛白粉、50-200份的阻燃剂、50-150份的滑石粉、10-40份的分散剂以及5-20份的消泡剂；
8.s3：接着，沿反应釜边缘加入50-200份的去离子水以清洗反应釜的内壁，并继续对反应釜内的混合液进行搅拌；
9.s4：然后，加入10-40份的中和剂将混合液的ph值调整至8-9的区间，再将搅拌速度控制为每分钟1500转以使混合液中的颗粒细度控制至8μm；
10.s5：继续加入并搅拌均匀160-760份的改性无机矿物生态硅树脂、50-200份的植物基氨基酸防水树脂与改性无机矿物生态硅树脂的混合物、100-200份的疏水基团弹性体防水材料以及5-20份的丙二醇；
11.s6：最后，加入0.1-0.6份的聚氨酯增稠剂；搅拌均匀后制得成品。
12.具体的，所述增稠剂为heur、he-10k，bentone lt，tt935或nhs 300中的一种或多种的混合物。
13.具体的，在步骤s2中，所述阻燃剂为聚氰胺磷酸盐或三嗪成炭剂中一种或两者的混合物。
14.具体的，所述聚氰胺磷酸盐与所述三嗪成炭剂的混合比例为1:4。
15.具体的，在步骤s2中，所述滑石粉用硅藻土或硅酸盐进行替代。
16.具体的，在步骤s2中，投入所述分散剂的同时加入润湿剂，所述润湿剂与所述分散剂的投入质量比为1:1。
17.具体的，在步骤s6中，先加入3-6份的杀菌剂，然后，再加入0.1-0.6份的聚氨酯增稠剂，最后，再搅拌均匀。
18.具体的，所述杀菌剂为cmit以及mit的复配体，其中所述cmit与所述mit的质量比为1：3。
19.综上所述，本发明一种制备防火防水抗菌覆膜的方法首先通过加入2％的增稠剂以增加去离子水的粘度，进而使后续加入的颜料、填料以及阻燃剂等在一定的粘度状态下具有更好的剪切力，从而使其可以快速分散至所需的细度，还可以控制涂料在厚涂时不易产生流挂等现象。接着，加入金红石钛白粉作为涂料的颜料，进而使覆膜具有良好的遮盖力；然后，再加入滑石粉作为填料进而使其在覆膜力起到良好的填充线，以提高漆膜的丰满度、干燥性以及施工时的顺滑性。接着，加入阻燃剂，以使覆膜具有良好的阻燃性能；所述阻燃剂可以为三聚氰胺磷酸盐与三嗪成炭剂的混合物。接着，加入分散剂避免颜料或填料等因吸水而聚集成团的情况；然后，再加入消泡剂以消除搅拌时所产生的气泡以及抑制在施工时产生气泡。接着，先加入50-200份的去离子水来清洗反应釜，然后，再利用10-40份的中和剂来将溶液的ph值调整至8-9，以利于后续在每分钟1500转的转速下将微粒的细度调整至8μm。接着，分别通过改性无机矿物生态硅树脂、置物基氨基酸防水树脂以及弹性体防水材料来调节覆膜的吸收甲醛的性能以及改善覆膜的耐用性能；最后，再通过丙二醇来起到防冻的作用。因此，本发明一种制备防火防水抗菌覆膜的方法解决了现有技术中的墙漆所
存在的防水、防火以及除甲醛效果不佳的技术问题。
附图说明
20.图1为本发明一种制备防火防水抗菌覆膜的方法的流程图；
21.图2为吸光度－甲醛浓度的曲线图。
具体实施方式
22.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
23.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
24.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
25.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
26.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
27.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
28.请参阅图1，图1为本发明一种制备防火防水抗菌覆膜的方法的流程图。如图1所示，本发明一种制备防火防水抗菌覆膜的方法，其包括如下步骤：
29.s1：先在反应釜中加入50-200份的去离子水，然后，再加入2％增稠剂，持续搅拌均匀至增稠剂完全溶解；
30.s2：分别加入并搅拌均匀75-300份的金红石钛白粉、50-200份的阻燃剂、50-150份的滑石粉、10-40份的分散剂以及5-20份的消泡剂；
31.s3：接着，沿反应釜边缘加入50-200份的去离子水以清洗反应釜的内壁，并继续对反应釜内的混合液进行搅拌；
32.s4：然后，加入10-40份的中和剂将混合液的ph值调整至8-9的区间，再将搅拌速度控制为每分钟1500转以使混合液中的颗粒细度控制至8μm；
33.s5：继续加入并搅拌均匀160-760份的改性无机矿物生态硅树脂、50-200份的植物基氨基酸防水树脂与改性无机矿物生态硅树脂的混合物、100-200份的疏水基团弹性体防水材料以及5-20份的丙二醇；
34.s6：最后，加入0.1-0.6份的聚氨酯增稠剂；搅拌均匀后制得成品。
35.具体的，增稠剂顾名思义可以使涂料增稠增粘，防止施工中出现流挂现象，而且能赋予涂料优异的机械性能和贮存稳定性，有的增稠剂也被称为流变助剂。水性漆的黏度分为低剪、中剪、高剪黏度。低剪切力下的黏度主要是对应涂料在罐中的储存及运输时的黏度；高剪黏度对应的是涂料在涂刷时受到较高剪切力下的施工黏度；中剪黏度对应的是涂料已经施工完毕后在墙上流平时的黏度，每一种黏度都有具体应用的场合。在本发明一种制备防火防水抗菌覆膜的方法中使用具有强缔合性的流变型增稠剂为佳，例如聚氨酯类或聚醚类。该类增稠剂的分子侧链含有许多疏水基团，当其被加入到体系后，其疏水基团能与溶液中的粒子、表面活性剂、乃至改性颜填料表面的疏水端相吸附，进而形成立体网状结构，从而达到增稠效果。更具体的，本发明可以使用aquaflow nhs 300作为主增稠剂，其是一种聚氨酯型缔合流变增稠剂(heur)；由于其增稠机理来自强缔合效果，当乳胶漆静置时能保持较高的黏度，而当对漆施以较大的剪切力时，体系的黏度会大幅下降，便于施工，所以也是一类良好的流变改性助剂。加入了流变助剂的乳胶漆随着剪切速率增加黏度下降，但这一类增稠剂本身却属于牛顿流体，其流变曲线是一条水平直线，除了调节粘度外还能提高涂膜的流平性、丰满度。但此类增稠剂受体系中各种成分的影响较大，当乳液粒径增大时其增稠响应较差，缔合效果也容易随着体系中组成部分的亲水亲油平衡值(hlb)改变而改变，故单独使用增稠效率较为一般，需要和其他种类的增稠剂搭配使用，但并不建议搭配hec，可能会带来储存后涂料分层的风险。因而可以搭配如下增稠剂进行使用：he-10k，bentone lt，tt935或nhs 300等。
36.具体的，颜料是一种颗粒状细粉，其主要作用是对基材的着色和遮盖，此外有的颜料经过改性后还具有屏蔽紫外线，改善涂膜理化性能等功效。颜料分为四个主要类别：白颜料、彩色颜料、体质颜料和功能性颜料。通常颜料的粒径较小，很难在体系中均匀分散。相对而言填料粒径则要大许多，其作用主要是用于降低涂料的单位成本。有的填料依据其粒子形态不同也能改善诸如抗开裂、耐粉化等涂膜弊端。在涂料中白色的颜料主要是二氧化钛。能够当作颜料的粉体其折射率必须≥1.7，钛白粉因结晶态的不同可分为金红石型与锐钛型，前者的折射率约为2.72，后者的折射率约为2.55，因为作为基料的去离子水混合增稠剂后的折射率约为1.5，故粉体的折射率越大于1.5，其遮盖能力越强，因而金红石型钛白的遮盖力强于锐钛型。另外由于两种钛白的晶型不同，两者的抗粉化性和光稳定性有所不同，金红石型钛白光稳定性更好，而锐钛型光催化效果更强。在本发明一种制备防火防水抗菌覆膜的方法中使用金红石钛白粉，例如可以使用杜邦r902+等金红石型钛白粉，该种二氧化钛
白色颜料具有较窄的粒径分布，从而能给涂膜带来较高的光泽度、超耐候性以及优良的分散性。
37.进一步的，对于填料而言，虽然在肉眼下粉体的白度较高，有些粉体的蓝光白度甚至高过钛白粉，但其漆膜完全干燥后却仍呈透明，与不添加填料的清漆膜几乎相同，这是因为大部分的填料折射率都在1.5～1.6，所以无法直接对涂膜的遮盖力产生贡献。有些粒径较细的填料可以起到帮助钛白分散研磨，提高钛白的使用率，从而间接地影响了涂膜的遮盖性能，比如zeolex323和mxk201，前者是用沉淀法合成的硅酸铝化合物，后者是经过煅烧的天然高岭土，其主要成分同样是硅酸铝盐。所以大部分的钛白产品都会在粒子表面经过al2o3、sio2等包覆处理，有的还加以硅烷等有机修饰，这些都是为了提高钛白的分散性和利用率。硅藻土和硅酸盐吸油量较大，作为填料应当控制其用量。由于颜料的主体是钛白粉，起到提高遮盖和增加白度的作用；加入少许的滑石粉可以在打浆阶段帮助研磨分散。其中，滑石粉中含有的碳酸钙成分不仅充当了其余粉体的研磨剂，也可以配合颜料组成涂膜的“骨架”。此外，使用硅藻土以及硅酸盐来作为滑石粉的替代也是可行的。
38.进一步的，在本发明一种制备防火防水抗菌覆膜的方法中投入颜料和填料后，还需进一步投入分散剂和消泡剂。颜料的分散可分解为相互关联的3个步骤：1.润湿：即以颜料分散剂置换原来吸附在颜料聚集体上的水和空气；2.分离：即施加剪切力于研磨料，将颜料聚集体分离开来，回复到初级粒子状态；同时以颜料分散剂润湿由分离形成的分离表面；3.稳定化：即颜料分散剂在润湿颜料表面后并吸附在其上，使分散稳定化。因为本发明的分散介质为去离子水，而水的表面张力为72.8mn/m，约是油性漆里各种溶剂的2～4倍，这导致了平时足够在溶剂中充分浸润的颜填料需要在水中加入额外的润湿剂才能被充分润湿，因为润湿剂的加入能够渗入颜填料粒子的表面缝隙中并置换出空气，而分散剂的作用是使小颗粒的固相均匀稳定的分散在液相中，防止小颗粒因相互间力的作用团聚成大颗粒而诱发沉降。因而，在本发明中还可以加入润湿剂搭配分散剂来进一步提升溶液中微粒的分散性，例如，可以加入cf-10作为润湿剂，并且，所述润湿剂与所述分散剂的配比为：1:1。进一步的，诺普科sn-5040是一类聚丙烯酸钠盐的阴离子分散剂，它有两种分散稳定颜填料的机理，一种是电荷稳定机理：当其加入到体系中会紧紧地吸附在颜填料的颗粒上，同时亲水的羧酸根指向水相，使颜填料粒子的表面带上负电荷层，由于颜填料微粒彼此间都带着同种电荷，相互靠近时会产生电荷排斥，从而起到防止团聚的稳定作用。另一种机理则是空间位阻排斥：由于分散剂的主链是高分子，当高分子链旋转时会占据一定的空间，所占空间与分子量和链长成正比。通常粒径为8nm的颜料粒子依附一根15nm长的高分子链分散剂，其所排斥的空间体积可为120nm。一般而言，分散剂多为聚丙烯酸盐类，主要分为钠盐和铵盐两种。铵盐除了颜色略深略带气味外，分散效率也比钠盐略差，但相比钠盐分散剂能略微提高涂膜的耐水性。当配方中的颜填料一定时，分散剂的最佳用量是可以确定的：随着分散剂的不断加入，体系的黏度会逐渐下降，但当分散剂加入到一定程度时，黏度会不降反升，而这个拐点即为分散剂的最佳用量点。根据这一原理，可以设计确定分散剂最佳用量的实验：依照配方中研磨阶段前的添加步骤，依次加入除分散剂外的所有填料和助剂并高速分散5min，用brookfield黏度计测出其初始黏度，然后等量的逐步缓慢滴加分散剂，每增加一次量同样分散5min并记录下每次的黏度数据，并且绘制黏度随分散剂增加而变化的趋势曲线，当分散剂用量增加到某一点测出的黏度是曲线中的最低点时，则代表此用量为该配方体系中
颜填料对于该种分散剂的最佳需求量，可令配方中分散剂的添加量为最佳需求量的2-4倍，详细实验数据如下表1所示：
39.表1：分散剂用量对覆膜涂料粘度的影响
[0040][0041][0042]
基于此，最终决定分散剂含量占整个配方百分比为0.5％x(2-8)＝1％-4％；也即，在1000份的总组分中可以添加10-40份的分散剂。
[0043]
进一步的，泡沫的存在既会影响到覆膜的装饰效果也会影响其综合性能。本发明所制备的水性漆本身是一个混合体系，体系内存在各种易起泡的成分，比如溶液中的分散剂等，这些都容易使水性漆产生泡沫，并且这类表面活性剂会吸附在泡沫液膜上形成双电层起到“稳泡效果”，涂料中的缔合型增稠剂可以使泡的液膜增厚，从而更不利于消泡。此外，涂料在打浆阶段的高速分散以及施工过程中受到高速剪切力而混入大量的空气，也是造成涂膜大量泡孔产生的罪魁祸首之一。泡剂的种类繁多，常见的有矿物油类、有机硅类、金属皂类等。矿物油类消泡剂的活性成分极少(≤5％)，起消泡作用的主要贡献还是来自于低表面张力以及和水不相容的矿物油，所以其消泡性能较差。而有机硅和金属皂类消泡剂通常呈乳化状，虽然和体系的相容性有所提高，但同时也会降低其消泡效果。由于硅自身的疏水性，当加入到涂料中虽然消泡性能很好，但也可能导致涂膜缩孔、缩边等不良影响，而经过乳化处理后的有机硅改性消泡剂则兼具了消泡性能和相容性。本发明中选用巴斯夫foamstar系列消泡剂，该类消泡性十分优秀，该系列的活性物质为一簇高支化度的星形高分子，其特点是能够快速渗入泡沫的液膜中，捕获泡沫的憎水端，使液膜产生局部表面张力差导致泡沫内应力间不平衡，从而最终使液膜变薄而破裂。
[0044]
进一步的，在本发明一种制备防火防水抗菌覆膜的方法中可以使用膨胀型的阻燃剂。所述的膨胀型阻燃剂主要包含酸源、炭源和气源三部分，其中酸源主要是起到脱水催化成炭的作用；炭源一般是含碳量高的多轻基化合物，主要是在燃烧过程中能够和酸源分解的产物发生酷化反应脱水生成不易燃烧的多孔炭层的作用；气源是指在高温受热时分解出
能够抑制火焰继续蔓延的不燃或者惰性气体，酸源和炭源脱水成炭过程中产生的水蒸气能够促进炭层的膨胀，促进聚合物不断膨胀最终成为膨胀炭层。具体的，三聚氰胺磷酸盐(mpp)在膨胀型阻燃体系中可同时作为酸源和气源；其具有热稳定性好、生烟量小和分散性好等优点。mpp在燃烧时会生成酸进而催化成炭，同时释放出氨气来稀释空气中氧气的浓度。三嗪成炭剂(cfa)可以作为炭源和气源，其具有一定的耐水性，同时其还具有阻燃效率高，对物理机械性能影响小的特点，因而，将其与酸源进行复配能够起到协同阻燃的作用。更进一步的，通过加入不同配比的mpp/cfa阻燃剂来对本发明一种制备防火防水抗菌覆膜的方法所制得的涂料进行阻燃性能测试，发现当mpp和cfa的质量比为1:4时，覆膜涂料的阻燃性能最优。由于mpp/cfa的加入，促进了涂料在燃烧后形成更加连续和致密的炭层结构，并且释放氨气来稀释氧气的浓度，同时在物理阻燃和化学阻燃两个方面起作用。
[0045]
具体的，在本发明中采用极限氧指数测试和垂直燃烧测试的方法来对样品的阻燃性能进行判定。所述的极限氧指数测试是指根据gb/t5454-1997的相关定义，当测试样品被点燃后2min时恰好燃烧至40mm处时所对应的氧气体积分数，即为该样品的极限氧指数，每组样品各测试五组数据并取平均值。覆膜涂料样品的尺寸为150mmx58mm。所述垂直燃烧测试是指根据标准gb/t8626-2012的相关定义对材料进行测试，观察燃烧现象并记录燃烧时间和取其平均值，每组样品至少测试5次，覆膜涂料样品的尺寸为：250mmx90mm。如下表2为阻燃型覆膜涂料的燃烧测试以及极限氧指数测试的测试数据。在测试中，除了阻燃剂的配比外，其余的组分均为本发明所揭示的组分配比。
[0046]
表2：阻燃型覆膜涂料的燃烧测试以及极限氧指数测试的测试数据
[0047]
[0048][0049]
具体的，从表2中的数据可以看出，不添加阻燃剂的覆膜涂料是易燃物，仅仅只需要46s火焰高度就达到了150mm，并且在燃烧过程中会发生脱落，引燃滤纸，loi(即极限氧指数的英文缩写)为22％，因而其具有火灾危险。在覆膜涂料的制成中加入mpp和cfa后，涂料燃烧时火焰高度达到150m的时间和loi均有明显提高，而且，在燃烧过程中火焰不会发生脱落引燃滤纸。当mpp和cfa的添加量分别为1wt.％和4wt.％时，涂料燃烧时的火焰高度达到150mm的时间延长到150s，同时loi为25％，阻燃型覆膜涂料的阻燃效果达到最好，此时，mpp和cfa呈现出最好的协同作用，从而能有效地提高了覆膜涂料的阻燃性能。
[0050]
进一步的，分别投入颜料、填料、分散剂、消泡剂以及阻燃剂后；接着需要沿着反应釜的内壁缓慢加入50-200份的去离子水来对反应釜的内壁进行清洗。一是可以将黏着于内壁且未溶解的粉剂使其混合进入溶液内，二是可以通过加入去离子水来调节溶液中各自微粒的溶解率。此外，还需进一步投入10-40份的中和剂来将溶液中的ph值调节至8-9也就是偏碱性的状态，以利于后续在每分钟1500转的高转速搅拌中能使溶液中的微粒的细度调整至8μm左右。
[0051]
进一步的，继续加入并搅拌均匀160-760份的改性无机矿物生态硅树脂以及50-200份的植物基氨基酸防水树脂与改性无机矿物生态硅树脂的混合物；由于植物基氨基酸防水树脂与改性无机矿物生态硅树脂相混合反应能产生保护生物碱的化合物。所述生物碱是一类含氮的有机化合物，其广泛存在于自然界中。其分子结构中含有-nh2或-nh
2-活性基团，通过将其与甲醛发生亲核加成反应，将甲醛变成无毒物质。其祛除甲醛的反应机理如式1以及式2：
[0052]
式1：ho-+h-n-r
→
h2o+：n-r；
[0053]
式2：
[0054]
进一步的，对由本发明一种制备防火防水抗菌覆膜的方法所制得的覆膜涂料进行吸甲醛性能测试，具体的，参考jc/t1074-2008标准检测，在1平方米的玻璃板上均匀涂刷70g待测涂料，恒温恒湿室内保养7天。然后将玻璃板放入1立方米的玻璃舱中注射3μl分析纯甲醛并密闭1小时后进行测试。先按照gb/t16129-1995配制甲醛标准溶液，并按照表3制备10支标准色列管，以甲醛含量为横坐标，吸光度为纵坐标制作出吸光度－甲醛浓度的曲线；也即，如图2所示。用带有吸收液的气泡吸收管收集采样玻璃舱中的气体，通过与纯吸收液的吸光度对比进行计算得出样品气体中的甲醛浓度，如下式3：
[0055]
式3：再通过与未放置刷涂玻璃板的空白玻璃舱进行对比，将上式所得的c值代入，计算出涂料的净醛效率，如下式4：
[0056]
式4：
[0057]
上述式中：
[0058]
a—样品溶液的吸光度；
[0059]
a0—试剂空白溶液的吸光度；
[0060]
bg—计算因子，吸光度－甲醛浓度的曲线斜率的倒数；
[0061]
v0—标准状况下的采样体积；
[0062]
v1—采样时吸收液体积；
[0063]
v2—分析时取样品体积；
[0064]
c—空气中甲醛浓度；
[0065]
c0—对比舱所测甲醛终止浓度；
[0066]
c1—样品舱所测甲醛终止浓度。
[0067]
具体的，为了测试涂料配方的抗甲醛性能，首先需要根据jc/t1074-2008绘制甲醛标准浓度曲线，首先，需要配制各标准浓度的甲醛纯溶液，结果如下表3：
[0068]
表3：甲醛浓度标准曲线的制定
[0069][0070]
其次需要根据各不同浓度甲醛的纯溶液，测试其各自吸光度，绘制出甲醛浓度的标准曲线，然后根据除醛测试时样品舱剩余甲醛与吸收液反应后的吸光度反推出样品舱剩余甲醛的浓度，从而获得抗甲醛涂料的除醛效果，结果如图2以及表4所示：
[0071]
表4：甲醛分解效率测试表
[0072]
浓度(μg/5.4ml)吸光度(a)0.00.1300.10.1600.20.1660.40.1890.60.2370.80.2721.00.2841.50.3812.00.4582.50.550
[0073]
将上文所制的抗甲醛乳液按预设的添加比例制作成覆膜涂料小样，再按照
[0074]
jc/t 1074-2008的标准进行测试，结果如下表5：
[0075]
表5：除醛性能表
[0076][0077][0078]
由此可见，通过本发明一种制备防火防水抗菌覆膜的方法所制得的覆膜涂料能有效地对空气中游离的甲醛进行吸附去除处理，其吸附处理甲醛的效率能达到92.04％。
[0079]
进一步的，本发明一种制备防火防水抗菌覆膜的方法所制备的墙漆是水性体系，因而其容易成为微生物滋生的温床，所以在配方中添加适量的杀菌防霉剂是十分必要的。水性漆中可以添加甲醛释放剂起到罐内防腐的作用，但作为抗甲醛涂料为了杀菌而引入甲醛显然是本末倒置的行为，且不符合现今的环保要求。因而，本发明所使用的杀菌剂是异噻唑啉酮类，其作为一类较常见的广谱杀菌剂，分为bit、cmit、mit等。bit即1,2-苯并异噻唑啉-3-酮，其优点是结构稳定、耐热，缺点是防霉性较差，杀菌效果一般；mit即2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮，杀菌效果强于bit；而cmit是在mit上又取代上1个氯原子，使得原本已经比较优秀的杀菌性能成倍增加，但也使得稳定性及持久性大大降低，所以cmit常和mit搭配使用能够相互取长补短，最适宜的复配比是cmit：mit＝1：3。为了达到优异的杀菌效果，涂料配方一般会多种杀菌剂联用，但即使所用杀菌剂种类再广，剂量不足的话也难以起到杀菌效果。每一种细菌都有其对应各杀菌剂的最低抑制浓度(mic)，只有当该杀菌剂在体系内的浓度高于所杀细菌的mic时才能有效杀菌。thor的acticidemv和acticidembs都是水性体系常用的杀菌剂，既适用于合成树脂乳液也适用于乳胶漆体系。前者是cmit/mit的复配体，适用范围为ph值2～9，60℃以下；后者的主要成分是bit，使用条件更宽为ph值为2～10，80℃以下。杀菌剂主要是在涂料呈液态时在罐内起保护作用，而防霉剂则是保护涂料在施工成膜后不受霉菌侵害，有很多防霉剂可以作为农药使用，比如毒草灵等。acticideotw的主要成分为4,5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮(dcoit)，其活性成分能够抑制霉菌中酶的活性，阻断霉菌的呼吸，起到防霉效果。因此，本发明在步骤s6中还可以加入3-6份的杀菌剂，所述杀菌剂为cmit/mit的复配体，其中cmit：mit＝1：3。
[0080]
进一步的，继续投入100-200份的疏水基团弹性体防水材料以及5-20份的丙二醇。所述疏水基团弹性体防水材料能增强覆膜的防水性能，聚合物水性漆防水涂料防水的原理
是在被保护的材料表面形成一层平整且密实的防水涂膜来阻止水蒸气的侵入和水分的渗透。防水涂料的成膜原理是：将聚合物溶液和填料、分散体系混合均匀后，涂覆在基材的表面，随着水分的蒸发，溶液中的粒子和固体粉末填料逐渐靠近并且挤压，慢慢形成紧密堆积在一起的涂膜，在毛细管压力的作用下水分进一步挥发，使固体粉末填料和乳液中的粒子之间的间隙进一步减小，最终形成密实且平整的防水涂膜。例如，本发明可以选用含硅氧基的有机硅，其具有优异的疏水性、耐着色性和耐化学性等特点，有机氟化合物具有优异的热稳定性、耐候性和耐腐蚀性。通过使用有机氟改性丙烯酸树脂，使涂料不仅具有丙烯酸树脂的耐酸碱性，而且也具有保光以及疏水等优点。具体的，使用氟硅改性过的丙烯酸树脂和合成聚氨酯改性环氧树脂共混制备出一种自分层涂料，当两种树脂的质量比为1:1时，覆膜涂料的接触角达到96度，其柔韧性为0.5mm，其耐冲击为50cm，其附着力等级为一级，其失光率下降至19％，具有优异的耐老化性能和防腐蚀性能。进一步的，水性漆的分散介质是去离子水，如果在我国北方寒冷地区运输储存，容易产生冻结现象，为了保障水性漆的低温稳定性，一般会添加适量的防冻剂以降低整个体系的冰点，其冰点温度下降的经验公式约为
⊿
t＝1.855mi，其中mi为加入防冻剂的质量摩尔浓度。常用的防冻剂是乙二醇和丙二醇，后者更为环保。因而，在本发明中选择加入5-20份的丙二醇作为防冻剂。最后，继续加入0.1-0.6份的聚氨酯增稠剂后；再搅拌均匀即可制得成品。
[0081]
综上所述，本发明一种制备防火防水抗菌覆膜的方法首先通过加入2％的增稠剂以增加去离子水的粘度，进而使后续加入的颜料、填料以及阻燃剂等在一定的粘度状态下具有更好的剪切力，从而使其可以快速分散至所需的细度，还可以控制涂料在厚涂时不易产生流挂等现象。接着，加入金红石钛白粉作为涂料的颜料，进而使覆膜具有良好的遮盖力；然后，再加入滑石粉作为填料进而使其在覆膜力起到良好的填充线，以提高漆膜的丰满度、干燥性以及施工时的顺滑性。接着，加入阻燃剂，以使覆膜具有良好的阻燃性能；所述阻燃剂可以为三聚氰胺磷酸盐与三嗪成炭剂的混合物。接着，加入分散剂避免颜料或填料等因吸水而聚集成团的情况；然后，再加入消泡剂以消除搅拌时所产生的气泡以及抑制在施工时产生气泡。接着，先加入50-200份的去离子水来清洗反应釜，然后，再利用10-40份的中和剂来将溶液的ph值调整至8-9，以利于后续在每分钟1500转的转速下将微粒的细度调整至8μm。接着，分别通过改性无机矿物生态硅树脂、置物基氨基酸防水树脂以及弹性体防水材料来调节覆膜的吸收甲醛的性能以及改善覆膜的耐用性能；最后，再通过丙二醇来起到防冻的作用。因此，本发明一种制备防火防水抗菌覆膜的方法解决了现有技术中的墙漆所存在的防水、防火以及除甲醛效果不佳的技术问题。
[0082]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0083]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。