石墨烯纳米银抗菌涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于化工涂料领域，尤其涉及一种石墨稀纳米银抗菌涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 银在抗菌应用可追溯到公元前，当时的人们就知道银可以加速创口愈合、防治感 染、净化水质和保鲜防腐，用银器存放食物可以防止细菌生长、延长食物储存期。我国明代 医学家李时珍在《本草纲目》中记述：银肩有安五脏、定心神、止惊悸、除邪气等作用，久服 能轻身延年，生银味辛寒、无毒。西医中用银诊治有关疾病的记载也有100余年。
[0003] 银元素具有所谓的微动力效应，只需要极少量的银离子，就可杀死与之接触的细 菌、霉菌、孢子和真菌等微生物。多种金属的离子都具有抗菌作用，它们的抗菌能力大小顺 序为：
[0004] Ag>Hg>Cu>Cd>Cr>Ni>Pd>Co>Zn>Fe,
[0005] 常用的金属元素对人体的安全性排序为：
[0006] Ag>Co>Ni>Al>Zn>Cu=Fe>Mn>Sn>Ba>Mg>Ca，
[0007] 由于银颗粒的尺寸变小，颗粒表面的原子数量显著增加，甚至多于颗粒内部的原 子数量，从而表现出一系列不同于块体银的优异性能，在导电浆料、杀菌、催化等方而得到 了广泛应用。现代研究表明，具有二维片层结构的石墨烯同样具有一定的抗菌作用。
【发明内容】
[0008] 本发明针对现有的抗菌涂料分解效果不好、分解效率低等技术问题，提出配方合 理、工艺简单、分解效果好且分解效率高的石墨烯纳米银抗菌涂料及其制备方法。
[0009] 为了达到上述目的，本发明采用以下方案，
[0010] 一种石墨烯纳米银抗菌涂料，按照重量份数包括以下成份：
[0011] 水 10~20份， 纤维素 0.丨~0.5份， 润湿剂 0」~0,5份， 防冻剂 0,5~2份， 增稠剂 0.1~0.5份， 消泡剂 0.丨~0.5份， 钬白浆 5~15份， 填料浆 50~70份， 多功能胺助削 0.卜0,5份， 乳液 10~20^分， 成膜助剂 12~1份， 杀菌剂 0.丨~0,5份， 流平剂 0.丨~0.5份， 抗菌助剂 0.1~0,5份，
[0012] 其中，所述抗菌助剂为石墨烯纳米银分散液，石墨烯与纳米银的质量比为1 :5〇~ 50:1〇
[0013] 作为优选，所述纤维素为羧甲基纤维素钠盐类纤维素；所述润湿剂为烷基芳基聚 醚、玻珀酸二异辛酯酸盐中的任意一种；所述防冻剂为乙二醇、丙二醇中的任意一种；所述 增稠剂为缔合型碱溶胀增稠剂或聚氨酯增稠剂中的至少一种；所述消泡剂为矿物碳氢化合 物类消泡剂和/或非离子型烷基共聚物消泡剂；所述流平剂为为聚二甲基硅氧烷、烷基改 性有机硅氧烷、氟改性丙烯酸酯中的任意一种。
[0014] 作为优选，成膜助剂为TEXAN0L酯醇，填料浆为重质碳酸钙浆、高岭土、超细方解 石粉、硅藻土、硫酸钡、云母粉中的至少一种。
[0015] 作为优选，所述乳液为丙烯酸共聚物乳液、纯丙聚合物、苯丙乳液中的任意一种。
[0016] 制备石墨烯纳米银抗菌涂料的方法，包括以下步骤：
[0017] (1)将水、纤维素、成膜助剂、消泡剂、杀菌剂、流平剂、抗菌助剂、防冻剂加入混合 釜中并搅拌至混合均匀，得到混合液a;
[0018] (2)依次向混合液a中投入钛白浆、重质填料浆、乳液，并搅拌至混合均匀，得到混 合液b;
[0019] (3)缓慢向混合液b中加入增稠剂，并搅拌至混合均匀即得到纳米银抗菌涂料成 品。
[0020] 作为优选，所述步骤（1)中搅拌时间为30min，搅拌速率为600~800转/min。
[0021] 作为优选，所述步骤（2)中，搅拌时间为30min，搅拌速率为400~600转/min。
[0022] 作为优选，所述步骤（3)中，搅拌时间为30min，搅拌速率为400~600转/min。
[0023] 与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，
[0024] 本发明通过改进传统的配方，在配方中加入特制石墨烯纳米银分散液，当微量的 纳米银到达微生物细胞膜时，缓慢释放出Ag+，由于细胞膜带负电，依靠库仑力，Ag+在很低 的浓度下即能破坏细菌细胞膜或强烈的吸收细菌体中酶蛋白的巯基，并迅速结合在一起， 降低原生物活性酶的活性，破坏细胞合成酶的活性细胞丧失分裂增殖能力而死亡，具有抗 菌作用。纳米银还能破坏微生物电子传输系统、呼吸系统和物质传输系统。当菌体失去活 性后纳米银又会从菌体中游离出来重复进行杀菌活动，因此其可以保持长效抗菌。因而通 过缓释Ag+，纳米银可发挥持久的抗菌效果。另一方面，由于石墨烯二维片层结构，可穿透细 菌细胞膜，杀死细菌，达到抗菌效果。此外，石墨烯纳米银抗菌剂由于石墨烯巨大的比表面 积，可增强抗菌剂与细菌的接触面积，从而提高抗菌率，达到高效持久的抗菌效果。
【具体实施方式】
[0025] 为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合实施例对本发 明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可 以相互组合。
[0026] 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，本发明还可 以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体 实施例的限制。
[0027] 实施例1，本实施例提供石墨稀纳米银质量分数为1%。的纳米银抗菌涂料及其制 备方法。按重量分数包括以下成分：水18份；羧甲基纤维素钠盐0. 1份；烷基芳基聚醚0. 1 份；丙二醇〇. 5份；缔合型碱溶胀增稠剂（CHECOATVT-183)0. 2份；聚氨酯增稠剂（CHE COATVT-903)0. 2份；矿物碳氢化合物类消泡剂（CHECOATDF6684)0. 1份；钛白浆5份； 重质碳酸钙浆50份；多功能胺助剂（AMP-95)0. 1份；丙烯酸共聚物乳液10份；成膜助剂 (TEXAN0L酯醇）0. 2份；杀菌剂（科莱恩HF-I)0. 1份；聚二甲基硅氧烷0. 1份；抗菌助剂 〇· 1 份。
[0028]制备方法为：首先向搅拌罐内投入13g的水，然后通过搅拌依次加入羧甲基纤 维素钠盐〇.lg，成膜助剂（TEXAN0L酯醇）0. 2g，矿物碳氢化合物类消泡剂（CHECOATDF 6684)0.lg，杀菌剂（科莱恩HF-I)0.lg，聚二甲基硅氧烷0.lg，抗菌助剂0.lg(石墨烯与纳 米银的质量比为50 :1)，丙二醇0. 5g，按照600转/min的转速，搅拌30min后，得到混合均匀 的混合液。然后将混合液输送至较大的搅拌罐内，然后依次向混合液中加入钛白衆5g，重质 碳酸1丐衆50g，丙稀酸共聚物乳液10g，按照400转/min的转速，搅拌30min后，得到混合均 匀的混合液。按照1:1的比例（增稠剂与水），将0. 2g的聚氨酯增稠剂（CHECOATVT-903) 稀释，然后缓慢加入混合液中，搅拌均匀，搅拌的转速不变，待搅拌均匀后，按照1:2的比 例，将0. 2g的聚氨酯增稠剂（CHECOATVT-903)稀释，然后缓慢加入混合液中，搅拌均匀， 搅拌的转速不变。将剩余的水冲洗之前的小罐后，输送至大罐，进行搅拌，待搅拌均匀后，即 得到成品石墨稀纳米银抗菌涂料。
[0029] 实施例2,本实施例提供一种石墨烯纳米银分散液质量分数为3%。的纳米银抗菌 涂料及其制备方法。按重量分数包括以下成分：水20份；羧甲基纤维素钠盐0. 2份；玻珀酸 二异辛酯酸酸盐〇. 2份；乙二醇1份；缔合型碱溶胀增稠剂（CHECOATVT-183)0. 1份；聚氨 酯增稠剂（CHECOATVT-903)0. 4份；非离子型烷基共聚物消泡剂（CHECOATDF9000)0. 1 份；钛白浆10份；硅藻土 60份；多功能胺助剂（AMP-95)0. 2份；纯丙聚合物10份；成膜助 剂（TEXAN0L酯醇）1份；杀菌剂（科莱恩HF-I)0. 2份；烷基改性有机硅氧烷0. 2