一种杀菌抗霉内墙纳米涂料的制作方法

本发明涉及涂料领域，具体涉及一种杀菌抗霉内墙纳米涂料。

背景技术：

涂料是一种常用的表面装饰材料，在车辆、装饰、军事、交通、建筑等领域有广泛的应用。中国涂料产业在建筑行业的推动下日益壮大，统计数据显示，2011年中国建筑涂料总计产量约351.82万吨，同比增长30％以上。由此可知，中国建筑涂料产业虽然经历了2008年全球性金融危机的影响、原材料价格上涨带来的压力，但其发展势头依然不减，且还保持着较高的增长率。其中建筑涂料是最常用的建材，在涂料市场中占据大部分的份额。具科学研究发现，居室环境微生物污染状况的一项调查显示，城镇细菌总数为72.10cfu/cm²。如果室内细菌中含有致病菌，将会对人体的健康造成非常严重的影响。历史上的几次瘟疫大流行都与室内居室环境条件有关。可见居室环境中微生物造成的污染是不可忽视的，并且在潮湿的南方，内墙生霉也是非常亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种杀菌抗霉内墙纳米涂料，其目的在于解决居室内墙面细菌滋生的问题和潮湿天气长，导致内墙生霉的问题。

本发明的基础技术方案如下，一种杀菌抗霉内墙纳米涂料，以下所述份数均为质量份数，

二氧化钛纳米管10～15份、丙二醇20～30份、润湿剂1～3份、成膜助剂10～20份、消泡剂0.5～1.5份、水200～300份、羟乙基纤维素1～3份、防腐剂1～3份、分散剂4～8份、钛白粉150～300份、重钙80～120份、丙烯酸200～400份、增稠剂10～15份。

螺旋型银/二氧化钛纳米管配方：

A溶液：8～10份钛酸四丁酯、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份矿物油、0.1～1份硝酸银；

将A、B溶液以1:1的比例充分混合。

本方案的工作原理及优点在于：内墙纳米涂料中的纳米银颗粒与细菌体内的氧代谢酶的巯基(-SH)结合，使酶失活，阻断呼吸代谢使其窒息而死。并且在光线的照射下，涂料中加入的螺旋型银/二氧化钛纳米管吸收光子的能量，与粘附在内墙涂层上少量的水蒸气发生发生，在其表面形成自由基(-OH)，这种自由基具有极强的杀菌性能，进一步提高了内墙纳米涂料的杀菌性能。而银具有极佳的导电性，能够促进螺旋型银/二氧化钛纳米管中载流子的传输，提高其杀菌性能。并且螺旋型银/二氧化钛纳米管不易发生团聚，同时，螺旋型的微观纳米结构不仅提高了比表面积，并且使其钉扎在涂料颗粒中，相比于普通的二氧化钛纳米管与涂料颗粒的结合更加紧密。

优选方案一：作为基础方案的优选方案：所述润湿剂为润湿剂为烷基酚聚氧乙烯醚，成膜助剂为聚氨酯乳液，消泡剂为聚硅氧烷类消泡剂，防腐剂为道维希尔-75，分散剂为十二烷基苯磺酸钠，增稠剂为聚氨酯高分子化合物水溶液，发明人通过实验发现采用以上试剂，得到的涂料抗菌性能好。

优选方案二：作为优选方案一的优选方案：所述银/二氧化钛纳米管的加入量的质量份数为12份，发明人通过实验发现采用上述配比制备的纳米涂料抗菌性能好。

优选方案三：作为基础方案、优选方案一或者优选方案二任一项的优选方案：所述B溶液中，加入5-6份碳量子点；发明人通过实验发现，加入碳量子点制备出的银/二氧化钛纳米管具有介孔结构，可以进一步提高比表面积，提高纳米涂料抗菌性能。

优选方案四：作为优选方案三的优选方案：所述螺旋型二氧化钛纳米管的溶液：A溶液：将9份钛酸四丁酯溶解于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：在搅拌条件下将4份乙酰丙酮、7.5份乙醇和6份乙酸混合，加入4.44份矿物油和0.5份硝酸银充分混合；发明人通过实验发现采用上述配比制备的纳米涂料抗菌性能好。

优选方案五：作为优选方案四的优选方案，所述B溶液中加入的碳量子点为5.5份，发明人通过实验发现采用上述配比制备的二氧化钛纳米管的介孔结构最稳定，得到的纳米涂料抗菌性能好。

优选方案六：作为优选方案五的优选方案：所述经过静电纺丝后的纺丝产物立即进行液氮冷却，发明人通过实验发现采用上述配比制备的二氧化钛纳米管具有螺旋型结构，有利于使二氧化钛纳米管定扎在涂料颗粒中，不仅提高了纳米涂料抗菌性能还提高了纳米涂料抗菌时效。

附图说明

图1是本发明实施例5中螺旋型二氧化钛纳米管的扫描电子显微镜图；

图2是本发明实施例5中螺旋型二氧化钛纳米管的氮气等温吸脱附曲线图。

:具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

实施例1：一种杀菌抗霉内墙纳米涂料，

步骤1：A溶液，将8份钛酸四丁酯溶解于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，在搅拌条件下将2份乙酰丙酮、5份乙醇和5份乙酸混合，加入2.4份矿物油和0.1份硝酸银混合均匀；

步骤2：以1:1的比例混合A溶液和B溶液，充分搅拌得到制备介孔TiO₂的前驱胶体溶液；

步骤3：将步骤2制得的前驱胶体溶液进行静电纺丝，得到的纺丝产物立即进行冷却；

步骤4：随后将步骤3制得的纺丝产物取出置于马弗炉中在500℃中焙烧3小时，得到螺旋型银/二氧化钛纳米管；

步骤5：取步骤4制得的二氧化钛纳米管10份、丙二醇20份、烷基酚聚氧乙烯醚1份、聚氨酯乳液10份、聚硅氧烷类消泡剂0.5份、水200份、羟乙基纤维素1份、道维希尔-751份、十二烷基苯磺酸钠4份、钛白粉150份、重钙80份、丙烯酸200份、聚氨酯高分子化合物水溶液10份；将以上原料均匀混合，即可得到杀菌抗霉内墙纳米涂料。

以下以实施例1为基础，表1中实施例仅仅是对二氧化钛纳米管溶液的部分试剂比例做出了改变：

表1

以下以实施例7为基础，表2中实施例仅仅是对涂料溶液的部分试剂比例做出了改变：

表2

如图1、图2可以得到，实施例6制备出的螺旋型二氧化钛纳米管具有介孔结构，经过计算机计算，其比表面积为18.3m²。

抗霉菌测试：按照国家标准GB/T1741-2007漆膜耐霉菌性测定方法，以上实施例制得的纳米乳胶漆涂覆于50mm×50mm，厚度为3mm的玻璃片上，干燥后置于2500ml的恒温恒湿培养箱内(25～30℃，相对湿度h≥85％)，将9种混合霉菌(黑曲美、黄曲霉、球毛亮霉、枯青霉、绿色木霉、出芽短梗霉、腊叶芽枝霉、宛式拟青霉、链格孢)菌种接种在漆膜上，并设置阴性对照板A和阳性对照板B，通过以上一个循环(28天)测试，如果尚未发现任何变化，则对实施例在进行一次测试循环，直到10次循环。最后，对其漆膜表面进行检测。

抗菌测试：按照国家标准GB/T21866-2008抗菌涂料(漆膜)抗菌性能测定法和抗菌效果，以上实施例制得的纳米乳胶漆涂覆于50mm×50mm的水泥板上，按照GB/T1727要求制作涂膜，涂料的施涂为两次涂刷，第一遍表干后涂刷第二遍，涂膜总厚度湿膜小于100μm。涂刷后按照GB/T 9278规定的条件下干燥7天。实验前，采用紫外灭菌灯和医用酒精对漆膜表面进行消毒。并设置阴性对照样板A和空白对照样板B。采用金黄色葡萄球菌和大肠埃希氏菌作为检验菌种，将其接种在漆膜上，在37±1℃、相对湿度＞90％条件下培养24小时。取出培养的样品，分别加入20ml洗液，反复洗样，将洗液接种于营养琼脂培养基中，在37±1℃下培养24小时后活菌计数。

抑菌测试：采用1支30W，波长为253.7nm的紫外灯，抗菌涂料试板距离紫外灯0.8～1m，照射100h，之后按照抗菌测试进行测试。

抗霉菌和抗菌测试结果如下表3

如表3所示，添加了螺旋型银/二氧化钛的纳米涂料的抗菌和抗霉菌的能力都有了显著的提高，从实施例6、7可以观察到经过低温处理后的螺旋型银/二氧化钛添加进入纳米涂料后，其抗菌性能有了小幅度提高，特别是抵抗细菌耐久性提高了0.4％。从实施例7、8、9可以观察到添加13份质量分数的螺旋型银/二氧化钛可以涂料的抗菌性和抗霉菌性。