本发明涉及涂料技术领域，特别涉及一种自清洁抑菌聚脲涂料的制备方法。
背景技术：
自清洁抑菌涂料是能够给本体表面进行处理的一种功能性涂料，目前自清洁的技术主要应用在家用电器中，但是，现有技术中，自清洁抑菌涂料存在以下缺点：
1：降低漆膜的表面能，提高漆膜与水、油的接触角，使得污染物难以附着，但随着时间的推移，漆膜老化，接触角与原设定值形成偏差，耐沾污性能丢失。
添加亲水助剂，使得漆膜表面产生亲水基团，降低漆膜与水的接触角，使得油性污物附着不牢，容易被雨水冲刷掉但，在紫外线照射变色后，涂料变黄，失去降解能力，对有机物不能有效的降解，起不到自清洁的作用。
2：抗菌剂有异噻唑啉酮类、甲醛释放剂、有机胺等，具有灭菌时效性，但有毒副作用，耐热性差、易老化分解，即使通过银粉体的添加实现的杀菌性一段时间后表面沾污，并造成变色。
3：涂层耐磨性、柔韧性、性能差，一般以水性或者溶剂性的聚酯、乳胶、硅树脂为基础树脂，不能兼具柔韧性与耐磨性能，涂层的脱落自然不能起到任何的防护作用。
4：环保性差，干燥时间长，目前市场上的主要为溶剂型和水性涂料，溶剂性的含有大量的挥发物，而水性涂料施工不便，尤其是冬季，干燥时间长。
5：功能单一，不具备除甲醛、除异味等与之配套的综合性功能。
6：应用场所有诸多限制，由于目前的自清洁抑菌涂料，耐磨性能差，不能用于地坪、地板和其他耐磨场所，只能在立面进行防护。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种耐磨损的自清洁抑菌聚脲涂料的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种自清洁抑菌聚脲涂料的制备方法，包括以下步骤：
s1：制备a溶液，将蒸馏水：无水乙醇按照2：1的比例与1％-5％0.1mol/l的fe(no3)3溶液混合均匀成混合液，用0.1mol/l的hno3和naoh溶液将混合液的ph值调整为4，得到a溶液；
s2：制备驻铁载银离子tio2粉末：将质量百分比的数为1％的醋酸和质量百分比的数为2％的无水乙醇混合成b组分，将s1制得的a溶液导入b组分形成溶胶，在90-100℃中干燥5h，再放进煅烧炉中持续煅烧3h，得到含有铁离子的改性tio2粉体；将制得的改性tio2粉体取总质量的2％和1％的agno3溶液，在球磨机中加入去离子水，以浆料的形式打磨分散1h后干燥后颗粒形成驻铁载银离子tio2粉末；
s3：制备c组分：将纳米云母颗粒与中空型硼酸盐玻璃微珠在100℃条件下干燥2h，玻璃微珠在硅氧烷偶联剂剂种充分搅拌3h后加温100℃干燥2h，经球磨机粉碎制成颗粒的c组分；
s4：混合：将a溶液、驻铁载银离子tio2粉末和c组分，三种组分充分混合，得到驻铁载银离子tio2-硼化微珠纳米云母功能性填料；
s5：在反应釜中加入聚醚多元醇ppg-2000，反应釜的温度控制在95-125℃之间，在0.09mpa真空度下脱水处理2-3h，处理后的聚合物多元醇经卡尔·费休测定仪测量水份量，控制0.5-0.1％，出料，密封保存；取适量的异氰酸酯加入已经过清洗的反应釜中，升温到60℃后，添加本步骤中制取的聚醚多元醇ppg-2000，升温至80℃，反应3h后测定-nco含量为15％时，封闭保存；
s6：取二甲硫基甲苯二胺和n，n,-二烷基甲基二胺，加入搅拌釜中，均匀混合后，再加入驻铁载银离子tio2-硼化微珠纳米云母功能性填料，随后加入流平剂，分散剂，分散均匀1h后，装入密封涂料桶。
作为本发明一优选的实施方案，所述步骤s2中煅烧炉的温度为450-500℃。
作为本发明一优选的实施方案，所述中空型硼酸盐玻璃微珠的粒径为2-2.5μm。
作为本发明一优选的实施方案，所述异氰酸酯为4，4，-mdi和2，4，-mdi的混合物，所述4，4，-mdi：2，4，-mdi为1:1。
作为本发明一优选的实施方案，所述流平剂为烷基改性有机硅类流平剂。
作为本发明一优选的实施方案，分散剂为亲水性分散剂。
作为本发明一优选的实施方案，所述驻铁载银离子tio2粉末为2-200nm的晶体结构为锐态型。
本发明具备良好的自清洁抑菌作用，使用驻铁载银离子的锐钛型2-200nm的tio2和经过过硅氧烷的处理的玻璃微珠形成复合体系，提高了广谱光催化自清洁及杀菌效应，使用经改性的聚脲材料为基础材料，通过流平剂、分散剂的引入，使光催化粒子可均匀分布在涂料体系中，通过纳米云母及tio2扩散的综合效应，将导带的电子通过内部传输孔道到材料表面，在材料表面经紫外线的强化后oh-具备的强极性将有机物分解，通过电子的传输造成细菌及病毒核苷酸变性，失活，起到保护作用。
本材料是一种具有医疗使用效果的建筑材料，聚脲在喷涂中的极性与本功能性填料是匹配的，在表面形成极致密的涂层，其光折射率通过改性的填料进一步使用400nm以下波长的可见光，起到自清洁和杀菌效应的加强。本材料可以在-45℃-50℃工况范围内施工，材料具备良好的柔韧性，附着力可达到22mpa，干燥时间可控制在10s-10min钟以内使用，可以以涂料的形式使用，也可以在无纺布上喷涂成卷材使用。民用场所，可在医院、宾馆、高铁、汽车、家居等方面具备良好的应用。在石油化工中，可以使用了本涂层的沾有油渍的场所，经5-7天暴晒后，能够降解92％以上的油渍。军事场所中，可以作为野地军事医院的外层材料使用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例一
一种自清洁抑菌聚脲涂料的制备方法，包括以下步骤：
s1：制备a溶液，将蒸馏水：无水乙醇按照2：1的比例与1％-5％0.1mol/l的fe(no3)3溶液混合均匀成混合液，用0.1mol/l的hno3和naoh溶液将混合液的ph值调整为4，得到a溶液；
s2：制备驻铁载银离子tio2粉末：将质量百分比的数为1％的醋酸和质量百分比的数为2％的无水乙醇混合成b组分，将s1制得的a溶液导入b组分形成溶胶，在90-100℃中干燥5h，再放进450-500℃的煅烧炉中持续煅烧3h，得到含有铁离子的改性tio2粉体；将制得的改性tio2粉体取总质量的2％和1％的agno3溶液，在球磨机中加入去离子水，以浆料的形式打磨分散1h后干燥后颗粒形成驻铁载银离子tio2粉末；
s3：制备c组分：将纳米云母颗粒与粒径为2-2.5μm的中空型硼酸盐玻璃微珠在100℃条件下干燥2h，玻璃微珠在硅氧烷偶联剂剂种充分搅拌3h后加温100℃干燥2h，经球磨机粉碎制成颗粒的c组分；
s4：混合：将a溶液、驻铁载银离子tio2粉末和c组分，三种组分充分混合，得到驻铁载银离子tio2-硼化微珠纳米云母功能性填料；
s5：在反应釜中加入聚醚多元醇ppg-2000，反应釜的温度控制在95-125℃之间，在0.09mpa真空度下脱水处理2-3h，处理后的聚合物多元醇经卡尔·费休测定仪测量水份量，控制0.5-0.1％，出料，密封保存；取适量的4，4，-mdi和2，4，-mdi加入已经过清洗的反应釜中，升温到60℃后，添加本步骤中制取的聚醚多元醇ppg-2000，升温至80℃，反应3h后测定-nco含量为15％时，封闭保存；
s6：取6份二甲硫基甲苯二胺和8份n，n,-二烷基甲基二胺，加入搅拌釜中，均匀混合后，再加入8份驻铁载银离子tio2-硼化微珠纳米云母功能性填料，随后加入适量的流平剂，分散剂，分散均匀1h后，装入密封涂料桶。
模量调整的工艺：通过聚醚扩链剂材料的型号及添加量，改变材料模量，如可将上述e100改为e200，e100根据需要改变材料模量，调整模量时，在b组分将消泡剂、流平剂、抗静电剂等助剂按照质量总比的1％加入，聚醚扩链剂按照模量要求调整，可使材料具备不同的弹性和硬度，以适用不同的应用场所。
使用场景及工艺1：将两种材料按照1：1的比例配合使用喷涂即可，喷涂设备，在地板、楼宇等混凝土、钢材、木材、石材表面进行喷涂等处进行喷涂。
使用场景2：将上述涂料使用恒温恒压喷涂法喷涂在无纺布上，根据模量调整的工艺的调整，可将涂层干燥时间调整在10s钟以内，制成自清洁抑菌型卷材，本种卷材具备可以在紧急医疗场所、建筑外墙等场所作应用。
实施例一制得的自清洁抑菌聚脲涂料的检测结果如下：
实施例二
一种自清洁抑菌聚脲涂料的制备方法，包括以下步骤：
s1：制备a溶液，将蒸馏水：无水乙醇按照2：1的比例与1％-5％0.1mol/l的fe(no3)3溶液混合均匀成混合液，用0.1mol/l的hno3和naoh溶液将混合液的ph值调整为4，得到a溶液；
s2：制备驻铁载银离子tio2粉末：将质量百分比的数为1％的醋酸和质量百分比的数为2％的无水乙醇混合成b组分，将s1制得的a溶液导入b组分形成溶胶，在90-100℃中干燥5h，再放进450-500℃的煅烧炉中持续煅烧3h，得到含有铁离子的改性tio2粉体；将制得的改性tio2粉体取总质量的2％和1％的agno3溶液，在球磨机中加入去离子水，以浆料的形式打磨分散1h后干燥后颗粒形成驻铁载银离子tio2粉末；
s3：制备c组分：将纳米云母颗粒与粒径为2-2.5μm的中空型硼酸盐玻璃微珠在100℃条件下干燥2h，玻璃微珠在硅氧烷偶联剂剂种充分搅拌3h后加温100℃干燥2h，经球磨机粉碎制成颗粒的c组分；
s4：混合：将a溶液、驻铁载银离子tio2粉末和c组分，三种组分充分混合，得到驻铁载银离子tio2-硼化微珠纳米云母功能性填料；
s5：在反应釜中加入聚醚多元醇ppg-2000，反应釜的温度控制在95-125℃之间，在0.09mpa真空度下脱水处理2-3h，处理后的聚合物多元醇经卡尔·费休测定仪测量水份量，控制0.5-0.1％，出料，密封保存；取适量的4，4，-mdi和2，4，-mdi加入已经过清洗的反应釜中，升温到60℃后，添加本步骤中制取的聚醚多元醇ppg-2000，升温至80℃，反应3h后测定-nco含量为15％时，封闭保存；
s6：取7份二甲硫基甲苯二胺和10份n，n,-二烷基甲基二胺，加入搅拌釜中，均匀混合后，再加入12份驻铁载银离子tio2-硼化微珠纳米云母功能性填料，随后加入适量的流平剂，分散剂，分散均匀1h后，装入密封涂料桶。
模量调整的工艺：通过聚醚扩链剂材料的型号及添加量，改变材料模量，如可将上述e100改为e200，e100根据需要改变材料模量，调整模量时，在b组分将消泡剂、流平剂、抗静电剂等助剂按照质量总比的1％加入，聚醚扩链剂按照模量要求调整，可使材料具备不同的弹性和硬度，以适用不同的应用场所。
使用场景及工艺1：将两种材料按照1：1的比例配合使用喷涂即可，喷涂设备，在地板、楼宇等混凝土、钢材、木材、石材表面进行喷涂等处进行喷涂。
使用场景2：将上述涂料使用恒温恒压喷涂法喷涂在无纺布上，根据模量调整的工艺的调整，可将涂层干燥时间调整在10s钟以内，制成自清洁抑菌型卷材，本种卷材具备可以在紧急医疗场所、建筑外墙等场所作应用。
实施例二制得的自清洁抑菌聚脲涂料的检测结果如下：
实施例三
一种自清洁抑菌聚脲涂料的制备方法，包括以下步骤：
s1：制备a溶液，将蒸馏水：无水乙醇按照2：1的比例与1％-5％0.1mol/l的fe(no3)3溶液混合均匀成混合液，用0.1mol/l的hno3和naoh溶液将混合液的ph值调整为4，得到a溶液；
s2：制备驻铁载银离子tio2粉末：将质量百分比的数为1％的醋酸和质量百分比的数为2％的无水乙醇混合成b组分，将s1制得的a溶液导入b组分形成溶胶，在90-100℃中干燥5h，再放进450-500℃的煅烧炉中持续煅烧3h，得到含有铁离子的改性tio2粉体；将制得的改性tio2粉体取总质量的2％和1％的agno3溶液，在球磨机中加入去离子水，以浆料的形式打磨分散1h后干燥后颗粒形成驻铁载银离子tio2粉末；
s3：制备c组分：将纳米云母颗粒与粒径为2-2.5μm的中空型硼酸盐玻璃微珠在100℃条件下干燥2h，玻璃微珠在硅氧烷偶联剂剂种充分搅拌3h后加温100℃干燥2h，经球磨机粉碎制成颗粒的c组分；
s4：混合：将a溶液、驻铁载银离子tio2粉末和c组分，三种组分充分混合，得到驻铁载银离子tio2-硼化微珠纳米云母功能性填料；
s5：在反应釜中加入聚醚多元醇ppg-2000，反应釜的温度控制在95-125℃之间，在0.09mpa真空度下脱水处理2-3h，处理后的聚合物多元醇经卡尔·费休测定仪测量水份量，控制0.5-0.1％，出料，密封保存；取适量的4，4，-mdi和2，4，-mdi加入已经过清洗的反应釜中，升温到60℃后，添加本步骤中制取的聚醚多元醇ppg-2000，升温至80℃，反应3h后测定-nco含量为15％时，封闭保存；
s6：取8份二甲硫基甲苯二胺和12份n，n,-二烷基甲基二胺，加入搅拌釜中，均匀混合后，再加入15份驻铁载银离子tio2-硼化微珠纳米云母功能性填料，随后加入适量的流平剂，分散剂，分散均匀1h后，装入密封涂料桶。
模量调整的工艺：通过聚醚扩链剂材料的型号及添加量，改变材料模量，如可将上述e100改为e200，e100根据需要改变材料模量，调整模量时，在b组分将消泡剂、流平剂、抗静电剂等助剂按照质量总比的1％加入，聚醚扩链剂按照模量要求调整，可使材料具备不同的弹性和硬度，以适用不同的应用场所。
使用场景及工艺1：将两种材料按照1：1的比例配合使用喷涂即可，喷涂设备，在地板、楼宇等混凝土、钢材、木材、石材表面进行喷涂等处进行喷涂。
使用场景2：将上述涂料使用恒温恒压喷涂法喷涂在无纺布上，根据模量调整的工艺的调整，可将涂层干燥时间调整在10s钟以内，制成自清洁抑菌型卷材，本种卷材具备可以在紧急医疗场所、建筑外墙等场所作应用。
实施例三制得的自清洁抑菌聚脲涂料的检测结果如下：
由实施例一至实施例三可知
1：本发明是一种具备医疗效果的建筑材料，步骤1所制得的自清洁杀菌功能性填料是具备长效防护功能的，尤其是提高可见光的利用率方面具备显著效果。
2：通过在涂料体系种中，由于纳米云母材料和玻纤物质通过光线的折射进一步提高光催化自清洁效率，通过银离子、铁离子的引入进一步加强可见光触发电子在聚脲材料通道内的传输的效率增强作用，是极为明显的。
3：本发明中经试验验证，通过改性的聚脲材料具备优异的光电子传输能力，通过本方法改性的聚脲材料具备极佳的光电子传输渠道。
4：在制备过程中，可以通过聚醚扩链剂的种类及用量，设置材料模量，可根据应用场所的不同如医院病房、老年人活动区域设置成弹性体，避免磕伤，学校跑道、公共场所可设置成偏硬的耐磨材料，其耐磨性是钢材的十倍以上，远远高于油漆及其他涂层。
5：本发明的材料拉伸、硬度、柔韧、自清洁效率皆高于现有材料，因为兼具上述特性，尤其是其他材料不具备的柔韧性，可制备成自清洁抑菌卷材应用在建筑工程中和石油工业中。
以上结合实施例对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。