抗菌涂料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种抗菌涂料，包括纳米银/高岭土抗菌剂、氧化锌/高岭土抗菌剂，其中，纳米银/高岭土抗菌剂与氧化锌/高岭土抗菌剂两者之间的重量比为0-1。本发明专利技术还提供了所述抗菌涂料的制备方法。

【技术实现步骤摘要】
抗菌涂料及其制备方法
本专利技术涉及一种涂料，尤其涉及一种抗菌涂料及其制备方法。
技术介绍
近年来，随着人类对所生存环境洁净要求的提高，市场对自抗菌涂料的需求已经成为有识之士的共识。目前市场上的抗菌涂料多以直接添加纳米银和/或二氧化钛，以达到抗菌效果。但纳米银在涂料中不够稳定、容易发生团聚，且分散不够均匀。此外，但纳米二氧化钛的加入，可能产生强氧化基团，破坏涂料树脂，降低涂料的寿命。
技术实现思路
为了克服上述技术问题，本专利技术提供一种抗菌涂料。另外，本专利技术还提供了一种所述抗菌涂料的制备方法。一种抗菌涂料，包括纳米银/高岭土抗菌剂、氧化锌/高岭土抗菌剂，其中，纳米银/高岭土抗菌剂与氧化锌/高岭土抗菌剂两者之间的重量比为0-1。优选地，所述纳米银/高岭土抗菌剂含含有高岭土和纳米银，部分纳米银嵌置在高岭土晶层之间，高岭土晶体边缘也负载有纳米银。更优选地，所述载体纳米银抗菌材料的分子式为Al2AgX(Si2O5)(OH)4，其中x＝0.001-2.62。更优选地，所述纳米银的含量为0.01-10mol/kg。优选地，该氧化锌/高岭土抗菌剂含有高岭土、氧化锌，所述氧化锌负载在高岭土上。更优选地，所述氧化锌/高岭土抗菌剂的分子式为Al2(Si2O5)(ZnO)x(OH)4，其中x＝0.002-2.62。优选地，该抗菌涂料中还含有油漆，所述纳米银/高岭土抗菌剂和氧化锌/高岭土抗菌剂总重量为油漆固含量的0.1％-5％。一种抗菌涂料的制备方法，包括如下步骤：制备氧化锌/高岭土抗菌剂；制备纳米银/高岭土抗菌剂；将纳米银/高岭土抗菌剂和氧化锌/高岭土抗菌剂混合，并添加至油漆中，搅拌均匀获得所述抗菌涂料。优选地，所述纳米银/高岭土抗菌剂的制备包括如下步骤：将高岭土与二甲基亚砜溶液混合，获得高岭土/二甲基亚砜复合物；将所述高岭土/二甲基亚砜复合物与表面活性剂以200:1-2:1的质量比混合搅拌，并加入银氨溶液，获得银氨混合液；采用光催化还原法将银氨混合液中的银氨溶液分子还原为纳米银，制得载体纳米银抗菌材料，所述载体纳米银抗菌材料中纳米银的含量为0.01-10mol/kg。更优选地，所述光催化还原法具体通过如下方法实现：将银氨混合液置于在250-420nm之间的紫外光下，光催化6-72h，获得纳米银/高岭土插层化合物。相较于现有技术，本专利技术具有如下优点：1.相容性好：本专利技术利用高岭土本身就是与涂料原料(油漆、助溶剂、固化剂等)具有良好的相容性的原理，采用高岭土为载体制备纳米银/高岭土抗菌剂、氧化锌/高岭土抗菌剂，大大提高了所述两种抗菌剂与涂料原料的相容性。2.均匀分散性：通过负载在高岭土上，使纳米银和氧化锌可均匀的分散在涂料中。3.采用光催化还原法或水热还原法，将嵌置在高岭土晶层和负载在高岭土晶体边缘的银离子还原为纳米银，大大地提高了银离子转化为纳米银的转化率，进而提高了所述载体纳米银抗菌材料中纳米银的浓度(是不加还原剂直接水热法中的纳米银的9-20倍)与抗菌效果。如此，在其他条件不变的情况下，降低抗菌涂料中纳米银/高岭土抗菌剂的用量，仍可使抗菌涂料具有良好的抗菌性。5.由于纳米银/高岭土抗菌剂呈深色、甚至是黑色，所述氧化锌/高岭土抗菌剂的添加可使抗菌涂料可调的色彩更为丰富多彩，同时也不会影响抗菌涂料的抗菌性。6.纳米银/高岭土抗菌剂、氧化锌/高岭土抗菌剂的添加，对抗菌涂料的其他性能(如：使用寿命、抗裂变性等)没有负面影响。附图说明附图构成本说明书的一部分，用于帮助进一步理解本专利技术。这些附图图解了本专利技术的一些实施例，并与说明书一起用来说明本专利技术的原理。附图中：图1出示了根据本专利技术的一个实施方式的纳米银/高岭土抗菌剂的XRD衍射图；其中，1为高岭土XRD衍射图谱，2为纳米银/高岭土抗菌剂的XRD衍射图谱。具体实施方式下面将结合具体实施例病参照附图来说明本专利技术的具体实施方式。本专利技术提供一种抗菌涂料，其包括纳米银/高岭土抗菌剂、氧化锌/高岭土抗菌剂，其中，纳米银/高岭土抗菌剂与氧化锌/高岭土抗菌剂两者之间的重量比为0-1。优选地，该抗菌涂料中还含有油漆、固化剂和水/稀释剂。所述纳米银/高岭土抗菌剂和氧化锌/高岭土抗菌剂总重量为油漆固含量的0.1％-5％。所述纳米银/高岭土抗菌剂，其为纳米银/高岭土插层复合物。该纳米银/高岭土抗菌剂含有高岭土、纳米银及银离子。所述纳米银、银离子负载在高岭土上。所述高岭土为1:1型二八面体层状硅酸盐结构，部分纳米银、银离子嵌置在高岭土晶层之间，且高岭土晶体边缘也负载有纳米银和银离子，所述高岭土二相邻晶层之间的间距为1-5nm，所述纳米银的含量为0.01-10mol/kg，所述纳米银的粒径为1-100nm。所述纳米银/高岭土抗菌剂的分子式为Al2AgX(Si2O5)(OH)4，其中x＝0.001-2.62。所述氧化锌/高岭土抗菌剂，其为氧化锌/高岭土插层复合物。该氧化锌/高岭土抗菌剂含有高岭土、氧化锌，所述氧化锌负载在高岭土上。所述高岭土为1:1型二八面体层状硅酸盐结构，部分氧化锌嵌置在高岭土晶层之间，且高岭土晶体边缘也负载有氧化锌分子。所述高岭土二相邻晶层之间的间距为1-5nm，所述氧化锌的含量为0.01-10mol/kg，所述氧化锌的粒径为1-100nm。所述氧化锌/高岭土抗菌剂的分子式为Al2(Si2O5)(ZnO)x(OH)4，其中x＝0.002-2.62。本专利技术还提供了所述纳米银/高岭土抗菌剂的制备方法，包括如下步骤：第一步，制备氧化锌/高岭土抗菌剂：(1)将1-100g高岭土和10-1000ml质量百分含量为1％-100％的二甲基亚砜(DOSO)溶液混合并搅拌24-72小时，形成高岭土/二甲基亚砜复合物；之后，采用纯水洗涤两次、有机溶剂洗涤一次，以去除杂质和多余二甲亚砜，所述有机溶剂可以是甲醇、乙醇中的一种；将洗涤后的高岭土/二甲基亚砜复合物至于烘箱中烘干，烘箱内的温度为40-90℃。本实施例中，烘烤时间为10小时。(2)将烘干后的高岭土/二甲基亚砜复合物与表面活性剂以200:1-2:1的质量比混合并搅拌均匀，表面活性剂可以是阳离子、阴离子和非离子表面活性剂中的任意一种、两种或两种以上；之后，按每1-100g高岭土/二甲基亚砜复合物添加10-1000ml浓度为0.001-1mol/L锌盐溶液，再次搅拌24-48小时。所述表面活性剂主要起到如下两方面的作用：一方面，提高锌盐溶液的分散性，防止还原纳米氧化锌时发生团聚从而形成沉淀；另一方面，对高岭土的起分散作用，可以提高高岭土的比表面积，从而增大Zn+进入晶层间的可能性。本实施例中，表面活性剂为选自六偏磷酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、聚乙烯醇、十二烷基硫酸钠、三聚磷酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、木质素磺酸钠及硅酸钠中的任意一种、两种或两种以上。所述锌盐可选自二水合醋酸锌、七水合硫酸锌、六水合硝酸锌、氯化锌、二水合草酸锌及氢氧化锌中的至少一种。(3)按照置换剂与锌盐的摩尔比为0:1-5:1的比例，向步骤(2)中的溶液中添加置换剂继续搅拌直到溶解均匀；然后将其置于70℃-800℃的条件下反应15min-12h，反应完毕后获得氧化锌抗菌剂。所述置换剂为NaOH，如锌盐为氢氧化锌时，置换剂使用量可为0。采用国标GBT21510-2008对所述氧化锌/高岭土抗菌剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗菌涂料，其特征在于：该抗菌涂料包括纳米银/高岭土抗菌剂、氧化锌/高岭土抗菌剂，其中，纳米银/高岭土抗菌剂与氧化锌/高岭土抗菌剂两者之间的重量比为0‑1。

【技术特征摘要】
1.一种抗菌涂料的制备方法，该抗菌涂料包括纳米银/高岭土抗菌剂、氧化锌/高岭土抗菌剂，其中，纳米银/高岭土抗菌剂与氧化锌/高岭土抗菌剂两者之间的重量比为0-1，所述纳米银/高岭土抗菌剂含有高岭土和纳米银，部分纳米银嵌置在高岭土晶层之间，高岭土晶体边缘也负载有纳米银，所述纳米银/高岭土抗菌剂的分子式为Al2AgX(Si2O5)(OH)4，其中x＝0.001-2.62，所述纳米银的含量为0.01-10mol/kg，该抗菌涂料中还含有油漆，该抗菌涂料的制备方法包括如下步骤：制备氧化锌/高岭土抗菌剂，该氧化锌/高岭土抗菌剂含有高岭土、氧化锌，所述氧化锌负载在高岭土上，所述氧化锌的含量为0.01-10mol/kg，所述氧化锌的粒径为1-100nm，所述氧化锌/高岭土抗菌剂的分子式为Al2(Si2O5)(ZnO)x(OH)4，其中x＝0.002-2.62；所述制备氧化锌/高岭土抗菌剂的步骤包括：(1)将1-100g高岭土和10-1000ml质量百分含量为1％-100％的二甲基亚砜溶液混合并搅拌24-72小时，形成高岭土/二甲基亚砜复合物；之后，采用纯水洗涤两次、有机溶剂洗涤一次，以去除杂质和多余二甲基亚砜，所述有机溶剂是甲醇、乙醇中的一种；将洗涤后的高岭土/二甲基亚砜复合物至于烘箱中烘干，烘箱内的温度为40-90℃；(2)将烘干后的高岭土/二甲基亚砜复合物与表面活性剂以200:1-2:1的质量比混合并搅拌均匀，表面活性剂是阳离子、阴离子和非离子表...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜一挺，
申请(专利权)人：杜一挺，
类型：发明
国别省市：广东;44