一种纳米杀菌去甲醛组合物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及纳米氧化锌材料技术领域，具体为一种纳米杀菌去甲醛组合物及其制备方法。本发明专利技术通过控制混合物中有机硅烷分散剂和嵌段高分子共聚体分散剂的配比及含量，对混合物进行分散处理时无大量泡沫、浮花产生，从而避免了因分散过程中产生泡沫、浮花而降低生产效率的问题，可顺利进行分散处理，极大的提高了生产效率。本发明专利技术通过优化组合物中有机硅烷分散剂与嵌段高分子共聚体分散剂的复配，以及优化分散剂、乙醇及水的含量，显著提高组合物的稳定性，组合物呈透明溶液，长时间放置组合物的透明度不发生明显变化，不絮凝，无沉淀析出，且杀菌性能和去甲醛性能好。

A nano bactericidal formaldehyde removing composition and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种纳米杀菌去甲醛组合物及其制备方法
本专利技术涉及纳米氧化锌材料
，尤其涉及一种纳米杀菌去甲醛组合物及其制备方法。
技术介绍
生活中，人们不可避免地要接触到各种各样的细菌、真菌，病毒等微生物。其中各种有害微生物的传播和蔓延严重威胁着人类的健康。无机抗菌剂及其制品，以具有安全、可靠、稳定和持久的抗菌性能，成为当前抗菌材料领域的研究开发热点。纳米氧化锌就是其中一种优良的无机抗菌剂。纳米氧化锌在阳光尤其在紫外线照射下，能自行分解出自由移动的电子及空穴，空穴激活空气中氧而产生出活性氧，能与多种有机物发生氧化反应包括细菌内有机物，从而杀死大部分病菌和病毒。近年来室内装修材料在储存和使用过程中仍然会释放甲醛，从而对人体和环境危害极大。目前，去除室内甲醛的途径主要有物理吸附、通风换气、植物吸收净化和光催化降解等方法，其利用光催化降解甲醛已成为国内外的研究热点。其中纳米二氧化钛和纳米氧化锌以其优异的光催化性能被广泛关注从而应用于去甲醛产品中。其中将纳米二氧化钛和纳米氧化锌制成喷剂，可以一定程度上克服纳米粉体产品应用的局限性，相比于纳米浆料，喷剂在操作使用方面更简单容易，大大地提高纳米材料的使用率。CN106881093A公开了一种氧化锌、氧化钛及氧化铁三元纳米复合粉体的除甲醛喷剂制备方法，除甲醛效率高。CN107151462A公开了一种长效除醛、抗菌、防霉家装喷剂，主要成分为纳米氧化锌或纳米氧化钛、分散剂、快速除醛因子，成膜剂，可以迅速去除甲醛，且具有优良的抗菌防霉性能。CN108434986A公开了一种锡掺杂二氧化钛粉末的除甲醛喷剂的制备方法，不仅在紫外线照射下具有较高的除甲醛效率，在可见光照射下也具有较高的除甲醛效率。但是纳米二氧化钛的价格相对较高，同时存在需紫外光照射和易变色的缺点，而且在光催化过程中还存在光生电子和光生空穴而极易复合、光量子产率不足10％、光催化效率较低、能耗高的缺点，以上这些缺点极大的制约了二氧化钛的实际应用。另外，传统表面活性剂型的分散剂会产生泡沫，导致在涂层上产生如鱼眼、凹坑等缺陷，如在研磨过程中出现泡沫会导致生产能力下降。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种以纳米氧化锌为基底材料、稳定性好、抗菌除甲醛效率高、生产过程简单高效的纳米杀菌去甲醛组合物，以及该种纳米杀菌去甲醛组合物的制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案。本专利技术的第一方面，提供一种纳米杀菌去甲醛组合物，由复合液和乙醇溶液配制形成；所述复合液由以下质量百分比的各组分组成：5-30％的以钠米氧化锌为基底的纳米材料，0.8-7％的有机硅烷分散剂，0.8-1.6％的含酸性基团嵌段高分子共聚体分散剂，余量为溶剂；所述溶剂为乙醇水溶液，溶剂中乙醇的质量为水的质量的20-50％。优选的，所述组合物中乙醇的质量为水的质量的5-25％。优选的，所述组合物中纳米材料的质量百分比为1-8％。优选的，所述复合液中嵌段高分子共聚体分散剂的质量是有机硅烷分散剂的10-100％。优选的，所述有机硅烷分散剂为甲基丙烯酰氧基丙基改性硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、或γ-氨丙基三乙氧基硅烷。优选的，所述含酸性基团嵌段高分子共聚体分散剂为HH2003或BYK190。优选的，所述纳米材料为纳米氧化锌、掺杂Y和Al的纳米氧化锌、掺杂Co和Ce的纳米氧化锌、纳米氧化锌复合氧化石墨烯，掺杂Y和Al的纳米氧化锌复合石墨烯，掺杂Co和Ce的纳米氧化锌复合氧化石墨烯、或纳米氧化锌包裹纳米银。优选的，所述纳米材料的粒径为50-300nm。本专利技术的另一方面，提供以上所述纳米杀菌去甲醛组合物的制备方法，包括以下步骤：S1、有机硅烷分散剂溶解于水中形成A溶液，嵌段高分子共聚体分散剂溶解在无水乙醇中形成B溶液；S2、将A溶液与B溶液混合均匀形成C溶液；S3、向C溶液中加入纳米材料形成分散液D，然后向分散液D中加入水和乙醇，混合物分散均匀后形成复合液；S4、向复合液中加入水和乙醇，形成组合物。优选的，步骤S1中，A溶液中有机硅烷分散剂的质量百分比为5-30％，B溶液中嵌段高分子共聚体分散剂的质量百分比为1-10％。优选的，步骤S3中，混合物先经超声波细胞粉碎机粉碎20-30min，再经0.1-0.3mmYb稳定的氧化锆珠在棒硝式砂磨机中砂磨1-3h，形成复合液。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术将以钠米氧化锌为基底的纳米材料分散在由有机硅烷分散剂和嵌段高分子共聚体分散剂组成的乙醇水溶液中，通过控制混合物中有机硅烷分散剂和嵌段高分子共聚体分散剂的配比及含量，对混合物进行分散处理时无大量泡沫、浮花产生，从而避免了因分散过程中产生泡沫、浮花而降低生产效率的问题，可顺利进行分散处理，极大的提高了生产效率。本专利技术通过优化组合物中有机硅烷分散剂与嵌段高分子共聚体分散剂的复配，以及优化分散剂、乙醇及水的含量，显著提高组合物的稳定性，组合物呈透明溶液，长时间放置组合物的颜色和透明度均无明显变化，不絮凝，无沉淀析出。本专利技术的组合物杀菌率94％以上，去甲醛率97％以上。具体实施方式为了更充分的理解本专利技术的
技术实现思路
，下面结合具体实施例对本专利技术的技术方案作进一步介绍和说明。纳米材料选用具有杀菌和去甲醛功效的纳米材料，在本文下述列举的实施例和对比例中使用的纳米材料有以下A-G几种，在其它实施方案中还可以使用其它具有杀菌和去甲醛功效的纳米材料。(A)纳米氧化锌：平均粒径为80nm；(B)掺杂Y和Al的纳米氧化锌(Y/Al-ZnO)：Y掺杂量为3wt％，Al掺杂量为7wt％，平均粒径为100nm；(C)掺杂Co和Ce的纳米氧化锌(Co/Ce-ZnO)：Co掺杂量为6wt％，Ce掺杂量为4wt％，平均粒径为100nm；(D)纳米氧化锌复合氧化石墨烯(ZnO/氧化石墨烯)：氧化石墨的质量为纳米氧化锌的5％，平均粒径为100nm；(E)掺杂Y和Al的纳米氧化锌复合氧化石墨烯(Y/Al-ZnO/氧化石墨烯)：ZnO/氧化石墨烯使用上述纳米材料D，Y掺杂量为3wt％，Al掺杂量为7wt％，平均粒径为100nm；(F)掺杂Co和Ce的纳米氧化锌复合氧化石墨烯(Co/Ce-ZnO/氧化石墨烯)：ZnO/氧化石墨烯使用上述纳米材料D，Co掺杂量为6wt％，Ce掺杂量为4wt％，平均粒径为150nm；(G)纳米氧化锌包裹纳米银：(银的含量为5wt％，平均粒径为100nm)。其中，B-F这几种纳米材料可按中国专利文献201810898174.2公开的方法制备。在本文下述列举的实施例和对比例中使用的分散剂有如下几种：AC-63T(方舟(佛冈))：甲基丙烯酰氧基丙基改性硅烷；KH-570(中科院)/A-174(美国联碳公司)/Z-6030(美国道康宁公司)/KBM-503(日本信越公司)/GF-31(德国瓦克化学)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米杀菌去甲醛组合物，其特征在于，由复合液和乙醇溶液配制形成；所述复合液由以下质量百分比的各组分组成：5-30％的以钠米氧化锌为基底的纳米材料，0.8-7％的有机硅烷分散剂，0.8-1.6％的含酸性基团嵌段高分子共聚体分散剂，余量为溶剂；所述溶剂为乙醇水溶液，溶剂中乙醇的质量为水的质量的20-50％。/n

【技术特征摘要】
1.一种纳米杀菌去甲醛组合物，其特征在于，由复合液和乙醇溶液配制形成；所述复合液由以下质量百分比的各组分组成：5-30％的以钠米氧化锌为基底的纳米材料，0.8-7％的有机硅烷分散剂，0.8-1.6％的含酸性基团嵌段高分子共聚体分散剂，余量为溶剂；所述溶剂为乙醇水溶液，溶剂中乙醇的质量为水的质量的20-50％。


2.根据权利要求1所述的纳米杀菌去甲醛组合物，其特征在于，所述组合物中乙醇的质量为水的质量的5-25％。


3.根据权利要求2所述的纳米杀菌去甲醛组合物，其特征在于，所述组合物中纳米材料的质量百分比为1-8％。


4.根据权利要求1所述的纳米杀菌去甲醛组合物，其特征在于，所述复合液中嵌段高分子共聚体分散剂的质量是有机硅烷分散剂的10-100％。


5.根据权利要求1所述的纳米杀菌去甲醛组合物，其特征在于，所述有机硅烷分散剂为甲基丙烯酰氧基丙基改性硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、或γ-氨丙基三乙氧基硅烷。


6.根据权利要求5所述的纳米杀菌去甲醛组合物，其特征在于，所述含酸性基团嵌段高分子共聚体分散剂为HH2...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈海华，
申请(专利权)人：中星广州纳米材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44