一种银锌纳米复合抗菌剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种银锌纳米复合抗菌剂及其制备方法和应用，所述银锌纳米复合抗菌剂的制备方法包括以下步骤：(1)将锌盐与沉淀剂混合反应，所述沉淀剂包括碳酸盐和/或碳酸氢盐；(2)将步骤(1)的反应产物与银盐混合，继续反应；(3)将步骤(2)的反应产物离心，沉淀物洗涤后，置于高温中反应，得到所述银锌纳米复合抗菌剂。由该制备方法得到的银锌纳米复合抗菌剂具有显著的抗菌防霉功效，抗菌率达到98％以上，防霉等级最高可达0级，且抗菌性持久；同时环保性良好，力学强度高，非常适合作为抗菌添加剂用于制备具有抗菌防霉功效的美缝剂。

【技术实现步骤摘要】
一种银锌纳米复合抗菌剂及其制备方法和应用
本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种银锌纳米复合抗菌剂及其制备方法和应用，尤其涉及一种银锌纳米复合抗菌剂及其制备方法和在制备双组分抗菌防霉瓷砖美缝剂中的应用。
技术介绍
在家装过程中，客厅、厨房、卫生间等墙地面瓷砖的缝隙，主要使用腻子粉或者白水泥等材料进行填充。这类材料在功能方面较差，一般只具有填充功能，使用一段时间后，易受灰尘、油烟等物的沾污而由白变黑，不仅影响美观，而且易滋生霉菌、产生异味，进而影响家居环境。美缝剂能在一定程度上解决美观性问题，但在抗菌防霉、环保方面的效果都不太理想，因为美缝剂是使用在瓷砖的缝隙处，或者阳台马桶等封边处，比如卫生间、客厅等等。这些地方容易积水，或者常用拖把清洗，湿气相对较重，所以容易发霉滋生细菌。CN108147729A公开了一种抗菌瓷砖美缝剂，采用如下原料制备：25-35重量份硅酸盐、10-20重量份环氧改性苯丙乳液、10-20重量份高岭土、5-10重量份壳聚糖、1-5重量份樟木粉、1-5重量份柠檬粉、2-6重量份海藻酸钠、4-8重量份赫克力分散剂、5-15重量份纳米碳酸钙、35-55重量份软化水。该专利技术以壳聚糖为抗菌剂，虽然天然环保，但抗菌作用有限，耐热性较差，杀菌率低，不能广谱长效使用。CN111334228A公开了一种净化空气和抗菌的水性美缝剂，由按体积比1:1的A组分和B组分组成，其中，所述A组分中各组分重量份数如下：水性环氧树脂88-95份、亲水性气相二氧化硅5-12份；所述B组分中各组分重量份数如下：改性亲水固化剂80份、纳米银1-5份、负离子粉1-5份、亲水性气相二氧化硅5-8份、色粉3-10份，其中负离子粉的重量是纳米银的0.8-1.2倍。该专利技术通过在水性美缝剂中加入纳米银和负离子粉，使其同时具有消除空气异味和杀菌的功效，但抗菌剂在美缝剂体系中的分布稳定性不够，难以保证均一有效的净化空气和抗菌功效。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种银锌纳米复合抗菌剂及其制备方法和应用，尤其提供一种银锌纳米复合抗菌剂及其制备方法和在制备双组分抗菌防霉瓷砖美缝剂中的应用。为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种银锌纳米复合抗菌剂的制备方法，所述银锌纳米复合抗菌剂的制备方法包括以下步骤：(1)将锌盐与沉淀剂混合反应，所述沉淀剂包括碳酸盐和/或碳酸氢盐；(2)将步骤(1)的反应产物与银盐混合，继续反应；(3)将步骤(2)的反应产物离心，沉淀物洗涤后，置于高温中反应，得到所述银锌纳米复合抗菌剂。由上述特定的制备方法制备得到的银锌纳米复合抗菌剂具有显著的抗菌防霉功效，抗菌率达到98％以上，防霉等级最高可达0级，且抗菌性持久；同时环保性良好，力学强度高，非常适合作为抗菌添加剂用于制备美缝剂。优选地，所述锌盐包括硫酸锌、硝酸锌、氯化锌或溴化锌中的任意一种或至少两种的组合。所述至少两种的组合例如硫酸锌和硝酸锌的组合、硝酸锌和氯化锌的组合、氯化锌和溴化锌的组合等，其他任意的组合方式均可选择，在此便不再一一赘述。优选地，所述银盐包括硝酸银。优选地，所述碳酸盐包括碳酸铵。优选地，所述碳酸氢盐包括碳酸氢铵。优选地，所述锌盐、沉淀剂与银盐的摩尔比为10:(1-5):(3-7)，其中(1-5)中的具体点值可以为1、2、3、4或5等，其中(3-7)中的具体点值可以为3、4、5、6或7等，上述数值范围内的其他具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。当所述锌盐、沉淀剂与银盐的摩尔比特定选择为10:(1-5):(3-7)时，制备得到的抗菌产物具有更显著的抗菌防霉功效和抗菌持久性。优选地，步骤(1)所述反应的温度为30-45℃，例如30℃、32℃、33℃、35℃、38℃、40℃或45℃等，时间为1-3h，例如1h、1.5h、2h、2.5h或3h等，上述数值范围内的其他具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。优选地，步骤(2)所述反应的温度为30-45℃，例如30℃、32℃、33℃、35℃、38℃、40℃或45℃等，时间为0.5-2h，例如0.5h、1h、1.5h或2h等，上述数值范围内的其他具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。优选地，步骤(3)所述洗涤包括用去离子水洗涤，再用无水乙醇洗涤。优选地，步骤(3)所述氧化反应的温度为350-450℃，例如350℃、370℃、400℃、420℃或450℃等，时间为3-4h，例如3h、3.2h、3.5h、3.8h或4h等，上述数值范围内的其他具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。在上述步骤(1)步骤(2)的反应温度、时间，以及步骤(3)的反应温度时间的协同配合下，制得的抗菌产物具有更显著的抗菌防霉功效和抗菌持久性。第二方面，本专利技术提供一种如上所述的银锌纳米复合抗菌剂的制备方法制备得到的银锌纳米复合抗菌剂。第三方面，本专利技术提供一种偶联改性的银锌纳米复合抗菌剂，所述偶联改性的银锌纳米复合抗菌剂是如第二方面所述的银锌纳米复合抗菌剂经过偶联剂改性得到的。本专利技术所涉及的经过偶联改性的银锌纳米复合抗菌剂使其作为添加剂添加入疏水性美缝剂体系中，混合均匀性更好，体系更加稳定，进一步使得抗菌均一性、稳定性和持久性更加优良。第四方面，本专利技术提供一种如第三方面所述的偶联改性的银锌纳米复合抗菌剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：将银锌纳米复合抗菌剂超声分散于有机溶剂，再与偶联剂反应，得到所述偶联改性的银锌纳米复合抗菌剂。优选地，所述有机溶剂包括异丙醇、乙二醇、乙醇或正丙醇中的任意一种或至少两种的组合。所述至少两种的组合例如丙醇和乙二醇的组合、乙二醇和乙醇的组合、乙醇和正丙醇的组合等，其他任意的组合方式均可选择，在此便不再一一赘述。优选地，所述偶联剂包括钛酸酯偶联剂和/或硅烷偶联剂。优选地，所述银锌纳米复合抗菌剂与偶联剂的质量比为(95-99):1，例如95:1、96:1、97:1、98:1或99:1等，该数值范围内的其他具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。所述银锌纳米复合抗菌剂与偶联剂的质量比特定选择为(95-99):1的数值范围的原因是若偶联剂的相对用量进一步增加会银锌纳米复合抗菌剂应用于美缝剂中时分散性下降，若偶联剂的相对用量进一步减少也会影响分散效果。优选地，所述反应温度为40-60℃，例如40℃、45℃、50℃、55℃或60℃等；时间为1-2h，例如1h、1.2h、1.5h、1.8h或2h等；该数值范围内的其他具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。优选地，所述反应在搅拌条件下进行，所述搅拌转速为500-1000rpm，例如500rpm、600rpm、700rpm、800rpm、900rpm或1000rpm等，上述数值范围内的其他具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。第五方面，本专利技术提供一种双组分抗菌防霉瓷砖美缝剂，所述双组分抗菌防霉瓷砖美缝剂包括独本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种银锌纳米复合抗菌剂的制备方法，其特征在于，所述银锌纳米复合抗菌剂的制备方法包括以下步骤：/n(1)将锌盐与沉淀剂混合反应，所述沉淀剂包括碳酸盐和/或碳酸氢盐；/n(2)将步骤(1)的反应产物与银盐混合，继续反应；/n(3)将步骤(2)的反应产物离心，沉淀物洗涤后，置于高温中反应，得到所述银锌纳米复合抗菌剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种银锌纳米复合抗菌剂的制备方法，其特征在于，所述银锌纳米复合抗菌剂的制备方法包括以下步骤：
(1)将锌盐与沉淀剂混合反应，所述沉淀剂包括碳酸盐和/或碳酸氢盐；
(2)将步骤(1)的反应产物与银盐混合，继续反应；
(3)将步骤(2)的反应产物离心，沉淀物洗涤后，置于高温中反应，得到所述银锌纳米复合抗菌剂。


2.如权利要求1所述的银锌纳米复合抗菌剂的制备方法，其特征在于，所述锌盐包括硫酸锌、硝酸锌、氯化锌或溴化锌中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述银盐包括硝酸银；
优选地，所述碳酸盐包括碳酸铵；
优选地，所述碳酸氢盐包括碳酸氢铵。


3.如权利要求1或2所述的银锌纳米复合抗菌剂的制备方法，其特征在于，所述锌盐、沉淀剂与银盐的摩尔比为10:(1-5):(3-7)；
优选地，步骤(1)所述反应的温度为30-45℃，时间为1-3h；
优选地，步骤(2)所述反应的温度为30-45℃，时间为0.5-2h；
优选地，步骤(3)所述洗涤包括用去离子水洗涤，再用无水乙醇洗涤；
优选地，步骤(3)所述氧化反应的温度为350-450℃，时间为3-4h。


4.如权利要求1-3中任一项所述的银锌纳米复合抗菌剂的制备方法制备得到的银锌纳米复合抗菌剂。


5.一种偶联改性的银锌纳米复合抗菌剂，其特征在于，所述偶联改性的银锌纳米复合抗菌剂是如权利要求1-3中任一项所述的银锌纳米复合抗菌剂经过偶联剂改性得到的。


6.如权利要求5所述的偶联改性的银锌纳米复合抗菌剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
将银锌纳米复合抗菌剂超声分散于有机溶剂，再与偶联剂反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈广川，于红光，李顺，
申请(专利权)人：同曦集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32