一种吸附灭活病毒的涂料和应用制造技术

本发明专利技术提供一种吸附灭活病毒的涂料，涂料组成包括多孔材料粉体、聚丙烯酸酯、羟丙基甲基纤维素、聚乙二醇和水，其中多孔材料粒子的壳由储氧材料SiO

【技术实现步骤摘要】
一种吸附灭活病毒的涂料和应用


[0001]本专利技术涉及室内空气净化及流行性病毒类疾病的防护技术，具体地说是一种吸附灭活病毒的涂料和应用。

技术介绍

[0002]新型冠状病毒(COVID-19)的传播严重威胁着人民生命的安全。药物和疫苗的研制当前正在加紧进行中，但是，根据药物和疫苗研制的规律，短时间内相关产品恐难快速进入临床实用阶段。为了防止病毒传播，迫切需要长期高效的病毒清除剂和灭活剂，用于医院、大型公共场所、家庭及个人的防护。
[0003]根据报道，新型冠状病毒传播途径包括空气中飞沫、气溶胶以及灰尘的传播，因此，医院、民航、高铁、地铁、公交、写字楼等密闭空间的大型公共场所的空气净化至关重要，室内内墙涂料附加杀菌灭病毒功能，将对抑制传染性疾病病毒的传播、疫情的防治将起到积极的作用。
[0004]目前用于空气净化领域的具有杀菌灭毒效果的材料以光触媒和载银活性炭为主。
[0005]其中，光触媒是以纳米级二氧化钛为代表的具有光催化功能的光半导体材料。在光(特别是紫外光)的照射下，产生类似光合作用的光催化反应，产生出氧化能力强的自由氢氧基和活性氧，具有强的光氧化还原功能，可氧化分解各种有机化合物和部分无机物，能破坏细菌的细胞膜和固化病毒的蛋白质。但光触媒因需要配套的紫外光光源设备，且在实际应用中面临着催化效率低、长期净化效果不稳定等不足，因此应用受到一定程度的局限。
[0006]载银活性炭主要通过吸附性能优越的活性炭材料与具有杀菌效果的银粒子复合，对病毒和细菌起到吸附和灭活的作用。但载银活性炭负载的银与活性炭之间主要通过物理吸附结合，活性组分易流失，使用寿命短；银分布及颗粒大小不均匀，导致杀菌灭毒性能不稳定，大多只能起到抑菌的作用。
[0007]传统的无机抗菌剂虽然有较好的抗菌作用，但是，其抗病毒效果不明确。这是因为，无机抗菌剂以金属化合物为主导，金属化合物的有效成分银和铜等被认为是通过抑制细菌代谢而表现出的抗菌性。众所周知，这些抗菌性金属有使病毒不活化的效果。金属类化合物的抗菌效果和抗病毒效果之间没有必然的联系。细菌是由细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核构成的生物体，能够代谢；而病毒是一种个体微小、结构简单，只含一种核酸(DNA或RNA)，必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞型生物，它由一个核酸长链和蛋白质外壳构成，没有自己的代谢机构和酶系统，这一点脱离了生物的定义。如果抗菌性金属的作用机制是抑制细菌的代谢，那么对于不代谢的病毒，其灭活效果并不理想。
[0008]综上所述，开发对新型冠状病毒(COVID-19)等高传染性疾病病毒有较好灭活性能的无机抗病毒材料，是有效灭活空气中病毒的关键技术。
[0009]将抗菌及灭活病毒材料加入到内墙涂料中，通过喷涂或刷涂到室内墙面上，从而在内墙上形成抗菌和灭活病毒材料涂料层；当细菌和病毒被吸附到墙面的涂料层上后，被其中的抗菌和灭病毒材料灭活，进而通过不断吸附灭活过程来减少和消除室内病菌和病
毒。这种功能抗菌灭病毒涂料是一种有效的抑制病菌和病毒传播方式。传统的抗菌涂料是将光触媒或载银氧化物抗菌剂加入到水性涂料中形成抗菌涂料。CN107189585A公开了一种二氧化硅负载纳米银水性抗菌涂料及其制备方法。其用水、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、载银多孔二氧化硅等制备水性抗菌涂料。CN108342136A公开了一种抗菌涂料，其由纳米锌复合物、丙烯酸树脂、聚乙二醇、二甲基硅油和水等组成。CN1445312A公开了一种具有自洁、抗霉、灭菌及净化空气作用的水性功能涂料，其由纳米锐钛矿氧化钛、水溶性树脂或聚合物乳液或硅溶胶及它们的复合物构成。
[0010]目前，对新型冠状病毒(COVID-19)等高传染性疾病病毒有较好灭活效果的无机抗病毒材料和抗病毒材料涂料及相关专利还未见报道和公开。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的是提供一种吸附灭活病毒的涂料和应用，具有对病毒的吸附灭活功能，可以在室内空气净化等领域应用，从而有效遏制或降低病毒的传播，防止公共卫生事件的发生。
[0012]本专利技术的技术方案包括：提供一种吸附灭活病毒的涂料，其组成包括多孔材料粉体、聚丙烯酸酯、羟丙基甲基纤维素、聚乙二醇和水；其中多孔材料粉体质量占涂料的20-50％，聚丙烯酸酯质量占10-30％，羟丙基甲基纤维素为0.1-1％、聚乙二醇为0.01-1％，水余量；其粒度为0.1-10um，优选为0.5-5um；其按照GB/T9286-1998测定的涂层附着力小于2级，按照GB/T6739-2006测定的涂层的铅笔硬度小于4H，根据GB/T1731-1993测定的涂层的柔韧性小于4mm，根据GB/T1732-1993测定的涂层的耐冲击性大于40cm，根据GB/T1728-1979(1989)乙法测定的涂层的表干时间小于30min，根据GB/T1728-1979(1989)甲法测定的涂层的实干时间小于4h。
[0013]上述多孔材料粒子由具有大孔和介孔的壳层及介微孔分子筛核构成；
[0014]其中壳由带孔的储氧材料SiO
2-CeO2组成或组成材料包括带孔的储氧材料SiO
2-CeO2，SiO2与CeO2的质量比为1:1-100:1，优选为2:1-10:1，更优选3：1；其中壳中的孔包括大孔和介孔，其中壳中的大孔孔径分布在50-500nm范围，大孔平均孔径在60-300nm，大孔孔容为0.3-1.0ml/g，优选为0.35-0.7ml/g，介孔孔径分布在2-小于50nm范围，介孔平均孔径在5-40nm，介孔孔容为0.05-0.3ml/g，优选为0.1-0.25ml/g，壳的厚度为60-500nm；
[0015]核为多级孔分子筛，孔径分布包括介孔和微孔，其中微孔的孔径分布范围是0.3nm-小于2nm，微孔平均孔径在0.5-1.9nm，介孔的孔径分布范围是2nm-小于50nm，介孔平均孔径在5-40nm，介孔和微孔的孔容分别为0.05-0.25ml/g和0.25-0.4ml/g，优选为0.1-0.2ml/g和0.3-0.35ml/g，粒径在100nm-10μm范围，优选为300nm-1μm。
[0016]上述多孔材料粒子壳的储氧材料还含有对SiO
2-CeO2改性的改性剂，改性剂为ZrO2、La2O3、Pr2O3、Nd2O3、Y2O3中的一种或两种以上，改性剂的加入量为壳层质量的0.01-2％，优选为0.05-1％。
[0017]上述分子筛为ZSM-5、A型、X型、Y型中的一种或两种以上。
[0018]上述涂料允许对分子筛进行结构和表面修饰，修饰元素为Pt、Ir、Au、Ag、Ba、Mg、Ca、Cs、Cu、Co、Ni、Ti、Ga、Fe、Zn、La、Pr、Nd、Y中的一种或两种以上，修饰元素的质量占多孔材料核质量的0.01-20％，优选为0.05-10％。
[0019]上述涂料用于病毒的吸附和/或灭活。
[0020]上述涂料用于空气净化，作为吸附材料和/或病毒的灭活材料。
[0021]将涂料喷涂或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种吸附灭活病毒的涂料，其特征在于：所述涂料组成包括多孔材料粉体、聚丙烯酸酯、羟丙基甲基纤维素、聚乙二醇和水；其中多孔材料粉体质量占涂料的20-50％，优选为30-40％，聚丙烯酸酯质量占10-30％，优选为15-25％，羟丙基甲基纤维素为0.1-1％，优选为0.3-0.8％，聚乙二醇为0.01-1％，为0.1-0.8％，水余量。2.如权利要求1所述涂料，其特征在于：所述多孔材料粉体的粒度分布为0.1-10um，优选为0.5-5um，平均粒径0.5-5um，优选为0.7-3um。3.如权利要求1所述涂料，其特征在于：所述多孔材料粒子由具有介微孔分子筛核及包覆于其外表面上的具有大孔和介孔的壳层构成；其中壳由带孔的储氧材料SiO
2-CeO2组成或组成材料包括带孔的储氧材料SiO
2-CeO2，SiO2与CeO2的质量比为1:1-100:1，优选为2:1-10:1，更优选3：1；其中壳中的孔包括大孔和介孔，其中壳中的大孔孔径分布在50-500nm范围，大孔平均孔径在60-300nm，优选为70-200nm，大孔孔容为0.3-1.0ml/g，优选为0.35-0.7ml/g，介孔孔径分布在2-小于50nm范围，介孔平均孔径在5-40nm，优选为10-30nm，介孔孔容为0.05-0.3ml/g，优选为0.1-0.25ml/g，壳的厚度为60-500nm，优选为80-300nm；核为多级孔分子筛，孔径分布包括介孔和微孔，其中微孔的孔径分布范围是0.3nm-小于2nm，微孔平均孔径在0.5-1.9nm，优选为0.6-1.6nm，介孔的孔径分布范围是2nm-小于50nm，介孔平均孔径...

【专利技术属性】
技术研发人员：马磊，吴春田，侯宝林，朴海龙，李林，王稳，冯璐，张万生，黄延强，王晓东，张涛，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：