一种抗菌抗病毒的环保型内墙修饰涂料的制备方法及其产品技术

本发明专利技术涉及一种抗菌抗病毒的环保型内墙修饰涂料的制备方法及其产品，包括纳米无机抗菌抗病毒粉体的制备、纯水性聚氨酯丙烯酸酯纳米窄带乳液的制备和纯水性纳米抗菌抗病毒涂料的制备。本发明专利技术以纯水性纳米级树状共聚酯为基料，制备了一种零VOC的纯水性抗菌抗病毒内墙修饰涂料，该纯水性纳米抗菌抗病毒涂料涂抹丰满度高，覆膜效果好，具有优异的耐水性能，透气不透水、防霉效果优异，墙体饰面不易落灰尘、污渍不易附着、易清理，具有持久抗菌抗病毒能力，大肠、金黄等抗菌率达99%，H1N1病毒杀灭率高达92.3%。高达92.3%。

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌抗病毒的环保型内墙修饰涂料的制备方法及其产品


[0001]本专利技术属于涂料
，涉及一种抗菌抗病毒功能涂料，具体涉及一种抗菌抗病毒内墙涂料的制备方法及其产品。

技术介绍

[0002]目前最常用的内墙装饰涂料为乳胶漆，是以丙烯酸酯共聚乳液为代表的一大类合成树脂乳液涂料，会持续释放甲醛等挥发性有机物，其有害气体的浓度可高出室外几倍乃至几十倍。同时，医院、学校、幼儿园、餐饮单位等人流密集的公共场所，病菌(包括新冠病毒等)的传播速度快，容易引起交叉感染、传染病的蔓延，也加重了室内空气污染。此外，这些公共场所使用的电器设备多，防火安全非常重要；在火灾过程中，常规使用的室内装饰材料会燃烧并释放大量的有毒气体，导致人窒息后死亡。2018年4月1日起施行的《建筑内部装修设计防火规范》GB50222
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2017，也规定了工业和民用建筑的内部装修材料需要达到A级防火标准。乳胶漆等有机涂料是达不到防火等级要求的，有机涂层在高温下会燃烧、分解、释放出有毒气体，危害人的生命；目前市场上缺乏一种能适应医院、学校、幼儿园、餐饮单位等公共场所绿色生态化建设的高品质、具有安全健康、抗菌抗病毒、环保防火、易清洁等多功能性的内墙装饰涂料。
[0003]通过对现有专利文献的检索发现，公开号为202010845698.2、202010803801.7、的中国专利技术专利公开了抗病毒内墙涂料的技术方案，但是这些专利都是以水性丙烯酸树脂和/或苯丙树脂/EVA/醋丙水性乳液等有机树脂为成膜物质，生产和成膜过程中都需要添加成膜助剂，都存在有害有机溶剂的存在、残留，对用户健康持续影响。而且现有有机树脂的内墙装饰涂料成膜后硬度低，耐洗刷性差，寿命短，且墙面弄脏后不易清洁。
[0004]申请号为202010640905.0的中国专利技术专利公开了抗病毒内墙涂料的技术方案，是以复合硅酸盐作为成膜物质，其耐洗刷性能一般只能达到6000次左右；耐水性能差，潮湿环境下易发霉；且涂层不耐酸，遇酸发生开裂脱落。
[0005]申请号为202010615798.6的中国专利技术专利公开了一种长效缓释杀菌抗病毒涂料及其制备方法和应用的技术方案，采用碳酸钙、纳米二氧化硅等无机材料作为成膜物质，该方案虽然可以长效缓释杀菌抗病毒试剂，但是其墙面的耐水性差，墙面弄脏后不易清洁，影响美观。
[0006]目前常用的抗菌材料有无机抗菌材料和有机抗菌材料，无机抗菌材料常用的是以银离子等为活性组分的金属离子型和以二氧化钛为代表的光催化型抗菌剂，但是银离子的抗菌效果受光和热影响较大，二氧化钛则是必须在近紫外光照射下才能够发挥其抗菌功效，难沉降、回收困难，其应用受到限制。有机抗菌材料常用的有季铵盐类、卤胺类、壳聚糖类抗菌剂，但季铵盐类抗菌剂为低分子抗菌剂耐热性差、毒性较大；卤胺类抗菌剂为高分子抗菌剂，相容性较差，应用范围受限；壳聚糖类抗菌剂为天然抗菌剂，水溶性较差，难以用做添加剂使用。鉴于常用的抗菌材料均存在这样那样的不足，因此亟需一种稳定安全和广谱的新型抗菌抗病毒材料。
[0007]二维纳米片层间通过范德华力结合，将银锌铜等金属离子吸附其中可以提高抗菌剂的稳定性。但是由于其层间距往往过小，且由于溶液的表面张力等种种原因，使得银锌铜等离子通常难于进入二维纳米片层间，影响了其负载率。
[0008]要解决上述难题，我们需要新的抗菌材料或一种新型的结构设计，保证该抗菌材料能够速率缓慢而稳定的释放其有效成分，并且具有较高的稳定性，能够大幅度延缓有效成分的过度迁移。因此，开发具有低成本、零VOC、抗菌抗病毒内墙修饰涂料有十分重要的意义。

技术实现思路

[0009]针对现有抗菌抗病毒材料抗病毒性能不足、稳定性不够好、内墙修饰涂料易开裂，不环保等缺点，本专利技术目的在于提供一种抗菌抗病毒内墙涂料的制备方法，一种层状材料不饱和负载银锌铜离子复合抗菌抗病毒内墙修饰涂料的制备方法。
[0010]本专利技术的再一目的在于：提供上述方法制备的抗菌抗病毒内墙涂料产品。
[0011]本专利技术目的通过下述方案实现：一种抗菌抗病毒的环保型内墙修饰涂料的制备方法，包括如下步骤：（1）纳米无机抗菌抗病毒粉体的制备按质量比为1：（0.01～100）：（0.01～100）：（0.01～100）：（0.01～100）：（1～1000）称取无机银盐、锌盐或铜盐、改性剂、络合剂以及溶剂，首先将银盐、锌盐、铜盐、改性剂以及络合剂加入溶剂中，采用超声辅助高速剪切搅拌的方式对金属离子进行改性和络合，制备得亚稳态络合银锌铜复合离子溶液，使其更容易进入二维纳米片层与层间；将上述制备的亚稳态络合银锌铜复合离子溶液中加入二维纳米层状材料，使银盐与二维纳米层状材料的质量比为1:（1～10000），搅拌分散之后通过不饱和吸附将亚稳态络合银锌铜复合离子吸附到二维纳米层状材料的层间，得到混合溶液；将该混合溶液转移至不锈钢反应釜中，在高压反应釜中373~473K的温度下进行水热反应处理4~72小时，或者，在常压反应釜中373~403K的温度下搅拌回流反应12~72小时，反应结束后采用过滤或离心的方法得到沉淀产物，经离心、烘干之后即得层状材料不饱和负载银锌铜离子复合抗菌抗病毒材料；（2）纯水性聚氨酯丙烯酸酯纳米窄带乳液的制备：将2～7份低聚物多元醇在70～100℃下真空脱水80～160 min，滴加2～9份二异氰酸酯，保温反应60～90 min；在30～80℃下加入1～5份亲水扩链剂，保温反应60～90 min；再滴入3～10份丙烯酸类单体，在40～80℃下保温反应15～30 min，随后降温至30～75℃加入1～5份中和剂反应20～40 min，恒温加入0.5～3份催化剂和1～5份引发剂，反应30～50 min；加入5～10份去离子水，以1000～3000 rpm的转速搅拌20～40 min，乳化得到纯水性聚氨酯丙烯酸酯纳米窄带乳液；（3）水性纳米抗菌抗病毒涂料的制备调节分散机转速为200～600 rpm，按照物料配比称取纯水性聚氨酯丙烯酸酯纳米窄带乳液5～10重量份，依次加入功能助剂5～15重量份、增稠剂1～3重量份；无机抗菌抗病毒粉体2～4重量份，搅拌分散10～30 min到其细度要求，将转速调至1200～2000 rpm，在25～40 ℃下搅拌60 min；降低转速在300～800 rpm搅拌分散10～30 min，最后加入0.2～1重
量份的消泡剂，即制备得到纯水性抗菌抗病毒内墙修饰涂料。
[0012]在上述方案基础上，步骤(1)中，所述银盐为硝酸银、氟化银、氯酸银、高氯酸银、碳酸氢银中的任意一种或几种的混合物；所述锌盐为氯化锌、溴化锌、硝酸锌、碳酸锌、乙酸锌、硫酸锌中的任意一种或几种的混合物；所述铜盐为氯化铜、硫酸铜、硝酸铜中的任意一种或几种的混合物。
[0013]优选的，步骤(1)中，所述改性剂为乙二胺、2,2
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联吡啶、1,10
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二氮菲、氨基三乙酸、乙二胺四乙酸、双硫腙、8
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羟基喹啉、邻菲咯啉、酒石酸钾钠、柠檬酸铵、多磷酸盐中的任意本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗菌抗病毒的环保型内墙修饰涂料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：（1）纳米无机抗菌抗病毒粉体的制备按质量比为1：（0.01～100）：（0.01～100）：（0.01～100）：（0.01～100）：（1～1000）称取无机银盐、锌盐或铜盐、改性剂、络合剂以及溶剂，首先将银盐、锌盐、铜盐、改性剂以及络合剂加入溶剂中，采用超声辅助高速剪切搅拌的方式对金属离子进行改性和络合，制备得亚稳态络合银锌铜复合离子溶液，使其更容易进入二维纳米片层与层间；将上述制备的亚稳态络合银锌铜复合离子溶液中加入二维纳米层状材料，使银盐与二维纳米层状材料的质量比为1:（1～10000），搅拌分散之后通过不饱和吸附将亚稳态络合银锌铜复合离子吸附到二维纳米层状材料的层间，将混合溶液转移至不锈钢反应釜中，在高压反应釜中373~473K的温度下进行水热反应处理4~72小时，或者，在常压反应釜中373~403K的温度下搅拌回流反应12~72小时，反应结束后采用过滤或离心的方法得到沉淀产物，经离心、烘干之后即得层状材料不饱和负载银锌铜离子复合抗菌抗病毒材料；（2）纯水性聚氨酯丙烯酸酯纳米窄带乳液的制备：将2～7份低聚物多元醇在70～100℃下真空脱水80～160 min，滴加2～9份二异氰酸酯，保温反应60～90 min；在30～80℃下加入1～5份亲水扩链剂，保温反应60～90 min；再滴入3～10份丙烯酸类单体，在40～80℃下保温反应15～30 min，随后降温至30～75℃加入1～5份中和剂反应20～40 min，恒温加入0.5～3份催化剂和1～5份引发剂，反应30～50 min；加入5～10份去离子水，以1000～3000 rpm的转速搅拌20～40 min，乳化得到纯水性聚氨酯丙烯酸酯纳米窄带乳液；（3）水性纳米抗菌抗病毒涂料的制备调节分散机转速为200～600 rpm，按照物料配比称取纯水性聚氨酯丙烯酸酯纳米窄带乳液5～10重量份，依次加入功能助剂5～15重量份、增稠剂1～3重量份；无机抗菌抗病毒粉体2～4重量份，搅拌分散10～30 min到其细度要求，将转速调至1200～2000 rpm，在25～40 ℃下搅拌60 min；降低转速在300～800 rpm搅拌分散10～30 min，最后加入0.2～1重量份的消泡剂，即制备得到纯水性抗菌抗病毒内墙修饰涂料。2.根据权利要求1所述抗菌抗病毒的环保型内墙修饰涂料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述银盐为硝酸银、氟化银、氯酸银、高氯酸银、碳酸氢银中的任意一种或几种的混合物；所述锌盐为氯化锌、溴化锌、硝酸锌、碳酸锌、乙酸锌、硫酸锌中的任意一种或几种的混合物；所述铜盐为氯化铜、硫酸铜、硝酸铜中的任意一种或几种的混合物。3.根据权利要求1所述抗菌抗病毒的环保型内墙修饰涂料的制备方法，其特征在于；步骤（1）中，改性剂为乙二胺、2,2
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联吡啶、1,10
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二氮菲、氨基三乙酸、乙二胺四乙酸、双硫腙、8
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羟基喹啉、邻菲咯啉、酒石酸钾钠、柠檬酸铵、多磷酸盐中的任...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔大祥，林琳，邬淑红，吴晓燕，陈超，王敬锋，
申请(专利权)人：上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：