本发明专利技术涉及颜料领域，公开了一种含纳米银修饰二氧化硅彩色复合微球的环保抗菌手指画颜料，包括：纳米银修饰彩色二氧化硅复合微球3～7%，变性淀粉9～17%，食用氯化钠7～14%，食用甘油5～10%，余量水。本发明专利技术在手指画颜料添加纳米银修饰二氧化硅彩色复合微球。本发明专利技术将纳米银修饰二氧化硅彩色复合微球代替传统粉末颜料或色素加入到手指画颜料中，不仅赋予手指画颜料环保且不脱色的功能，而且还使其具有优异的抗菌性能。异的抗菌性能。
【技术实现步骤摘要】
一种含纳米银修饰二氧化硅彩色复合微球的环保抗菌手指画颜料
[0001]本专利技术涉及颜料领域，尤其涉及一种含纳米银修饰二氧化硅彩色复合微球的环保抗菌手指画颜料。
技术介绍
[0002]儿童手指画是指儿童把自己的手当作画笔，通过手的各个部位蘸取适当颜料，在纸、画布上进行涂鸦、掌印来绘画创作的艺术形式。这种活动可以锻炼儿童的动手能力、色彩感知能力和绘画技能。但是，传统指画颜料多为丙烯颜料，由乳胶剂与色粉混合而成，儿童误食后，对其健康有一定影响。
[0003]二氧化硅颗粒是一种无味、无毒、无污染的白色无机材料，具有良好的生物相容性、化学稳定性、水溶性、分散性和易修饰性，在颜料领域有着广泛的应用。如果将白色二氧化硅纳米颗粒进行表面染色改性制备彩色二氧化硅代替色粉，然后再加入到手指画颜料中，不但可以增强手指画颜料的亮度、色调和饱和度，而且可以提高颜料的黏度、防沉能力和稳定性。
[0004]近来，通过物理吸附有机染料制备彩色二氧化硅的方法已受到许多研究者们的关注。但是，这种彩色二氧化硅颗粒固色能力弱，经长期环境腐蚀，容易发生脱落褪色，在实际应用中存在污染环境、影响健康等潜在问题。如果将通过物理吸附有机染料制备的彩色二氧化硅进行表面薄层包覆，则可以有效防止染料泄露，提高其固色能力。
[0005]众所周知，纳米银具有优异的抗菌活性，但是纳米银比表面积大，易团聚，导致其实际抗菌活性降低。二氧化硅是负载金属纳米粒子的理想载体，将纳米银原位沉积在二氧化硅表面，则能够有效提高纳米银的分散，减少团聚，从而提高其抗菌活性。
技术实现思路
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种含纳米银修饰二氧化硅彩色复合微球的环保抗菌手指画颜料。本专利技术的手指画颜料中含有环保抗菌的纳米银修饰二氧化硅彩色复合微球。本专利技术通过多孔二氧化硅对有机活性染料进行物理吸附，形成彩色二氧化硅，然后将彩色二氧化硅进一步通过薄层二氧化硅表面包覆，防止其染料泄露，提高固色能力。随后，通过3
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巯丙基三乙氧基硅烷(MPTMS)的水解缩聚产生的羟基与包覆二氧化硅彩色微球的二氧化硅薄层外壳表面的羟基相互缩合，将巯基化学接枝于包覆二氧化硅彩色微球的二氧化硅薄层外壳表面，而巯基极易与金属阳离子络合。通过MPTMS对彩色二氧化硅进行改性之后，在反应体系中加入乙酸银来引入银离子，巯基与银离子发生络合反应，得到表面带有大量银离子的彩色二氧化硅。最后，在避光条件下，以N，N
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二甲基甲酰胺为反应溶剂和还原剂，加入上一步的带有大量银离子的彩色二氧化硅，加热搅拌反应后，将银离子还原成纳米银，还原出的纳米银原位沉积在包覆二氧化硅彩色微球的二氧化硅薄层外壳表面，从而制备出纳米银修饰彩色二氧化硅复合微球。
[0007]本专利技术的具体技术方案为：一种含纳米银修饰二氧化硅彩色复合微球的环保抗菌手指画颜料，包括以下质量百分数的原料：纳米银修饰彩色二氧化硅复合微球3％～7％，变性淀粉9％～17％，食用氯化钠7％～14％，食用甘油5％～10％，余量水。
[0008]本专利技术手指画颜料中含有环保抗菌的纳米银修饰彩色二氧化硅复合微球，该彩色复合微球的合成过程是利用多孔二氧化硅吸附性强的特点吸附活性染料后得到彩色二氧化硅微球，再对染色后的多孔表面再包覆二氧化硅保护壳，随后再对二氧化硅表面进行纳米银的修饰。此类新型彩色复合微球不仅展现出较好的颜色性能，而且还能有效防止有机活性染料泄露污染环境。更重要的是，可以利用纳米银的沉积，赋予手指画颜料良好的抗菌性能，极大地拓宽了手指画颜料的档次和应用范围。将上述纳米银修饰二氧化硅彩色复合微球代替传统色粉，不仅赋予手指画颜料不脱色且环保的多样色彩功能，而且还具有优异的抗菌效果。
[0009]此外，由于彩色复合微球中，活性染料分子被光滑的二氧化硅薄层包覆和纳米银在二氧化硅表面的原位生长，与传统混合方式相比，分散性更好，结合牢度更高，色彩更加鲜亮。
[0010]至于环保抗菌手指画颜料中的其他组分，其作用分别是：
①
变性淀粉是指乙酰化二淀粉磷酸酯、羟丙基二淀粉磷酸酯、磷酸化二淀粉磷酸酯其中的一种或二种以上混合物，有更好的粘合性、保水性和透明性，从而使手指画具有色彩鲜明，稳定性好等优点；
②
食用甘油的作用一方面是起到保湿性的作用，另一方面是加入后使得颜料更加容易清洗，不会附着在身上或者衣服上；
③
食用氯化钠的作用是延长产品保质期。
[0011]所述纳米银修饰彩色二氧化硅复合微球的制备方法包括以下步骤：(1)称取氢氧化钠、乳化剂于容器中，倒入有机溶剂和水，水浴加热搅拌，得到均匀的分散乳液。
[0012](2)向分散乳液中添加正硅酸乙酯溶液，搅拌反应后，离心洗涤，冷冻干燥，随后煅烧，得到多孔二氧化硅粉末。
[0013](3)将多孔二氧化硅粉末分散于含活性Cl原子的活性染料液中进行吸附，待吸附完全后倒掉上层清液，干燥，得到彩色二氧化硅粉末。
[0014](4)将彩色二氧化硅粉末加入到氨水和水的混合溶液中，水浴搅拌，形成碱性分散液；随后将含3
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氨基丙基三乙氧基硅烷和无水乙醇的硅烷改性液逐滴加入到上述碱性分散液中进行反应，对彩色二氧化硅进行氨基化修饰；随后，将正硅酸乙酯和甲酰胺的混合溶液逐滴加入到上述分散液中进行反应，反应结束后，用水和乙醇分别洗涤，干燥，得到薄层SiO2包覆的彩色复合微球。
[0015](5)将薄层SiO2包覆的彩色复合微球分散于甲酰胺溶液中，并加入3
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巯丙基三乙氧基硅烷，加热搅拌反应，反应结束后，用水和乙醇分别离心洗涤，干燥，得到巯基化SiO2彩色复合微球。
[0016](6)配制二甲基甲酰胺有机还原溶剂和乙醇的混合液，搅拌均匀；然后在避光条件
下将巯基化SiO2彩色复合微球和乙酸银加入混合液中进行还原反应，反应结束后，经过滤洗涤、干燥，得到纳米银修饰二氧化硅彩色复合微球。
[0017]本专利技术的制备原理为：以乳化剂为模板剂，以正硅酸乙酯为硅源、氢氧化钠为催化剂，在模板剂诱导下自组装，制得多孔二氧化硅。即将氢氧化钠、乳化剂置于容器中，倒入有机溶剂和水，水浴加热搅拌，得到均匀分散乳液。向分散乳液中添加正硅酸乙酯溶液，在碱性条件下，正硅酸乙酯发生水解缩聚反应，形成大型空间网络状结构的凝胶状态，于是分散均匀的模板剂被“冻结”于其中，再将所得材料煅烧去除模板剂，即可制得多孔二氧化硅。多孔二氧化硅具有比表面积大、孔容大、孔径分布窄且可调控、吸附性能好、改性能力强、可循环利用等优良特性，是理想的吸附材料。利用多孔二氧化硅将有机染料吸附在孔道中，得到彩色二氧化硅。同时，二氧化硅孔道吸附的有机染料分子含有大量活性Cl原子，本专利技术巧妙地利用三氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)的氨基与彩色二氧化硅的活性Cl原子发生取代反应，对彩色二氧化硅进行表面改性，使KH550化学接枝在彩色二氧化硅表面，而KH550分子链末端带有羟基，从而为下一步反应做好铺垫。以正硅酸乙酯为硅源，水解产生大量本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种含纳米银修饰二氧化硅彩色复合微球的环保抗菌手指画颜料，其特征在于：包括以下质量百分数的原料：纳米银修饰彩色二氧化硅复合微球3%～7%，变性淀粉9%～17%，食用氯化钠7%～14%，食用甘油5%～10%，余量水。2.如权利要求1所述的环保抗菌手指画颜料，其特征在于：所述纳米银修饰彩色二氧化硅复合微球的制备方法包括以下步骤：（1）称取氢氧化钠、乳化剂于容器中，倒入有机溶剂和水，水浴加热搅拌，得到均匀的分散乳液；（2）向分散乳液中添加正硅酸乙酯溶液，搅拌反应后，离心洗涤，冷冻干燥，随后煅烧，得到多孔二氧化硅粉末；（3）将多孔二氧化硅粉末分散于含活性Cl原子的活性染料液中进行吸附，待吸附完全后倒掉上层清液，干燥，得到彩色二氧化硅粉末；（4）将彩色二氧化硅粉末加入到氨水和水的混合溶液中，水浴搅拌，形成碱性分散液；随后将含3
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氨基丙基三乙氧基硅烷和无水乙醇的硅烷改性液逐滴加入到上述碱性分散液中进行反应，对彩色二氧化硅进行氨基化修饰；随后，将正硅酸乙酯和甲酰胺的混合溶液逐滴加入到上述分散液中进行反应，反应结束后，用水和乙醇分别洗涤，干燥，得到薄层SiO2包覆的彩色复合微球；（5）将薄层SiO2包覆的彩色复合微球分散于甲酰胺溶液中，并加入3
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巯丙基三乙氧基硅烷，加热搅拌反应，反应结束后，用水和乙醇分别离心洗涤，干燥，得到巯基化SiO2彩色复合微球；（6）配制二甲基甲酰胺有机还原溶剂和乙醇的混合液，搅拌均匀；然后在避光条件下将巯基化SiO2彩色复合微球和乙酸银加入混合液中进行还原反应，反应结束后，经过滤洗涤、干燥，得到纳米银修饰二氧化硅彩色复合微球。3.如权利要求2所述的环保抗菌手指画颜料，其特征在于：步骤（1）中：所述乳化剂为十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠或聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯；所述有机溶剂为乙醇、乙二醇、异丙醇和丙三醇中的一种或多种；所述氢氧化钠、乳化剂、有机溶剂和水的用量比为(0.1~1)g：（1~4）g：（50~150）mL：（100~300）mL；搅拌转速为1200~1500rpm，水浴温度为50~100℃，搅拌时间为1
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2h。4.如权利要求3所述的环保抗菌手指画颜料，其特征在于：步骤（2）中：所述正硅酸乙酯的体积为5~15mL；搅拌转速为1200~1500rpm，温度为50~100℃，搅拌时间为4
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6h；煅烧温度为3...
【专利技术属性】
技术研发人员：王爱香，马恩培，徐斌，
申请(专利权)人：浙江天画家居用品有限公司，
类型：发明
国别省市：
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