[发明专利]抗菌砂浆

说明书

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，特别涉及一种抗菌砂浆。

背景技术

细菌和真菌广泛分布于混凝土建筑物上，尤其在温热潮湿地区混凝土建筑物的基础部位、在一些水工混凝土建筑物表面、在经常发生渗漏水的混凝土结构部位，细菌的存在使这些建筑物的局部环境卫生水平大大降低，影响了其使用功能的发挥。甚至可以使些特殊的建筑物丧失使用功能，如医用建筑物。因此，抗菌砂浆对于保证混凝土建筑物的功能发挥和提高建筑物使用者的生活舒适性都十分必要。

铜抗菌的本质是铜能够和细菌体内呼吸酶发生氢硫基反应，使呼吸酶失去功能，导致细菌死亡。因此，将纳米氧化铜添加到砂浆里可以使砂浆产生抗菌功能。这种方法的缺点是砂浆里铜离子不断被消耗后，导致其抗菌效果下降。如果在纳米氧化铜表面形成多孔的氧化钨壳层，氧化钨具有特殊的光电化学性质，在光子作用下，可以将铜离子还原成亚铜离子，达到对铜离子进行缓释的目的。对于包裹氧化钨的纳米氧化铜颗粒掺入砂浆，其抗菌效果大于单纯纳米氧化铜颗粒掺入砂浆的抗菌效果，这种外包氧化钨的缓释方法对于抗菌砂浆的持久性有很大的意义。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种抗菌砂浆。

本发明制备工艺包括：

(1)溶解铜盐

在去离子水中通氮气除氧，30min后，加入硫酸铜和硝酸铜进行搅拌，搅拌速度为80～100r/min；

(2)加入十二烷胺

室温情况下进行搅拌，搅拌速度为300r/min；

(3)加入氨水

10min后加入氨水；

(4)离心搅拌

3h后进行离心搅拌，搅拌速度为10000r/min，搅拌时间为5min；

(5)洗涤混合料

采用去离子水洗涤3次，形成组分1；

(6)真空干燥组分1并磨细

(7)分散组分1

将组分1粉末分散于去离子水中，加入异丙醇，于40℃恒温搅拌30min，形成组分2；

(8)离心搅拌组分2

将磷钨酸加入去离子水、乙醇和异丙醇，形成组分3，将组分2加入组分3，反应24h后形成组分4；

(9)离心搅拌组分4

搅拌速度为10000r/min，搅拌时间为5min；

(10)洗涤组分4

(11)真空干燥组分4并磨细；

干燥温度为115～120℃，获得组分5；

本发明通过上述工艺在氧化铜纳米粒表面形成多孔的氧化钨壳层，在制备方法上比传统方法有所改进。一方面采用十二烷胺作为保护剂，十二烷胺为一种两亲性有机化合物，高于临界胶束浓度情况下，在水溶液中形成具有疏水性内核和亲水性外壳的胶束聚集体。另一方面铜离子在氨水碱性条件下水解，共沉淀生成的氧化铜纳米粒在水溶液中被迅速包裹入胶束内核，既避免了进一步水解反应增大粒子尺寸，又避免了生成的纳米粒之间的相互作用造成的聚集现象。

(12)将组分5加入水泥预搅拌

将组分5和水泥混合，搅拌速度为20～30r/min，搅拌时间为1～2min.，形成组分6；

(13)加入砂和30％的总用水量

搅拌速度为30～50r/min，搅拌3～4min后加入剩余用水，提高转速，搅拌速度为60～80r/min，搅拌时间为2～3min，获得本发明。

抗菌砂浆性能不仅与各组分材料有关，而且在很大程度上还依赖于各组分材料的复合情况。如果搅拌不均匀，表面存在未分散开的物料，外包氧化钨的纳米氧化铜未得到充分分散，复合效率低，抗菌性能差。本发明提供的搅拌方法经过长期实践获得的。此外，该搅拌方法所制的砂浆较密实，抗菌性能强，力学性能相对也较好。

本发明抗菌砂浆配比中砂比例比传统砂浆减少1.5～2％，组分6的物料配比如下：

硫酸铜为水泥质量的2～2.5％，硝酸铜为水泥质量的1.5～1.8％，去离子水为水泥质量的1.4～1.6％，十二烷胺为水泥质量的0.05％，氨水为水泥质量的0.3～0.4％，异丙醇为水泥质量的0.15％，乙醇为水泥质量的0.08％，磷钨酸为水泥质量的0.5～0.6％。

本发明所制抗菌砂浆具有抗菌能力强、性价比好的优点，具有较好的应用前景。

具体实施方式

本实施例中抗菌砂浆制备工艺包括：

(1)溶解铜盐

在去离子水中通氮气除氧，30min后，加入硫酸铜和硝酸铜进行搅拌，搅拌速度为80～100r/min；

(2)加入十二烷胺