[发明专利]一种含伊蒙粘土的纳米抗菌内墙涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含伊蒙粘土的纳米抗菌内墙涂料及其制备方法，尤其涉及一种将纳米伊蒙粘土作为抗菌剂加入水性内墙乳胶漆中，以提高水性内墙乳胶漆的抗菌效果，属于层状硅酸盐粘土矿物的新应用领域。

背景技术

抗菌涂料是指在涂料中加入抗菌剂，使涂料具有抗菌性能。抗菌涂料，当用于家庭时，可以有效降低居室、家具表面、家用电器的细菌密度；当用于公共场合时，可以降低公共场所如公共汽车的把手、候车室座椅细菌浓度，降低交叉感染和接触感染的可能性；当用于食品加工厂、药品生产车间时，可以防止食品或药品受微生物污染的可能性，提高产品质量。

目前常用的抗菌剂包括天然抗菌剂、有机抗菌剂和无机抗菌剂三种。

天然抗菌剂主要是天然动植物的一些提取物，如甲壳素、山葵等，使用简便，但因来源、提取技术、成本等条件限制，其应用推广有一定困难，且天然抗菌剂存在稳定性差、有色度等问题。

有机抗菌剂已有几十年的应用历史，在医疗领域及各工业领域得到广泛应用。有机抗菌剂如异噻唑啉酮类、苯并异噻唑啉酮类、甲醛释放剂、有机胺类、哌三嗪类等，杀菌速度快、开发和使用技术成熟，但存在耐热性差、易分解和使用寿命短等缺点，有的还有毒副作用，某些单体甚至有致癌作用。

无机抗菌剂分为两大类，一类是以无机化合物中含有抗菌性离子，如银、铜、锌等金属离子。此类抗菌剂根据其载体类型又分为沸石抗菌剂、磷酸复盐抗菌剂、硅胶抗菌剂、澎润土抗菌剂、可溶性玻璃抗菌剂等。引入抗菌离子的方法有离子交换法、熔融法和吸附法等。另一类是以Ti0₂为代表的光催化类抗菌剂，此类抗菌剂耐热性较一般无机抗菌剂高，但必须有紫外线照射、氧气或水的存在才能起到杀菌作用。无机抗菌剂具有无机材料所固有的高稳定性、优异的抗菌性，安全性高，已成为抗菌剂研究的主流。

水性涂料以水为分散介质，容易受到微生物污染与破坏，在涂料生产和贮存过程中易造成产品质量不稳定，变色、发臭、pH值改变，甚至涨听等现象；涂料干燥成膜后，会发生变色、松软、附着力降低、失光、开裂、气泡等现象，从而使涂层失去保护作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种含伊蒙粘土的纳米抗菌内墙涂料及其制备方法，该涂料具有优异的抗菌和防霉效果，同时能有效消除涂料的游离甲醛、挥发性有机化合物等有毒有害物质，对人体无毒无害、绿色环保。

本发明的目的由以下技术方案实现：

一种含伊蒙粘土的纳米抗菌内墙涂料，所述纳米抗菌内墙涂料由伊蒙粘土纳米料浆和水性内墙乳胶漆组成，其中，伊蒙粘土纳米料浆的含量是纳米抗菌内墙涂料总质量的10～20wt％。

本发明所述含伊蒙粘土的纳米抗菌内墙涂料的制备方法，步骤如下：

(1)干法破碎：将天然的伊蒙粘土矿物机械破碎成粒径小于5cm的伊蒙混层粘土矿小块；

(2)浸泡：将步骤(1)得到的伊蒙混层粘土矿小块加水浸泡12h，得到伊蒙粘土料浆；以所述料浆的总质量为100％计，其中，料浆固含量为45wt％；

(3)捣浆：调节伊蒙粘土料浆的pH值为9，加入分散剂，并采用砂磨分散机进行捣浆分散；其中，分散剂的加入量为所述料浆中固含量的1.5wt％；砂磨分散机的转速为1000rpm，搅拌时间为30min；

(4)筛分：将步骤(3)捣浆分散后的料浆过500目筛，得到筛下料浆；

(5)除铁：采用高梯度磁选机对步骤(4)得到的料浆进行除铁，料浆在高梯度磁选机中循环3次，高梯度磁选机的磁场强度为10000Gs；

(6)化学漂白：将除铁后的料浆在1000rpm、65℃的条件下进行漂白，具体为：先采用H₂SO₄溶液调节料浆的pH值为5，然后加入保险粉，反应60min，再加入草酸，反应60min；之后再对料浆进行分离得到黄色固体，将所得黄色固体水洗至白色，然后加水使料浆固含量为45wt％，即可得到漂白后的料浆；其中，保险粉的加入量为料浆中固含量的1wt％，草酸的加入量为料浆中固含量的1.5wt％；

(7)研磨：采用高能量密度搅拌磨对漂白后的料浆进行研磨，其中，泵的给料速度为3L/min，研磨介质为直径0.7mm的ZrO₂陶瓷微珠，研磨介质填充率为85％，磨机转速为1400rpm，研磨时间为12～48h；研磨后得到纳米料浆；

(8)混合：将步骤(7)得到的伊蒙粘土纳米料浆与水性内墙乳胶漆混合，经过多功能搅拌分散机分散搅拌0.5h，分散机转速为700rpm，即得到所述含伊蒙粘土的纳米抗菌内墙涂料。