一种高效防霉杀菌防火内墙漆及其制备方法与流程

墙面刷漆前处理：防裂与防霉方法 #生活技巧# #家居技巧# #装修小窍门#

【】本发明涉及涂料，具体涉及一种高效防霉杀菌防火内墙漆及其制备方法。

背景技术

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背景技术：

1、内墙漆是家庭装修的必备材料，目前利用内墙漆美化、改善居住或办公环境的需求不断增加，然而内墙涂料通常有机聚合物含量高，防火性能较差，有机聚合物高温情况下容易燃烧，并放出很多有害气体还会伴随着浓烟，万一发生火灾，对人员的逃生造成较大威胁。

2、随着人们生活水平的不断提高，居住条件的不断改善，对墙面漆的要求也不仅仅是达到装饰美观以及安全的效果，还需要具有其他的功能，例如提高自身的卫生环境质量，目前居室环境中微生物造成的污染是不可忽视的，特别在潮湿的环境，内墙表面容易滋生细菌霉菌，出现发霉变质的现象，不仅影响美观还会对居住者的健康造成很大的影响。

3、目前，出现了一些具备防霉杀菌或防火性能的涂层产品，例如在cn111040598a中公开一种绿色抗菌墙体涂料，以水性聚氨酯作为底料，添加有无机纳米抗菌剂使得涂料有较好的抗菌作用，组分中的硅藻土又可将抗菌剂吸附提高抗菌剂的利用效果；cn107779025a中公开一种水性抗菌墙面涂料，涂料中添加有纳米氧化锌抗菌剂使得该涂料有抗菌防霉效果，可防止墙面产生霉菌而变色及对人体产生危害，然而上述涂料的抗菌剂较单一，抗菌效果并不明显且没有防火的效果；cn106587767a中公开了一种防火墙面涂料，该墙面涂料是以无机材料作为主要成分进行制备得到的无机涂料，通过减少易燃有机物的添加从而制备出具有一定防火效果的墙面涂料，然而无机涂料普遍存在不易着色、漆膜耐擦洗性能差，不宜厚涂，漆面不光滑，装饰效果不好等缺点，同时该涂料也没有抗菌的效果。

4、因此，提供具有高效防霉杀菌防火的内墙漆解决方案，是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

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技术实现要素：

1、本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种高效防霉杀菌防火内墙漆及其制备方法。

2、本发明提供的技术方案能够在一定程度上弥补现有技术所提供的内墙漆存在的防霉杀菌效果不强、防火性能差等缺陷。

3、为了实现上述的目的，通过以下技术方案予以实现：

4、一种高效防霉杀菌防火内墙漆：包括如下重量百分比的组分：

5、苯丙乳液：25.00％～45.00％

6、润湿剂：0.1-0.5％

7、分散剂：0.1-0.7％

8、成膜助剂：0.3-1％

9、抗菌剂：2-5％

10、流平剂：0.1-0.5％

11、防冻剂：0.1-0.5％

12、消泡剂：0.3-0.8％

13、高岭土：5-10％

14、钛白粉：5-10％

15、滑石粉：5-10％

16、重质碳酸钙：5-10％

17、羟乙基纤维素：0.10-0.50％

18、氮磷改性碳纳米管基防火剂：5-10％

19、溶剂：20％-40％；

20、所述苯丙乳液选择上海巴德富rs-998a乳液；

21、所述成膜助剂选择dpnb、oe-500，bcs中的一种或几种；

22、所述润湿剂为陶氏化学公司的润湿剂cf-10；防腐剂为陶氏化学的lxe；

23、所述分散剂为聚羧酸铵盐和/或聚丙烯酸铵盐分散剂；

24、所述防冻剂为丙二醇和/或乙二醇；

25、所述流平剂为液态的丙烯酸流平剂；

26、所述消泡剂为矿物油类消泡剂nxz；

27、所述抗菌剂为ag/cuo@氨基化石墨烯试剂，该抗菌剂制成粉末状，其平均粒径为5-40μm。

28、所述溶剂选择去离子水、乙醇、甲醇中的一种或几种。

29、所述抗菌剂是通过原位生成法制备得到，抗菌剂的制备具体包括以下步骤：

30、a、氨基化石墨烯的制备：称取1-10克的氧化石墨烯(go)加入100-500ml二氯甲烷和200-800ml去离子水进行混合，之后进行超声波分散10-30min，将混合溶液转移至烧瓶中，再加入10-20ml乙烯基三甲氧基硅烷进行搅拌，对其加热升温至50-80℃，并逐滴加入盐酸溶液，继续保温反应5-8h即可得到氨基化石墨烯分散液car-go，再将得到的car-go分散液进行抽滤，用乙醇和水溶液分别冲洗三次，然后在40-50℃的温度下干燥4-8h即得；

31、b、首先称取0.2-1g醋酸铜溶于50-200ml水溶液中得到醋酸铜溶液，随后称取0.1-2g上述氨基化石墨烯加入至醋酸铜溶液中进行混合，然后向混合溶液中缓慢加入20-50ml，0.03mol/l的氢氧化钾溶液，然后将得到的溶液置于反应温度为60-85℃条件下搅拌反应2-5h，随后加入50-100ml，5mmol/l硝酸银溶液进行混合，在40-55℃下混合搅拌2-5h后，之后用去离子水洗涤掉没有结合的纳米粒子，然后在温度为50-80℃的真空干燥箱中恒温干燥4-6h，得到抗菌剂。

32、通过以醋酸铜作为铜源、硝酸银作为银源，氨基化石墨烯作为载体制备得到抗菌剂样品，其中氧化铜以及银纳米粒子在石墨烯上原位生成的过程为，铜离子与氢氧化钾发生反应生成的氢氧化铜在一定温度下会分解，最终生成氧化铜，由于带供电子能力基团的氨基与金属间的配位作用使得氧化铜纳米粒子负载于石墨烯上；接着加入了硝酸银溶液，银离子通过与剩余氨基的配位作用结合在石墨烯上，随后利用石墨烯边缘上的醛基还原作用将银离子还原为银纳米粒子原位生长于石墨烯表面。

33、所述抗菌剂样品在面漆中具备超强抗菌性能，其通过抗菌剂中的氨基、ag纳米粒子和cuo纳米粒子的协同作用实现抗菌，其具体为cuo金属氧化物在与氧气发生反应或在紫外催化条件下释放出活性氧，活性氧杀死细菌从而完成抗菌,纳米银可以氧化成ag2o，而ag2o微溶于水，释放出的银离子可以破坏细菌蛋白质结构从而杀死细菌，ag纳米粒子会静电吸附在细菌的表面，破坏细胞壁的结构从而损伤细菌，纳米银可以氧化成ag2o，而ag2o微溶于水，释放出的银离子渗透进细菌内，并可以破坏细菌的蛋白质与dna，同时作为贵金属与cuo纳米粒子加入提高活性氧产率，继而能够增强cuo纳米粒子的光催化抗菌活性。

34、进一步地，所述氮磷改性碳纳米管基防火剂的制备具体包括：

35、一、六氯环三磷腈的改性：称取5g六氯环三磷腈与50ml甲苯混合至100ml的三口烧瓶中，用冰水浴冷却至0℃，并且在不停的搅拌下通入氨气进行反应，反应2-5h后对上述反应液进行过滤，过滤的滤饼进行烘干后得白色粉末状固体，即得到氨基环三磷腈；

36、二、称取1-3g含有羧基的碳纳米管至烧瓶中，向烧瓶中加入200ml四氢呋喃溶剂，搅拌超声分散0.5-2h后，称取2-5g步骤一中制备得到的改性六氯环三磷腈加入至烧瓶中，在80℃氩气氛围下搅拌反应12h，冷却至室温后对反应液进行过滤，过滤物用蒸馏水洗涤三次，再至于真空环境下80℃干燥8h得到最终产物。

37、本发明进一步提供了前述具有具有高效防霉杀菌防火的内墙漆的制备方法，包括以下步骤：

38、1)、按照上述组分关系称取各组分原料；

39、2)、将溶剂与苯丙乳液于分散机中进行混合分散，所述分散机以400-600r/min的转速搅拌10-50min；

40、3)、向分散机中依次加入润湿剂、分散剂、流平剂以及部分用量的消泡剂，在400-600r/min转速下搅拌10-50min；

41、4)、将转速调制1000-1300r/min，将抗菌剂加入至分散机中，搅拌分散20-50min；

42、5)、高岭土、钛白粉、滑石粉、重质碳酸钙以及部分量的消泡剂加入至分散机中，控制转速600-1000r/min，分散处理20-50min

43、6)、将氮磷改性碳纳米管基防火剂加入至分散机中，控制转速为1000-1500r/min，搅拌分散处理20-50min；

44、7)、将成膜助剂、防冻剂、羟乙基纤维素以及剩余用量的消泡剂加入至分散机中，将转速调制500-1000r/min，搅拌分散处理20-50min，得到内墙面漆涂料。

45、本发明的有益效果在于：

46、1、本发明中的抗菌剂基于原位生成法制备得到，通过石墨烯上氨基活性基团对金属的配位作用，让氧化铜及银纳米粒子能够原位负载在石墨烯上，使得氧化铜及银抗菌纳米粒子分布均匀，分散性好，降低了纳米颗粒在涂层中易团聚现象从而提高防霉杀菌性能，氧化铜及银纳米粒子可以进入石墨烯的内部并被石墨烯材料的层状包裹住，结合牢固不易流失，从而使得墙面漆涂层防霉杀菌效果更持久，氧化铜及银纳米颗粒均匀地负载在石墨烯上，从而具有极高的比表面，能够增加了抗菌纳米粒子与细菌的接触面积，使得墙面漆的杀菌能力更强，另外，石墨烯中引入的氨基带正电荷，带正电荷氨基能够与带有负荷的细菌通过静电作用相互结合，进一步破坏细胞结构，本发明通过抗菌剂中氨基化石墨烯、ag纳米粒子和cuo纳米粒子的协同抗菌作用，使得内墙漆涂料表现出了超强的防霉杀菌性能。

47、2、本发明内墙漆中添加有自制的氮磷改性碳纳米管基防火剂，通过六氯环三磷腈衍生物(hccp-nh2)分子上的-nh2和碳纳米管上的-cooh之间反应，可将富含阻燃元素氮、磷的hccp化学枝接于碳纳米管表面得到hccp-nh2-碳纳米管的复合防火剂，有利于发挥磷、氮及碳纳米管间的协同阻燃效果，上述氨基化的同时还引入了更多的氮阻燃元素，通过上述改性同时也改善了碳纳米管在聚合有机物中的分散性，碳纳米管也能减少磷腈类化合物的添加从而增加聚合物涂料的机械性能，该复合防火剂形成n-p-碳纳米管的协同阻燃作用，使得墙面漆涂料具备优异的防火效果。

48、3、本发明中抗菌剂中采用石墨烯为原料作为改性基础，石墨烯的二维层状结构具有较强的气体阻隔作用及较高的热稳定性，石墨烯结构在涂料热裂解过程中具有诱导成炭的作用，同时高比表面的石墨烯也可以吸附热分解产生的碳氢化合物和芳香化合物，再配合碳纳米管形成致密炭层，能够物理阻隔烟雾颗粒、可燃气体逸出，上述的协同阻燃进一步提高涂料的防火以及抑烟性能，同时本发明的内墙漆原料绿色环保，制备成本低，在涂料领域具备很好的应用前景。

49、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实施例中了解到。

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