一种抗菌抗病毒的除醛涂料及其制备方法与流程

1.本发明涉及涂料制备技术领域，具体涉及一种抗菌抗病毒的除醛涂料及其制备方法。


背景技术：

2.近年来，随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，人们的环保意识和健康要求日益增强，建筑装饰材料中的有毒有害物质对环境造成的污染、对人类健康造成的影响也日益突出，有毒有害物质主要来源于建筑装饰材料释放出的甲醛、氨等污染物；其中，甲醛主要来源于用作室内装饰的胶合板，细工木板，油漆，涂料等装饰材料中，是一种无色易溶的刺激性气体，对人体的危害比较大，它能引起眼睛、皮肤和呼吸道的刺激作用，造成神经系统、免疫系统、内分泌系统功能异常，同时具有胚胎毒性、致畸作用、致癌作用；氨是一种无色，具有强烈刺激气味的气体，常吸附在眼结膜和皮肤黏膜上，对人体产生刺激和炎症，能腐蚀和刺激接触的组织，主要来自于装饰材料中的阻燃剂、防冻剂、添加剂等；
3.目前，国内外都对室内环境的净化做了深入的研究，开发出了一系列的空气净化产品，如负离子发生器、等离子添加剂、甲醛吸收剂等，诸如活性炭之类的甲醛吸收剂，虽然能够吸收部分甲醛、氨等物质，但是吸收量非常有限，在一定条件下还会释放出已吸附的甲醛、氨等物质，造成二次污染；
4.且现有的抗菌抗病毒涂料，在起到抗菌抗病毒的同时还需要添加大量的助剂，并产生大量的有害物质，例如一些甲醛吸收剂本身就是人工合成化学品，在清除甲醛的同时自身会释放出其他的污染气体，污染环境同时对人体健康造成危害，以及现有除醛涂料除醛率较低，且自身阻燃性较差，无法实现去除甲醛的同时达到杀菌效果；
5.针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种抗菌抗病毒的除醛涂料及其制备方法。
7.本发明要解决的技术问题：
8.现有除醛涂料除醛率较低，且自身阻燃性较差，无法实现去除甲醛的同时达到杀菌效果。
9.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
10.一种抗菌抗病毒的除醛涂料，包括如下重量份原料：140
‑
160份纳米无机除醛树脂、110
‑
130份水、0.5
‑
1.5份消泡剂6154、0.5
‑
1.5份净味杀菌剂11g、3
‑
5份钠盐分散剂、1
‑
3份非离子润湿剂、1
‑
3份纤维素250、1
‑
3份净味多功能168、20
‑
30份负离子粉、40
‑
60份硫酸钡、140
‑
160份钛白粉、120
‑
130份重钙粉、20
‑
30份滑石粉、70
‑
80份硅灰粉、40
‑
60份纳米二氧化碳、5
‑
15份丙二醇、180
‑
220份净味乳液380、3
‑
5份净味成膜助剂、1
‑
2份消泡剂4210、6
‑
8份干膜防霉剂、0.5
‑
1.5份增稠剂621、1
‑
3份增稠剂935、0.5
‑
1.5份增稠剂80；
11.该抗菌抗病毒的除醛涂料由如下步骤制成，称取上述原料，将上述原料分散均匀，
制得除醛涂料。
12.进一步的，所述的非离子润湿剂为聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪醇醚、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段酯中的一种和多种任意比例混合，干膜防霉剂为aem
‑
5700t防霉剂、hy
‑
606
‑
1防霉剂、wl
‑
3涂料防霉剂中的一种和多种任意比例混合。
13.进一步的，所述的纳米无机除醛树脂由如下步骤制成：
14.步骤a1：将丙二醇醚、2
‑
丁烯酸甲酯、偶氮二异丁腈加入反应釜中，通入氮气进行反应，在转速为150
‑
200r/min，温度为80
‑
90℃的条件下，进行反应10
‑
15h，制得中间体1，将中间体1、四氢呋喃、水合肼、四丁基溴化铵加入反应釜中，在温度为85
‑
90℃的条件下，进行反应10
‑
15h，制得中间体2，将中间体2、四氢呋喃、过氧苯甲酰、n
‑
溴丁二酰亚胺加入反应釜中，在温度为80
‑
90℃的条件下，进行回流反应3
‑
5h，制得中间体3；
15.反应过程如下：
[0016][0017]
步骤a2：将碳纳米管和混酸加入反应釜中，在转速为200
‑
300r/min，温度为25
‑
30℃的条件下，进行搅拌20
‑
25h后，过滤将滤饼用去离子水洗涤至中性，制得氧化碳纳米管，将氧化碳纳米管、硫酸锰溶液、硫酸钾溶液加入反应釜中，滴加高锰酸钾溶液，在温度为100
‑
110℃的条件下，进行回流反应20
‑
25h后，过滤将滤饼用去离子水洗涤2
‑
3次，每次20
‑
30s，洗涤完毕后烘干，制得预载体；
[0018]
步骤a3：将苯基磷酰二氯和氯仿加入反应釜中，在转速为150
‑
200r/min的条件下，进行搅拌至苯基磷酰二氯完全溶解后，升温至温度为50
‑
55℃，滴加混酸，滴加时间1
‑
1.5h，滴加完毕后进行反应20
‑
30min，制得中间体4，将中间体4、锡粉、浓盐酸加入反应釜中，在温度为35
‑
40℃的条件下，进行反应30
‑
40min后，调节反应液ph值为10
‑
11，制得中间体5，将预载体分散在去离子水中，加入中间体5和1
‑
羟基苯并三唑，在温度为25
‑
30℃的条件下，进行反应2
‑
3h后，过滤去除滤液，制得改性载体；
[0019]
反应过程如下：
[0020][0021]
步骤a4：将中间体3、碳酸钾、四氢呋喃、溴化四乙基铵加入反应釜中，在转速为150
‑
200r/min，温度为70
‑
80℃的条件下，进行回流反应1
‑
1.5h，制得中间体7，将中间体7溶于四氢呋喃中，加入对溴苯甲醇和氢氧化钠，在温度为90
‑
95℃的条件下，进行回流反应0.5
‑
1.5h后，加入改性载体，继续反应1
‑
1.5h后，过滤去除滤液，将滤饼烘干，制得纳米无机
除醛树脂。
[0022]
反应过程如下：
[0023][0024]
进一步的，步骤a1所述的丙二醇醚、2
‑
丁烯酸甲酯、偶氮二异丁腈的用量质量比为10：10：0.3，中间体1、水合肼、四丁基溴化铵的用量质量比为13.4：15.52：2，中间体2、四氢呋喃、过氧苯甲酰、n
‑
溴丁二酰亚胺的用量比0.012mol：30ml：0.2g：0.015mol。
[0025]
进一步的，步骤a2所述的碳纳米管和混酸的用量比为1.5g：80ml，混酸为质量分数为95％的浓硫酸和质量分数为68％的浓硝酸以体积比3：1混合，氧化碳纳米管、硫酸锰溶液、硫酸钾溶液、高锰酸钾溶液的用量比为0.27g：10ml：20ml：20ml，硫酸锰溶液的浓度为0.45mol/l，硫酸钾溶液的浓度为0.125mol/l，高锰酸钾溶液0.15mol/l。
[0026]
进一步的，步骤a3所述的苯基磷酰二氯和混酸的用量比为1g：3ml，混酸为质量分数为68％的浓硝酸和质量分数为95％的浓硫酸以体积比1：1.1混合，中间体4、锡粉、浓盐酸的用量比为3.5g：4.8g：60ml，浓盐酸的质量分数36％，预载体、中间体5、1
‑
羟基苯并三唑的用量质量比为5：1：1.2。
[0027]
进一步的，步骤a4所述的中间体3、碳酸钾、四氢呋喃、溴化四乙基铵5g：10g：80ml：3.5ml，中间体7、对溴苯甲醇、氢氧化钠、改性载体的用量质量比为3：5：1.5：10。
[0028]
该种抗菌抗病毒的除醛涂料的制备方法，具体包括如下步骤：
[0029]
步骤s1：称取纳米无机除醛树脂、水、消泡剂6154、净味杀菌剂11g、钠盐分散剂、非离子润湿剂、纤维素250、净味多功能168、负离子粉、硫酸钡、钛白粉、重钙粉、滑石粉、硅灰粉、纳米二氧化碳、丙二醇、净味乳液380、净味成膜助剂、消泡剂4210、干膜防霉剂、增稠剂621、增稠剂935、增稠剂80；
[0030]
步骤s2：将步骤s1称取的原料，在转速为800
‑
1000r/min的条件下，进行搅拌至均匀，制得除醛涂料。
[0031]
本发明的有益效果：
[0032]
本发明制备的一种抗菌抗病毒的除醛涂料的过程中加入负离子粉，负离子粉体中产生的负氧离子具有较高的活性，有着很强的氧化还原的作用，能破坏细薗的细胞膜或细
胞原生质活性酶的活性，从而达到个抗菌杀菌的目的。消除室内异味和各种有害气体在室内装修过程中使用的装潢材料挥发出来的苯、甲醛、酮、氨等刺激性气体以及日常生活中剩菜剩饭酸臭味，香烟等对人本有害的异味，用含负离子粉体的壁布、窗帘等或含负离子粉体的涂料，其释放的空气离子粉。负离子粉添加到涂料中，粉刷到墙壁上能起到净化室内空气，提高室内空气质量，促进人体血液循环提高人体免疫力促进新陈代谢，从而达到缓解精神疲劳，提高精气神的作用，硫酸钡其介观微晶体粒子能将团聚的钛白粉粒子分开，每个硫酸钡粒子都具有足够的表面能，周围能吸附4
‑
10个钛白粉粒子，有效地实现空间位隔，从而使每个钛白粉粒子的散射率达到最大，并制备了纳米无机除醛树脂，该纳米无机除醛树脂以2
‑
丁烯酸甲酯为原料进行聚合，制得中间体1，将中间体1进一步的处理，制得中间体2，将中间体2和n
‑
溴丁二酰亚胺反应，制得中间体3，将碳纳米管进行处理，制得氧化碳纳米管，再将氧化碳纳米管进一步的处理，使得氧化碳纳米管表面附着有二氧化锰，再将苯基磷酰二氯和混酸反应，制得中间体4，将中间体4用锡粉还原，制得中间体5，将中间体5上的氨基与预载体表面的羧基进行脱水缩合，制得改性载体，将中间体3进行处理，制得中间体7，将中间体7和对溴苯甲醇，使得中间体7上的醇羟基和对溴苯甲醇溴原子位点反应，对溴苯甲醇上的醇羟基再与改性载体表面的氯原子位点反应，制得纳米无机除醛树脂能够快速吸收甲醛且具有很好的防火效果。
具体实施方式
[0033]
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0034]
实施例1：
[0035]
一种抗菌抗病毒的除醛涂料，包括如下重量份原料：140份纳米无机除醛树脂、110份水、0.5份消泡剂6154、0.5份净味杀菌剂11g、3份钠盐分散剂、1份聚氧乙烯烷基酚醚、1份纤维素250、1份净味多功能168、20份负离子粉、40份硫酸钡、140份钛白粉、120份重钙粉、20份滑石粉、70份硅灰粉、40份纳米二氧化碳、5份丙二醇、180份净味乳液380、3份净味成膜助剂、1份消泡剂4210、6份aem
‑
5700t防霉剂、0.5份增稠剂621、1份增稠剂935、0.5份增稠剂80；
[0036]
该抗菌抗病毒的除醛涂料由如下步骤制成，称取上述原料，将上述原料分散均匀，制得除醛涂料。
[0037]
纳米无机除醛树脂由如下步骤制成：
[0038]
步骤a1：将丙二醇醚、2
‑
丁烯酸甲酯、偶氮二异丁腈加入反应釜中，通入氮气进行反应，在转速为150r/min，温度为80℃的条件下，进行反应10h，制得中间体1，将中间体1、四氢呋喃、水合肼、四丁基溴化铵加入反应釜中，在温度为85℃的条件下，进行反应10h，制得中间体2，将中间体2、四氢呋喃、过氧苯甲酰、n
‑
溴丁二酰亚胺加入反应釜中，在温度为80℃的条件下，进行回流反应3h，制得中间体3；
[0039]
步骤a2：将碳纳米管和混酸加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为25℃的条件下，进行搅拌20h后，过滤将滤饼用去离子水洗涤至中性，制得氧化碳纳米管，将氧化碳纳米
管、硫酸锰溶液、硫酸钾溶液加入反应釜中，滴加高锰酸钾溶液，在温度为100℃的条件下，进行回流反应20h后，过滤将滤饼用去离子水洗涤2次，每次20s，洗涤完毕后烘干，制得预载体；
[0040]
步骤a3：将苯基磷酰二氯和氯仿加入反应釜中，在转速为150r/min的条件下，进行搅拌至苯基磷酰二氯完全溶解后，升温至温度为50℃，滴加混酸，滴加时间1h，滴加完毕后进行反应20min，制得中间体4，将中间体4、锡粉、浓盐酸加入反应釜中，在温度为35℃的条件下，进行反应30min后，调节反应液ph值为10，制得中间体5，将预载体分散在去离子水中，加入中间体5和1
‑
羟基苯并三唑，在温度为25℃的条件下，进行反应2h后，过滤去除滤液，制得改性载体；
[0041]
步骤a4：将中间体3、碳酸钾、四氢呋喃、溴化四乙基铵加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为70℃的条件下，进行回流反应1h，制得中间体7，将中间体7溶于四氢呋喃中，加入对溴苯甲醇和氢氧化钠，在温度为90℃的条件下，进行回流反应0.5h后，加入改性载体，继续反应1h后，过滤去除滤液，将滤饼烘干，制得纳米无机除醛树脂。
[0042]
实施例2：
[0043]
一种抗菌抗病毒的除醛涂料，包括如下重量份原料：150份纳米无机除醛树脂、120份水、1份消泡剂6154、1份净味杀菌剂11g、4份钠盐分散剂、2份聚氧乙烯烷基酚醚、2份纤维素250、2份净味多功能168、25份负离子粉、50份硫酸钡、150份钛白粉、125份重钙粉、25份滑石粉、75份硅灰粉、50份纳米二氧化碳、10份丙二醇、200份净味乳液380、4份净味成膜助剂、1.5份消泡剂4210、7份aem
‑
5700t防霉剂、1份增稠剂621、2份增稠剂935、1份增稠剂80；
[0044]
该抗菌抗病毒的除醛涂料由如下步骤制成，称取上述原料，将上述原料分散均匀，制得除醛涂料。
[0045]
纳米无机除醛树脂由如下步骤制成：
[0046]
步骤a1：将丙二醇醚、2
‑
丁烯酸甲酯、偶氮二异丁腈加入反应釜中，通入氮气进行反应，在转速为150r/min，温度为90℃的条件下，进行反应10h，制得中间体1，将中间体1、四氢呋喃、水合肼、四丁基溴化铵加入反应釜中，在温度为90℃的条件下，进行反应10h，制得中间体2，将中间体2、四氢呋喃、过氧苯甲酰、n
‑
溴丁二酰亚胺加入反应釜中，在温度为90℃的条件下，进行回流反应3h，制得中间体3；
[0047]
步骤a2：将碳纳米管和混酸加入反应釜中，在转速为300r/min，温度为25℃的条件下，进行搅拌25h后，过滤将滤饼用去离子水洗涤至中性，制得氧化碳纳米管，将氧化碳纳米管、硫酸锰溶液、硫酸钾溶液加入反应釜中，滴加高锰酸钾溶液，在温度为100℃的条件下，进行回流反应25h后，过滤将滤饼用去离子水洗涤2次，每次30s，洗涤完毕后烘干，制得预载体；
[0048]
步骤a3：将苯基磷酰二氯和氯仿加入反应釜中，在转速为150r/min的条件下，进行搅拌至苯基磷酰二氯完全溶解后，升温至温度为55℃，滴加混酸，滴加时间1h，滴加完毕后进行反应30min，制得中间体4，将中间体4、锡粉、浓盐酸加入反应釜中，在温度为35℃的条件下，进行反应40min后，调节反应液ph值为10，制得中间体5，将预载体分散在去离子水中，加入中间体5和1
‑
羟基苯并三唑，在温度为30℃的条件下，进行反应2h后，过滤去除滤液，制得改性载体；
[0049]
步骤a4：将中间体3、碳酸钾、四氢呋喃、溴化四乙基铵加入反应釜中，在转速为
200r/min，温度为70℃的条件下，进行回流反应1.5h，制得中间体7，将中间体7溶于四氢呋喃中，加入对溴苯甲醇和氢氧化钠，在温度为90℃的条件下，进行回流反应1.5h后，加入改性载体，继续反应1h后，过滤去除滤液，将滤饼烘干，制得纳米无机除醛树脂。
[0050]
实施例3：
[0051]
一种抗菌抗病毒的除醛涂料，包括如下重量份原料：160份纳米无机除醛树脂、130份水、1.5份消泡剂6154、1.5份净味杀菌剂11g、5份钠盐分散剂、3份聚氧乙烯烷基酚醚、3份纤维素250、3份净味多功能168、30份负离子粉、60份硫酸钡、160份钛白粉、130份重钙粉、30份滑石粉、80份硅灰粉、60份纳米二氧化碳、15份丙二醇、220份净味乳液380、5份净味成膜助剂、2份消泡剂4210、8份aem
‑
5700t防霉剂、1.5份增稠剂621、3份增稠剂935、1.5份增稠剂80；
[0052]
该抗菌抗病毒的除醛涂料由如下步骤制成，称取上述原料，将上述原料分散均匀，制得除醛涂料。
[0053]
纳米无机除醛树脂由如下步骤制成：
[0054]
步骤a1：将丙二醇醚、2
‑
丁烯酸甲酯、偶氮二异丁腈加入反应釜中，通入氮气进行反应，在转速为200r/min，温度为90℃的条件下，进行反应15h，制得中间体1，将中间体1、四氢呋喃、水合肼、四丁基溴化铵加入反应釜中，在温度为90℃的条件下，进行反应15h，制得中间体2，将中间体2、四氢呋喃、过氧苯甲酰、n
‑
溴丁二酰亚胺加入反应釜中，在温度为90℃的条件下，进行回流反应5h，制得中间体3；
[0055]
步骤a2：将碳纳米管和混酸加入反应釜中，在转速为300r/min，温度为30℃的条件下，进行搅拌25h后，过滤将滤饼用去离子水洗涤至中性，制得氧化碳纳米管，将氧化碳纳米管、硫酸锰溶液、硫酸钾溶液加入反应釜中，滴加高锰酸钾溶液，在温度为110℃的条件下，进行回流反应25h后，过滤将滤饼用去离子水洗涤3次，每次30s，洗涤完毕后烘干，制得预载体；
[0056]
步骤a3：将苯基磷酰二氯和氯仿加入反应釜中，在转速为200r/min的条件下，进行搅拌至苯基磷酰二氯完全溶解后，升温至温度为55℃，滴加混酸，滴加时间1.5h，滴加完毕后进行反应30min，制得中间体4，将中间体4、锡粉、浓盐酸加入反应釜中，在温度为40℃的条件下，进行反应40min后，调节反应液ph值为11，制得中间体5，将预载体分散在去离子水中，加入中间体5和1
‑
羟基苯并三唑，在温度为30℃的条件下，进行反应3h后，过滤去除滤液，制得改性载体；
[0057]
步骤a4：将中间体3、碳酸钾、四氢呋喃、溴化四乙基铵加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为80℃的条件下，进行回流反应1.5h，制得中间体7，将中间体7溶于四氢呋喃中，加入对溴苯甲醇和氢氧化钠，在温度为95℃的条件下，进行回流反应1.5h后，加入改性载体，继续反应1.5h后，过滤去除滤液，将滤饼烘干，制得纳米无机除醛树脂。
[0058]
对比例1：
[0059]
本对比例与实施例1相比用丙烯酸树脂代替纳米无机除醛树脂，其余步骤相同。
[0060]
对比例2：
[0061]
本对比例为中国专利cn103540200a公开的除醛涂料。
[0062]
对实施例1
‑
3和对比例1
‑
2制得的除醛涂料进行性能测试，测试结果如下表1所示；
[0063]
将实施例1
‑
3和对比例1
‑
2制得的除醛涂料经建筑材料工业环境监测中心在温度
(20
±
2)℃，相对湿度(50
±
10)％的条件下监测后，监测分析报告的检验结果如下表1并根据gb12441
‑
2005检测耐火极限：
[0064]
表1
[0065][0066]
由上表1可知实施例1
‑
3制得的除醛涂料的甲醛净化率为92.8
‑
95.1％，耐火极限为82
‑
85min，而对比例1制得的除醛涂料的甲醛净化率为63.4％，耐火极限为52min，对比例2制得的除醛涂料的甲醛净化率为85.6％，耐火极限为63min，表明本发明具有很好的甲醛净化能力和阻燃效果。
[0067]
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。