一种对新冠病毒有触杀功能的无机功能涂料及制备方法与流程

1.本发明涉及一种对新冠病毒有触杀功能的无机功能涂料及制备方法，属建筑建材技术领域。


背景技术：

2.近几年来，新冠病毒肆虐世界，给人类带来了严重的灾难。虽然世界各国已经研发成功并应用新冠疫苗，对人体的保护得到了加强，但是在工作和生活的环境中，新冠病毒却存在着致命的变异和传播，如何有效的对环境中的新冠病毒进行触杀，成为了一个新的课题。到目前为止，一种由全球材料科学领域巨头美国康宁与美国ppg工业公司联合开发的新型抗病毒涂料近日被批准上市，该涂料能有效灭活新冠病毒（简称covid-19病毒），灭活率超过99.9%。这种名为“copper xgarmor”的抗新冠病毒新型涂料采用的是一种新型陶瓷玻璃双相材料“guxgardixgant”来对物体表面进行杀毒，陶瓷玻璃双相材料是一种高比表面积、高空隙率的陶瓷玻璃作为载体，负载含有一价铜离子的化学组分。这里的一价铜离子在合适的状态下会缓慢释放出来，在两小时内灭杀包括covid-19病毒（一种包膜病毒)、金黄色葡萄球菌(典型革兰氏阳性菌)、绿脓杆菌（典型革兰氏阴性菌）和诺如病毒（一种无包膜病毒)，灭杀率超过了99.9%。在国内，上海聚治新材料科技有限公司旗下彧博士功能材料研究院研究人员经过数月攻坚，研制出一款新型石墨烯基复合抗病毒材料，对新冠病毒灭杀率高达99%。石墨烯基复合抗病毒材料是基于薄层石墨烯担载无机络合离子包覆抗病毒粒子，并结合纳米表面处理技术开发的面向冠状病毒灭杀的新型产品。但是，这些新型材料和技术，在应用过程中存在产能低、价格高和普及度弱等问题，如何更有效的对新冠病毒进行触杀，使其在环境中无法存活，就变得重要起来。
3.因此针对这一问题，迫切需要开发一种对新冠病毒有触杀功能的无机功能涂料，以满足实际使用的需要。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于：提供一种对新冠病毒有触杀功能的无机功能涂料及其制备方法，以解决现有技术中存在的产能、价格及普及度等应用问题。
5.一种对新冠病毒有触杀功能的无机功能涂料，其特征在于：所述的对新冠病毒有触杀功能的无机功能涂料由以下重量份数组组分构成：填料20-30份、钙类15-25份、电气石粉7-19份、季铵化5-15份、无机矿物凝胶20-30份、无机矿物颜料5-15份及去离子水20-30份。
6.进一步的，所述的填料包括高岭土、季铵化和氧化钙中任意一种或几种以任意比例混合；所述的钙类为氧化钙、碳酸钙和过氧化钙中的一种；所述的电气石粉为托玛琳石；所述的无机矿物凝胶为水泥和膨润土中的一种或两种以任意比例混合；所述的无机矿物颜料为有色土和朱砂中的一种或几种以任意比例混合；所述的季铵化为为生物碳杀毒微粒。
7.进一步的，所述的填料、钙类、电气石粉、季铵化、无机矿物凝胶及无机矿物颜料均
为粒径不大于200目的微粉。
8.一种对新冠病毒有触杀功能的无机功能涂料的制备方法，包括如下步骤：s1，初步混合，将填料 、钙类、电气石粉和无机矿物颜料在搅拌釜中混合，然后添加清水进行多频次搅拌和静置，得到半成品xga；s2，研磨，将半成品xga转移到涂料研磨机中进行研磨，至细度≤20μm，得到半成品xgb；s3，制备成品，将半成品xgb转移到搅拌釜中，加入所述无机矿物凝胶并搅拌均匀，得到对新冠病毒有触杀功能的无机功能涂料。
9.进一步的，所述的s1步骤中，搅拌作业的次数为三次，且每次搅拌速率依次为900rpm、600rpm和300rpm，三次加入清水总量为20份,搅拌时间总和不大于3h。
10.进一步的，所述的s2步骤中涂料研磨机的速率为5500rpm。
11.同时，在使用过程中，首先在施工前必须关闭门窗，拒绝空气流通，并对室内温度进行控制，使温度不低于5℃，然后批刮碱性腻子找平墙面，接着应用滚涂/喷涂工艺对墙体进行第一次打底，然后打底半干情况下，涂刷第二遍涂料做墙体，第二遍墙体涂刷结束后，自然干燥24h以上即可。
12.优化的，用于进行物料搅拌的搅拌釜包括承载机架、混合罐、主上料管、上水管、搅拌桨叶、搅拌电机、轴套、超声波震荡器、多通阀及驱动电路，所述承载机架为轴向截面呈矩形的框架结构，其轴线与水平面垂直分布，所述混合罐至少两个，嵌于承载机架内并环绕承载机架轴线均布，所述混合罐间相互并联，与承载机架侧壁及底部连接并与承载机架轴线均布，所述混合罐为轴向截面呈矩形的闭合腔体结构，且各混合罐间相互并联，所述混合罐上端面设一个固体加料口，下端面设一个出料口，侧表面底部位置设至少一个加水口，所述固体加料口于混合罐同轴分布，且固体加料口分别与多通阀及主上料管连通，其中多通阀位于混合罐外并与混合罐上端面连接，主上料管位于混合罐内并与混合罐同轴分布，且主上料管长度不大于混合罐长度的20%，所述上水管至少两条，嵌于混合罐内并环绕混合罐轴线均布，且上水管与混合罐内侧面连接，其下端面与加水口连通，上端面与混合罐连通，且上水管上端面与主上料管下端面设5—20厘米的隔离间隙，所述搅拌桨叶嵌于混合罐内并与混合罐同轴分布，所述搅拌桨叶通过传动轴与搅拌电机连接，且搅拌桨叶位于混合罐底部上方并位于混合罐中点下方，搅拌电机与承载机架底部连接，所述轴套包覆在传动轴外与传动轴同轴分布并与混合罐底部连接，所述超声波震荡器若干，各超声波震荡器环绕混合罐轴线均布并分别与上水管和轴套外侧面连接，所述驱动电路与承载机架连接，并分别与搅拌电机、超声波震荡器、多通阀电气连接。
13.进一步的，所述混合罐下端面与承载机架下端面间通过至少两级伸缩柱连接，侧表面与承载机架内侧面间通过升降驱动机构滑动连接，且升降驱动机构与驱动电路电气连接。
14.进一步的，所述搅拌桨叶直径为混合罐内径的1/3—2/3。
15.进一步的，所述的驱动电路为基于工业单片机、可编程控制器中任意一种或两种共用为基础的电路系统。
16.本发明的有益效果是：1、本发明中，无机功能涂料在使用过程中具有良好的透气和呼吸性能，同时这些
无机功能涂料相比于乳胶漆或者其他胶质涂料并不会在火灾中燃烧并散发毒气，整个无机功能涂料内部含有季铵化，季铵化为为生物碳抗菌微粒，季铵化的触杀病毒性能卓越，进一步增加无机功能涂料的病毒触杀性能，并且无机功能涂料能够抗菌防霉，其透气性和抗水性好，还能满足减少霉菌的生产条件，同时整个涂料的ph值呈碱性，能够杀灭霉菌，相比于有机涂料不容易产生微生物，具有抗苔藓，防止藻类滋长的优点。
17.2、本发明中，无机功能涂料的色彩持久，能够持久不褪色，整个无机功能涂料所用的主粘结料和颜填料都是耐酸碱、耐久（即耐候、耐紫外线老化）、耐高温的无机物，能够有效防止紫外线的辐射，本发明中，无机功能涂料能够与墙身硅化反应形成微晶结构，整个涂料都是网状成膜的多孔结构，使整个涂料和墙体具有高透气性，季铵化的比表面积大，而且通过季铵化的使用，对环境病毒的触杀达到了更高的标准。
附图说明
18.下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；图1为本发明制备方法流程图；图2为混合设备结构示意图。
具体实施方式
19.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于施工，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
20.实施例1如图1所示，一种对新冠病毒有触杀功能的无机功能涂料，由以下重量份数组组分构成：填料20份、钙类15份、电气石粉7份、季铵化5份、无机矿物凝胶20份、无机矿物颜料5份及去离子水20份。
21.本实施例中的，所述的填料包括高岭土；所述的钙类为氧化钙；所述的电气石粉为托玛琳石；所述的无机矿物凝胶为水泥；所述的无机矿物颜料为有色土；所述的季铵化为为生物碳杀毒微粒。
22.同时，所述的填料、钙类、电气石粉、季铵化、无机矿物凝胶及无机矿物颜料均为粒径不大于200目的微粉。
23.一种对新冠病毒有触杀功能的无机功能涂料的制备方法，包括如下步骤：s1，初步混合，将填料 、钙类、电气石粉和无机矿物颜料在搅拌釜中混合，然后添加清水进行多频次搅拌和静置，得到半成品xga；s2，研磨，将半成品xga转移到涂料研磨机中进行研磨，至细度≤20μm，得到半成品xgb；s3，制备成品，将半成品xgb转移到搅拌釜中，加入所述无机矿物凝胶并搅拌均匀，得到对新冠病毒有触杀功能的无机功能涂料。
24.特别说明的，所述的s1步骤中，搅拌作业的次数为三次，且每次搅拌速率依次为900rpm、600rpm和300rpm，三次加入清水总量为20份,搅拌时间总和不大于3h；所述的s2步骤中涂料研磨机的速率为5500rpm。
25.实施例2如图1所示，一种对新冠病毒有触杀功能的无机功能涂料，由以下重量份数组组分构成：填料30份、钙类25份、电气石粉19份、季铵化15份、无机矿物凝胶30份、无机矿物颜料5份及去离子水30份。
26.本实施例中，所述的填料包括高岭土、季铵化和氧化钙1：1：3比例混合；所述的钙类为过氧化钙；所述的电气石粉为托玛琳石；所述的无机矿物凝胶为膨润土；所述的无机矿物颜料为朱砂；所述的季铵化为为生物碳杀毒微粒，同时所述的填料、钙类、电气石粉、季铵化、无机矿物凝胶及无机矿物颜料均为粒径不大于200目的微粉。
27.一种对新冠病毒有触杀功能的无机功能涂料的制备方法，包括如下步骤：s1，初步混合，将填料 、钙类、电气石粉和无机矿物颜料在搅拌釜中混合，然后添加清水进行多频次搅拌和静置，得到半成品xga；s2，研磨，将半成品xga转移到涂料研磨机中进行研磨，至细度≤20μm，得到半成品xgb；s3，制备成品，将半成品xgb转移到搅拌釜中，加入所述无机矿物凝胶并搅拌均匀，得到对新冠病毒有触杀功能的无机功能涂料。
28.其中，所述的s1步骤中，搅拌作业的次数为三次，且每次搅拌速率依次为900rpm、600rpm和300rpm，三次加入清水总量为20份,搅拌时间总和不大于3h；所述的s2步骤中涂料研磨机的速率为5500rpm。
29.实施例3如图1所示，一种对新冠病毒有触杀功能的无机功能涂料，由以下重量份数组组分构成：填料25份、钙类20份、电气石粉15份、季铵化10份、无机矿物凝胶25份、无机矿物颜料8份及去离子水25份。
30.本实施例中，所述的填料包括氧化钙；所述的钙类为碳酸钙；所述的电气石粉为托玛琳石；所述的无机矿物凝胶为水泥和膨润土以任意比例混合；所述的无机矿物颜料为有色土和朱砂1：1；所述的季铵化为为生物碳杀毒微粒。
31.同时，所述的填料、钙类、电气石粉、季铵化、无机矿物凝胶及无机矿物颜料均为粒径不大于200目的微粉。
32.一种对新冠病毒有触杀功能的无机功能涂料的制备方法，包括如下步骤：s1，初步混合，将填料 、钙类、电气石粉和无机矿物颜料在搅拌釜中混合，然后添加清水进行多频次搅拌和静置，得到半成品xga；s2，研磨，将半成品xga转移到涂料研磨机中进行研磨，至细度≤20μm，得到半成品xgb；s3，制备成品，将半成品xgb转移到搅拌釜中，加入所述无机矿物凝胶并搅拌均匀，得到对新冠病毒有触杀功能的无机功能涂料。
33.本实施例中，所述的s1步骤中，搅拌作业的次数为三次，且每次搅拌速率依次为900rpm、600rpm和300rpm，三次加入清水总量为20份,搅拌时间总和不大于3h；所述的s2步骤中涂料研磨机的速率为5500rpm。
34.实施例4如图1所示，一种对新冠病毒有触杀功能的无机功能涂料，其特征在于：所述的对
新冠病毒有触杀功能的无机功能涂料由以下重量份数组组分构成：填料21份、钙类18份、电气石粉10份、季铵化10份、无机矿物凝胶27份、无机矿物颜料13份及去离子水21份。
35.其中，所述的填料为季铵化；所述的钙类为氧化钙和过氧化钙1：1比例混合；所述的电气石粉为托玛琳石；所述的无机矿物凝胶为水泥和膨润土中1：3比例混合；所述的无机矿物颜料为有色土和朱砂2：1比例混合；所述的季铵化为为生物碳杀毒微粒；其中，所述的填料、钙类、电气石粉、季铵化、无机矿物凝胶及无机矿物颜料均为粒径不大于200目的微粉。
36.一种对新冠病毒有触杀功能的无机功能涂料的制备方法，包括如下步骤：s1，初步混合，将填料 、钙类、电气石粉和无机矿物颜料在搅拌釜中混合，然后添加清水进行多频次搅拌和静置，得到半成品xga；s2，研磨，将半成品xga转移到涂料研磨机中进行研磨，至细度≤20μm，得到半成品xgb；s3，制备成品，将半成品xgb转移到搅拌釜中，加入所述无机矿物凝胶并搅拌均匀，得到对新冠病毒有触杀功能的无机功能涂料。
37.进一步的，所述的s1步骤中，搅拌作业的次数为三次，且每次搅拌速率依次为900rpm、600rpm和300rpm，三次加入清水总量为20份,搅拌时间总和不大于3h。
38.进一步的，所述的s2步骤中涂料研磨机的速率为5500rpm。
39.需要特别说明，所制备的新冠病毒有触杀功能的无机功能涂料使用时，首先在施工前必须关闭门窗，拒绝空气流通，并对室内温度进行控制，使温度不低于5℃，然后批刮碱性腻子找平墙面，接着应用滚涂/喷涂工艺对墙体进行第一次打底，然后打底半干情况下，涂刷第二遍涂料做墙体，第二遍墙体涂刷结束后，自然干燥24h以上即可。
40.且经过检测，燃烧性能测试和有害物质检测，燃烧性能为燃烧xga级，相关有害物质按照gxgb18582进行检测，结果如下：
同时，本发明中所采用的季铵化在本发明中，在添加到涂料中后，能够与涂料中的矿物间结合，形成可靠稳定的功能性涂层，季铵化采用触杀方式，一方面吸附带有负电荷的细菌、病毒，并在与其接触后，改变细胞、病毒细胞壁的通透性并破坏细胞壁结构和功能，使得的内溶物溶出从而导致细菌、病毒死亡，达到杀菌的目的。
41.需要特别说明，在涂料生产时，用于物料搅拌的搅拌釜包括承载机架1、混合罐2、主上料管3、上水管4、搅拌桨叶5、搅拌电机6、轴套7、超声波震荡器8、多通阀9及驱动电路10，所述承载机架1为轴向截面呈矩形的框架结构，其轴线与水平面垂直分布，所述混合罐2至少两个，嵌于承载机架1内并环绕承载机架2轴线均布，所述混合罐2间相互并联，与承载机架1侧壁及底部连接并与承载机架1轴线均布，所述混合罐2为轴向截面呈矩形的闭合腔体结构，且各混合罐2间相互并联，所述混合罐2上端面设一个固体加料口21，下端面设一个出料口22，侧表面底部位置设至少一个加水口23，所述固体加料口21于混合罐2同轴分布，且固体加料口21分别与多通阀9及主上料管3连通，其中多通阀9位于混合罐2外并与混合罐2上端面连接，主上料管3位于混合罐2内并与混合罐2同轴分布，且主上料管3长度不大于混合罐2长度的20%，所述上水管4至少两条，嵌于混合罐2内并环绕混合罐2轴线均布，且上水管4与混合罐2内侧面连接，其下端面与加水口23连通，上端面与混合罐2连通，且上水管4上端面与主上料管3下端面设5—20厘米的隔离间隙，所述搅拌桨叶5嵌于混合罐2内并与混合罐2同轴分布，所述搅拌桨叶5通过传动轴11与搅拌电机6连接，且搅拌桨叶5位于混合罐2底部上方并位于混合罐2中点下方，搅拌电机6与承载机架1底部连接，所述轴套7包覆在传动轴11外与传动轴11同轴分布并与混合罐2底部连接，所述超声波震荡器8若干，各超声波震荡器8环绕混合罐2轴线均布并分别与上水管4和轴套7外侧面连接，所述驱动电路1与承载机架1连接，并分别与搅拌电机6、超声波震荡器8、多通阀9电气连接。
42.同时，所述混合罐2下端面与承载机架2下端面间通过至少两级伸缩柱12连接，侧
表面与承载机架2内侧面间通过升降驱动机构13滑动连接，且升降驱动机构13与驱动电路10电气连接。
43.其中，所述至少两级伸缩柱为液压杆、弹簧杆及气压杆中的任意一种，所述升降驱动机构齿轮齿条机构、丝杠机构、液压缸、气压缸中的任意一种。
44.本实施例中，所述搅拌桨叶5直径为混合罐2内径的1/3—2/3。
45.本实施例中，所述的驱动电路10为基于工业单片机、可编程控制器中任意一种或两种共用为基础的电路系统。
46.与此同时，为了更好的实现对完成混合后的物料排放输送的需要，在实际生产中，承载机架1内另设数量与混合罐数量一致的输送泵14，且每个混合罐2均直接与一个输送泵14连通，所述输送泵14与承载机架1同轴分布，并沿承载机架1轴线方向从上向下分布，且各输送泵14均通过托架15与承载机架底部连接，同时可输送泵间另可通过尾气配置额外的导流管路实现混连，实现当个别输送泵故障时，由其他输送泵14代替其运行，满足持续物料输送作业的需要。
47.在进行实际生产工作时，将多通阀同时与外部各类固体物料输送系统连通，并将各类固体物料同时通过混合罐的主上料管同时输送到混合罐内，并使固体物料在混合罐内下落的过程中实现初步混合；同时将外部的供水机构与混合罐的上水管连通，并使混合用水输送至混合罐内并沿从上向下在自身重力作用下与固体物料尽心混合；在进行物料添加的过程中，同时驱动搅拌桨叶5、搅拌电机6、超声波震荡器8运行，实现利用机械搅拌和超声波振荡同时提高作业的工作效率和质量，完成混合后的物料则从混合罐底部的出料口输送至后续加工设备即可。
48.本发明的有益效果是：3、本发明中，无机功能涂料在使用过程中具有良好的透气和呼吸性能，同时这些无机功能涂料相比于乳胶漆或者其他胶质涂料并不会在火灾中燃烧并散发毒气，整个无机功能涂料内部含有季铵化，季铵化为为生物碳抗菌微粒，季铵化的触杀病毒性能卓越，进一步增加无机功能涂料的病毒触杀性能，并且无机功能涂料能够抗菌防霉，其透气性和抗水性好，还能满足减少霉菌的生产条件，同时整个涂料的ph值呈碱性，能够杀灭霉菌，相比于有机涂料不容易产生微生物，具有抗苔藓，防止藻类滋长的优点。
49.4、本发明中，无机功能涂料的色彩持久，能够持久不褪色，整个无机功能涂料所用的主粘结料和颜填料都是耐酸碱、耐久（即耐候、耐紫外线老化）、耐高温的无机物，能够有效防止紫外线的辐射，本发明中，无机功能涂料能够与墙身硅化反应形成微晶结构，整个涂料都是网状成膜的多孔结构，使整个涂料和墙体具有高透气性，季铵化的比表面积大，而且通过季铵化的使用，对环境病毒的触杀达到了更高的标准。
50.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。