一种厕所用环保型载银抗菌耐磨纳米涂料及其制备方法与流程

1.本发明属于抗菌涂料技术领域，具体涉及一种厕所用环保型载银抗菌耐磨纳米涂料及其制备方法。

背景技术：

2.厕所是人类日常生活中的重要组成部分，保证厕所环境的安全卫生对人类生活健康和生活质量提高十分必要。通常情况下，厕所环境通风效果差，且湿度较大，加之粪便和尿液的排放，极易导致细菌与病毒滋生。特别是公共厕所，人流使用量大，交叉污染风险增大，给厕所的卫生带来极大的挑战。同时，在这种环境下，厕所的墙面、地面以及各种内部设施的表面也极易产生污损、粗糙、老化和开裂等问题，将进一步加剧细菌和病毒的附着和滋生，导致清洁难度的增加和清洁成本的提高。
3.通过在厕所的墙面、地面以及各种内部设施的表面使用防霉耐磨涂料将显著改善厕所环境细菌滋生和设施老旧的问题，提升厕所的环境卫生，同时降低厕所的维护成本。然而，市场上的抗菌涂料往往性能不够稳定，不能适用于厕所的恶劣环境，同时大多数涂料往往含有有毒的有机溶剂，对人体健康产生危害。因此，开发一种环保型的且能适用于厕所环境的抗菌耐磨涂料十分必要。
4.本发明提供了一种厕所用环保型载银抗菌耐磨纳米涂料及其制备方法，解决现有抗菌涂料无法适用于厕所的恶劣环境并且具有一定毒性危害的技术问题，以水性环氧树脂和有机硅树脂为成膜基体，以壳聚糖和载银纳米氧化锌为杀菌剂，以气相法二氧化硅和纳米氧化铝为耐磨材料，在水溶液条件下通过添加水性环氧固化剂，形成抗菌耐磨涂料，可用于厕所墙面、地面以及各种内部设施表面的保护涂层，达到改善厕所环境卫生和降低厕所维护成本的目的。

技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是：提供一种厕所用环保型载银抗菌耐磨纳米涂料及其制备方法，解决现有的技术问题。
6.为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
7.一种厕所用环保型载银抗菌耐磨纳米涂料包括按质量百分比计的以下组分：
[0008][0009]
进一步地，水性环氧树脂的环氧当量为500～600g/mol。
[0010]
进一步地，有机硅树脂为聚二甲基硅氧烷、乙烯基取代聚二甲基硅氧烷、苯基取代聚二甲基硅氧烷中的一种或几种。
[0011]
进一步地，壳聚糖的分子量为250000～1000000。
[0012]
进一步地，气相法二氧化硅的粒径为7～40nm。
[0013]
进一步地，纳米氧化铝的粒径为10～30nm。
[0014]
进一步地，载银纳米氧化锌的制备方法包括：
[0015]
步骤a、将纳米氧化锌和聚乙烯吡咯烷酮加入水中，通过磁力搅拌分散得到分散均匀的分散液；
[0016]
步骤b、向步骤a的分散液中加入硝酸银水溶液，室温下磁力搅拌0.5～1h 后，加入新制的硼氢化钠水溶液继续反应0.5～1h，将银离子还原为纳米银；
[0017]
步骤c、将步骤b所得的反应液离心干燥，得到载银纳米氧化锌。
[0018]
进一步地，纳米氧化锌的粒径为30～50nm。
[0019]
进一步地，纳米氧化锌和聚乙烯吡咯烷酮的比例为1:0.1～0.2，纳米氧化锌和硝酸银的比例为1:0.02～0.05，所述硼氢化钠和硝酸银的比例为1～1.5:1。
[0020]
一种厕所用环保型载银抗菌耐磨纳米涂料的制备方法包括以下步骤：
[0021]
步骤1、将水、水性环氧树脂、有机硅树脂、壳聚糖、载银纳米氧化锌、气相法二氧化硅、纳米氧化铝各组分按所述比例混合，通过高速分散机搅拌均匀得到混合液；
[0022]
步骤2、将步骤1所得混合液与水性环氧固化剂按所述比例混合均匀，得到厕所用环保型载银抗菌耐磨纳米涂料。
[0023]
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0024]
本发明结构简单、设计科学合理，使用方便，解决现有抗菌涂料无法适用于厕所的恶劣环境并且具有一定毒性危害的技术问题，以水性环氧树脂和有机硅树脂为成膜基体，以壳聚糖和载银纳米氧化锌为杀菌剂，以气相法二氧化硅和纳米氧化铝为耐磨材料，在水溶液条件下通过添加水性环氧固化剂，形成抗菌耐磨涂料，可用于厕所墙面、地面以及各种内部设施表面的保护涂层，达到改善厕所环境卫生和降低厕所维护成本的目的。
[0025]
本发明使用水性环氧树脂为成膜基体，不使用有毒有机溶剂，安全环保；并且环
氧树脂对基体的附着能力强，能有效防止涂层的脱落。
[0026]
本发明添加的有机硅树脂具有较高稳定性、较低的表面能和防水防潮性能，具有防污功能，使涂料表面易于清洁。
[0027]
本发明通过将纳米银负载到纳米氧化锌上，一方面可防止纳米银的团聚，提高银的杀菌活性，降低成本；另一方面由于纳米银和氧化锌协同作用，将进一步提高涂料的杀菌效率和性能稳定性。
[0028]
本发明添加的壳聚糖作为一种天然的阳离子纤维素生物聚合物，对各种细菌均有较高的抑菌活性，且由于壳聚糖分子链中含有大量的胺基和羟基，能和金属氧化物形成稳定络合物，将起到稳定载银纳米氧化锌的作用，并且可以协同载银纳米氧化锌发挥优良的抗菌性能。
[0029]
本发明使用气相法二氧化硅和纳米氧化铝为耐磨材料，纳米级的结构不仅分散性能好，还能增强涂料的耐磨性能。
具体实施方式
[0030]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下对本发明进一步详细说明。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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0031]
本发明提供的一种厕所用环保型载银抗菌耐磨纳米涂料及其制备方法，结构简单、设计科学合理，使用方便，解决现有抗菌涂料无法适用于厕所的恶劣环境并且具有一定毒性危害的技术问题，以水性环氧树脂和有机硅树脂为成膜基体，以壳聚糖和载银纳米氧化锌为杀菌剂，以气相法二氧化硅和纳米氧化铝为耐磨材料，在水溶液条件下通过添加水性环氧固化剂，形成抗菌耐磨涂料，可用于厕所墙面、地面以及各种内部设施表面的保护涂层，达到改善厕所环境卫生和降低厕所维护成本的目的。
[0032]
本发明的厕所用环保型载银抗菌耐磨纳米涂料包括水、水性环氧树脂、有机硅树脂、壳聚糖、载银纳米氧化锌、气相法二氧化硅、纳米氧化铝和水性环氧固化剂，其中各组分的质量百分比计如下：
[0033]
[0034]
本发明以水性环氧树脂为成膜基体，不使用有毒有机溶剂，安全环保；并且环氧树脂对基体的附着能力强，能有效防止涂层的脱落。所述水性环氧树脂的环氧当量为500～600g/mol。
[0035]
本发明添加的有机硅树脂具有较高稳定性、较低的表面能和防水防潮性能，具有防污功能，使涂料表面易于清洁。所述有机硅树脂为聚二甲基硅氧烷、乙烯基取代聚二甲基硅氧烷、苯基取代聚二甲基硅氧烷中的一种或几种。
[0036]
本发明本将纳米银负载到纳米氧化锌上，在众多的杀菌剂中，金属银的杀菌能力最强，并能有效控制顽抗菌株，极少量的银就能消灭大量的致病生物体。而氧化锌本身也是一种优良的无机抗菌剂。使用载银纳米氧化锌，一方面可防止纳米银的团聚，提高银的杀菌活性，降低成本；另一方面由于纳米银和氧化锌协同作用，将进一步提高涂料的杀菌效率和性能稳定性。
[0037]
本发明添加的壳聚糖作为一种天然的阳离子纤维素生物聚合物，对各种细菌均有较高的抑菌活性，且由于壳聚糖分子链中含有大量的胺基和羟基，能和金属氧化物形成稳定络合物，将起到稳定载银纳米氧化锌的作用，并且可以协同载银纳米氧化锌发挥优良的抗菌性能。所述壳聚糖的分子量为 250000～1000000。
[0038]
本发明使用气相法二氧化硅和纳米氧化铝为耐磨材料，纳米级的结构不仅分散性能好，还能增强涂料的耐磨性能和耐腐蚀性能。所述气相法二氧化硅的粒径为7～40nm，纳米氧化铝的粒径为10～30nm。
[0039]
实施例1
[0040]
本发明载银纳米氧化锌的制备方法包括：
[0041]
步骤a、称取100份纳米氧化锌(粒径30nm)和15份聚乙烯吡咯烷酮于烧杯中，加入适量水，通过磁力搅拌分散得到分散均匀的分散液；
[0042]
步骤b、向步骤a的分散液中加入4份硝酸银水溶液，室温下磁力搅拌0.5h 后，加入新制的5份硼氢化钠水溶液继续反应0.5h，将银离子还原为纳米银；
[0043]
步骤c、将步骤b所得的反应液于3000rpm下离心，所得沉淀在60℃条件下真空干燥24h，得到载银纳米氧化锌粉末。
[0044]
实施例2
[0045]
本发明载银纳米氧化锌的制备方法包括：
[0046]
步骤a、称取100份纳米氧化锌(粒径50nm)和10份聚乙烯吡咯烷酮于烧杯中，加入适量水，通过磁力搅拌分散得到分散均匀的分散液；
[0047]
步骤b、向步骤a的分散液中加入2份硝酸银水溶液，室温下磁力搅拌0.5h 后，加入新制的2.5份硼氢化钠水溶液继续反应0.5h，将银离子还原为纳米银；
[0048]
步骤c、将步骤b所得的反应液于3000rpm下离心，所得沉淀在60℃条件下真空干燥24h，得到载银纳米氧化锌粉末。
[0049]
实施例3
[0050]
一种厕所用环保型载银抗菌耐磨纳米涂料的制备方法包括以下步骤：
[0051]
步骤1、将25份水、20份水性环氧树脂(环氧当量为600g/mol)、5份有机硅树脂、5份壳聚糖(分子量为300000)、3份实施例1所制载银纳米氧化锌、 2份气相法二氧化硅(粒径约10nm)和2份纳米氧化铝(粒径约20nm)混合，通过高速分散机搅拌均匀；
[0052]
步骤2、将步骤1所得混合液与15份水性环氧固化剂混合均匀，得到厕所用环保型载银抗菌耐磨纳米涂料。
[0053]
实施例4
[0054]
一种厕所用环保型载银抗菌耐磨纳米涂料的制备方法包括以下步骤：
[0055]
步骤1、将25份水、25份水性环氧树脂(环氧当量为550g/mol)、5份有机硅树脂、5份壳聚糖(分子量为500000)、3份实施例2所制载银纳米氧化锌、 2份气相法二氧化硅(粒径约10nm)和2份纳米氧化铝(粒径约20nm)混合，通过高速分散机搅拌均匀；
[0056]
步骤2、将步骤1所得混合液与20份水性环氧固化剂混合均匀，得到厕所用环保型载银抗菌耐磨纳米涂料。
[0057]
实施例5
[0058]
一种厕所用环保型载银抗菌耐磨纳米涂料的制备方法包括以下步骤：
[0059]
步骤1、将35份水、20份水性环氧树脂(环氧当量为550g/mol)、6份有机硅树脂、7份壳聚糖(分子量为800000)、3份实施例1所制载银纳米氧化锌、1份气相法二氧化硅(粒径约20nm)和3份纳米氧化铝(粒径约20nm)混合，通过高速分散机搅拌均匀；
[0060]
步骤2、将步骤1所得混合液与15份水性环氧固化剂混合均匀，得到厕所用环保型载银抗菌耐磨纳米涂料。
[0061]
实施例6
[0062]
一种厕所用环保型载银抗菌耐磨纳米涂料的制备方法包括以下步骤：
[0063]
步骤1、将30份水、20份水性环氧树脂(环氧当量为600g/mol)、10份有机硅树脂、7份壳聚糖(分子量为800000)、5份实施例2所制载银纳米氧化锌、3份气相法二氧化硅(粒径约20nm)和1份纳米氧化铝(粒径约20nm) 混合，通过高速分散机搅拌均匀；
[0064]
步骤2、将步骤1所得混合液与15份水性环氧固化剂混合均匀，得到厕所用环保型载银抗菌耐磨纳米涂料。
[0065]
最后应说明的是：以上各实施例仅仅为本发明的较优实施例用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，当然更不是限制本发明的专利范围；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围；也就是说，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内；另外，将本发明的技术方案直接或间接的运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：

1.一种厕所用环保型载银抗菌耐磨纳米涂料，其特征在于，包括按质量百分比计的以下组分：2.根据权利要求1所述的一种厕所用环保型载银抗菌耐磨纳米涂料，其特征在于，水性环氧树脂的环氧当量为500～600g/mol。3.根据权利要求1所述的一种厕所用环保型载银抗菌耐磨纳米涂料，其特征在于，有机硅树脂为聚二甲基硅氧烷、乙烯基取代聚二甲基硅氧烷、苯基取代聚二甲基硅氧烷中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的一种厕所用环保型载银抗菌耐磨纳米涂料，其特征在于，壳聚糖的分子量为250000～1000000。5.根据权利要求1所述的一种厕所用环保型载银抗菌耐磨纳米涂料，其特征在于，气相法二氧化硅的粒径为7～40nm。6.根据权利要求1所述的一种厕所用环保型载银抗菌耐磨纳米涂料，其特征在于，纳米氧化铝的粒径为10～30nm。7.根据权利要求1所述的一种厕所用环保型载银抗菌耐磨纳米涂料，其特征在于，载银纳米氧化锌的制备方法包括：步骤a、将纳米氧化锌和聚乙烯吡咯烷酮加入水中，通过磁力搅拌分散得到分散均匀的分散液；步骤b、向步骤a的分散液中加入硝酸银水溶液，室温下磁力搅拌0.5～1h后，加入新制的硼氢化钠水溶液继续反应0.5～1h，将银离子还原为纳米银；步骤c、将步骤b所得的反应液离心干燥，得到载银纳米氧化锌。8.根据权利要求7所述的一种厕所用环保型载银抗菌耐磨纳米涂料，其特征在于，纳米氧化锌的粒径为30～50nm。9.根据权利要求7所述的一种厕所用环保型载银抗菌耐磨纳米涂料，其特征在于，纳米氧化锌和聚乙烯吡咯烷酮的比例为1:0.1～0.2，纳米氧化锌和硝酸银的比例为1:0.02～0.05，所述硼氢化钠和硝酸银的比例为1～1.5:1。10.根据权利要求1-9任意一项所述一种厕所用环保型载银抗菌耐磨纳米涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将水、水性环氧树脂、有机硅树脂、壳聚糖、载银纳米氧化锌、气相法二氧化硅、纳米氧化铝各组分按权利要求1所述比例混合，通过高速分散机搅拌均匀得到混合液；步骤2、将步骤1所得混合液与水性环氧固化剂按权利要求1所述比例混合均匀，得到厕所用环保型载银抗菌耐磨纳米涂料。

技术总结

本发明公开了一种厕所用环保型载银抗菌耐磨纳米涂料及其制备方法，解决现有抗菌涂料无法适用于厕所的恶劣环境并且具有一定毒性危害的技术问题。本发明包括下述重量百分比的组分通过混合而成：水(25％-35％)、水性环氧树脂(20％-25％)、有机硅树脂(5-10％)、壳聚糖(5％-7％)、载银纳米氧化锌(3％-5％)、气相法二氧化硅(1％-3％)、纳米氧化铝(1％-3％)、水性环氧固化剂(15％-20％)。本发明结构简单、设计科学合理，使用方便，涉及的防霉耐磨涂料适用于厕所环境包括墙面、地面和各种内部设施的表面喷涂，具有长效杀菌防霉的功效，以及耐磨、易清洁的特点；并且该涂料为水性涂料，不含有毒的有机溶剂，是一种环保型的防霉耐磨涂料，可适用于家庭和公共厕所。可适用于家庭和公共厕所。