專利名稱：鈦系銀基防霉抗菌乳膠漆內(nèi)墻涂料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種涂料的制備方法，特別是鈦系銀基防霉抗菌乳膠漆內(nèi)墻涂料的制備方法。

背景技術(shù)：
內(nèi)墻涂料是一種重要的裝飾裝修材料，國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家的建筑涂料品種主要是乳膠漆，其產(chǎn)量一般占總產(chǎn)量的50％。其中，美國以發(fā)展純丙烯酸乳膠漆和醋酸乙烯乳膠漆為主，日本以苯乙烯-丙烯酸乳膠漆為主，西歐各國以醋酸乙烯或叔碳酸乙烯酯改性醋酸乙烯乳膠涂料為主。我國建筑內(nèi)墻涂料中，目前低檔聚乙烯醇類涂料仍占較大比重，約占涂料總產(chǎn)量的40％；由于其品質(zhì)較差，近年來產(chǎn)量將逐漸下降，品質(zhì)較優(yōu)的建筑涂料獲得了較快的發(fā)展，主要有聚醋酸乙烯乳膠漆、聚酯酸乙烯-丙烯酸酯乳膠漆等。內(nèi)墻涂料由于室內(nèi)缺少陽光照射，角落或潮濕處容易滋生細(xì)菌和霉菌，使內(nèi)墻涂料涂層上出現(xiàn)霉斑。國外在20世紀(jì)80年代以后，開始大量出現(xiàn)防霉、抗菌、除臭的水性乳膠漆功能化產(chǎn)品。國內(nèi)目前也有這類涂料的研究和生產(chǎn)。
然而，常見的防霉、抗菌乳膠漆產(chǎn)品，對(duì)某些細(xì)菌的抑制作用較低，需加大防霉抗菌劑的使用量才能獲得理想的效果，導(dǎo)致內(nèi)墻涂料的成本增加；同時(shí)由于傳統(tǒng)防霉抗菌劑產(chǎn)品多為較大顆粒，在涂料中分散會(huì)產(chǎn)生沉降，使用時(shí)必須重新攪拌，但仍然難以保證分散均勻，因此其防霉、抗菌效果不穩(wěn)定。而對(duì)一些新型的納米防霉抗菌劑，卻存在易團(tuán)聚，長期分散穩(wěn)定性較差的問題。長效廣譜的防霉抗菌劑的研制，及其在涂料體系中的長期分散是當(dāng)前該領(lǐng)域亟需解決的技術(shù)問題。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種新型的鈦系銀基防霉抗菌乳膠漆內(nèi)墻涂料的制備方法。
本發(fā)明提供的鈦系銀基防霉抗菌乳膠漆內(nèi)墻涂料的制備方法，包括如下步驟 (1)將富含羥基的二氧化鈦納米晶溶膠與亞錫鹽溶液充分混合，在40～90℃的水浴條件下回流反應(yīng)，然后將產(chǎn)物離心分離、洗滌后再膠溶到去離子水中；其中亞錫鹽溶液中的Sn與二氧化鈦溶膠中的Ti的摩爾比為1∶0.2～1∶5； (2)在攪拌條件下，向上述經(jīng)亞錫鹽處理后的溶膠中加入可溶性銀鹽溶液，并加入還原劑，攪拌促使體系充分反應(yīng)后，將產(chǎn)物離心洗滌，并膠溶至去離子水中，獲得載銀納米二氧化鈦防霉抗菌溶膠；所述可溶性銀鹽中的Ag與二氧化鈦溶膠中Ti的摩爾比為1∶0.5～20；所述還原劑為甲酸或甲酸鈉中的至少一種，還原劑與銀鹽的摩爾比為1∶0.1～10； (3)在攪拌條件下，將上述載銀納米二氧化鈦防霉抗菌溶膠加入乳膠漆中，利用粒子間的靜電作用促使載銀二氧化鈦溶膠粒子在乳液粒子上附著，實(shí)現(xiàn)納米載銀二氧化鈦在乳膠漆中的分散，獲得鈦系銀基防霉抗菌乳膠漆內(nèi)墻涂料；其中二氧化鈦防霉抗菌溶膠的添加質(zhì)量占乳膠漆質(zhì)量的1％～15％。
步驟(1)中所述富含羥基的二氧化鈦納米晶溶膠按如下過程制備 ①在攪拌條件下將四氯化鈦、硫酸鈦或鈦酸丁酯其中至少一種中加入1～10m/m倍的醇稀釋溶劑中，攪拌均勻； ②在5～95℃水浴溫度下，將步驟①中的混合溶液逐滴加入1～500m/m倍的水解溶劑中，攪拌0.5～5小時(shí)； ③溶膠靜置陳化1小時(shí)～15天，直至呈淡藍(lán)色透明。
作為一種改進(jìn)，所述亞錫鹽是氯化亞錫、硝酸亞錫或硫酸亞錫中的至少一種。
作為一種改進(jìn)，為提高步驟(1)中離心、洗滌后得到的膠體在水中的分散性，用硝酸調(diào)節(jié)其pH值，pH值控制在0.5～5之間。
作為一種改進(jìn)，所述可溶性銀鹽溶液為硝酸銀、高氯酸銀或氟化銀溶液中的至少一種。
作為一種改進(jìn)，所述所述乳膠漆的基料為純丙乳液或苯丙乳液其中一種。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果 本發(fā)明通過濕化學(xué)方法在低溫條件下利用二氧化鈦溶膠粒子所含豐富的羥基，與亞錫離子有效鍵合，并通過錫原位地將銀離子還原成納米銀顆粒負(fù)載在二氧化鈦表面，隨后這些納米顆?？稍谶€原劑的進(jìn)一步作用下長大，從而提高銀的含量，實(shí)現(xiàn)了載銀二氧化鈦材料的低溫制備，節(jié)約了能源。同時(shí)以溶膠形式向乳膠涂料中添加載銀二氧化鈦，通過靜電作用促使載銀二氧化鈦溶膠粒子在乳液粒子上的附著，實(shí)現(xiàn)納米載銀二氧化鈦在乳膠漆中的良好分散。
本發(fā)明對(duì)制備條件要求不高，在常溫常壓下便可進(jìn)行，無需傳統(tǒng)的熱后處理工藝，可實(shí)現(xiàn)防霉抗菌劑在乳膠漆涂料體系中的長期穩(wěn)定分散，具有超強(qiáng)的氧化能力，能破壞細(xì)菌的蛋白質(zhì)，分解有機(jī)物，起到防霉抗菌的作用。具有諸多突出的優(yōu)勢(shì)1、無毒無害，無第二次污染；2、抗菌效果明顯，并可重復(fù)使用；3、制備工藝簡(jiǎn)單，操作方便。



圖1是普通乳膠漆中苯丙乳液粒子的透射電鏡照片； 圖2是本發(fā)明中載銀納米二氧化鈦附著于苯丙乳液粒子表面的透射電鏡照片；在相同的拍攝條件下，乳液粒子的顏色加深了。

具體實(shí)施例方式 以下通過實(shí)例進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述。
本發(fā)明制備的載銀納米二氧化鈦防霉抗菌劑的制備方法包括如下幾個(gè)步驟 (1)將富含羥基的二氧化鈦納米晶溶膠與亞錫鹽溶液充分混合，在40～90℃的水浴條件下回流反應(yīng)，然后將產(chǎn)物離心分離、洗滌后再膠溶到去離子水中；其中亞錫鹽溶液中的Sn與二氧化鈦溶膠中的Ti的摩爾比為1∶0.2～1∶5； (2)在攪拌條件下，向上述經(jīng)亞錫鹽處理后的溶膠中加入可溶性銀鹽溶液，并加入還原劑，攪拌促使體系充分反應(yīng)后，將產(chǎn)物離心洗滌，并膠溶至去離子水中，獲得載銀納米二氧化鈦防霉抗菌溶膠；所述可溶性銀鹽中的Ag與二氧化鈦溶膠中Ti的摩爾比為1∶0.5～20；所述還原劑為甲酸或甲酸鈉中的至少一種，還原劑與銀鹽的摩爾比為1∶0.1～10； (3)在攪拌條件下，將上述載銀納米二氧化鈦防霉抗菌溶膠加入乳膠漆中，利用粒子間的靜電作用促使載銀二氧化鈦溶膠粒子在乳液粒子上附著，實(shí)現(xiàn)納米載銀二氧化鈦在乳膠漆中的分散，獲得鈦系銀基防霉抗菌乳膠漆內(nèi)墻涂料；其中二氧化鈦防霉抗菌溶膠的添加質(zhì)量占乳膠漆質(zhì)量的1％～15％。
其中，表面富含羥基的銳鈦礦型二氧化鈦溶膠，是根據(jù)中國發(fā)明專利“二氧化鈦光觸媒溶膠的制備方法”(ZL 200510061118.6)所公開的方法制備，包括如下步驟 ①在攪拌條件下將四氯化鈦、硫酸鈦或鈦酸丁酯其中至少一種中加入1～10倍(m/m)的醇稀釋溶劑中，攪拌均勻；②在5～95℃水浴溫度下，將步驟①中的混合溶液逐滴加入1～500倍(m/m)的水解溶劑中，攪拌0.5～5小時(shí)；③溶膠靜置陳化1小時(shí)～15天，直至呈淡藍(lán)色透明。
所述醇稀釋溶劑為無水乙醇、乙二醇、異丙醇其中一種或幾種組合。
所述水解溶劑為去離子水或蒸餾水。
在將混合溶液加入水解溶劑中時(shí)，還可以加入無機(jī)酸控制水解速度，所述無機(jī)酸可以是硝酸、鹽酸、硫酸其中一種或者其中幾種的組合，酸的用量控制在使溶膠的pH值為1～5。
各實(shí)施例中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1。
表1 最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的具體實(shí)施例子。顯然，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例子，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種鈦系銀基防霉抗菌乳膠漆內(nèi)墻涂料的制備方法，包括如下步驟
(1)將富含羥基的二氧化鈦納米晶溶膠與亞錫鹽溶液充分混合，在40～90℃的水浴條件下回流反應(yīng)，然后將產(chǎn)物離心分離、洗滌后再膠溶到去離子水中；其中亞錫鹽溶液中的Sn與二氧化鈦溶膠中的Ti的摩爾比為1∶0.2～1∶5；
(2)在攪拌條件下，向上述經(jīng)亞錫鹽處理后的溶膠中加入可溶性銀鹽溶液，并加入還原劑，攪拌促使體系充分反應(yīng)后，將產(chǎn)物離心洗滌，并膠溶至去離子水中得到載銀納米二氧化鈦防霉抗菌溶膠；所述可溶性銀鹽中的Ag與二氧化鈦溶膠中Ti的摩爾比為1∶0.5～20；所述還原劑為甲酸或甲酸鈉中的至少一種，還原劑與銀鹽的摩爾比為1∶0.1～10；
(3)在攪拌條件下，將上述載銀納米二氧化鈦防霉抗菌溶膠加入乳膠漆中，利用粒子間的靜電作用促使載銀二氧化鈦溶膠粒子在乳液粒子上附著，實(shí)現(xiàn)納米載銀二氧化鈦在乳膠漆中的分散，獲得鈦系銀基防霉抗菌乳膠漆內(nèi)墻涂料；其中二氧化鈦防霉抗菌溶膠的添加質(zhì)量占乳膠漆質(zhì)量的1％～15％；
步驟(1)中所述富含羥基的二氧化鈦納米晶溶膠按如下過程制備
①在攪拌條件下將四氯化鈦、硫酸鈦或鈦酸丁酯其中至少一種中加入1～10m/m倍的醇稀釋溶劑中，攪拌均勻；
②在5～95℃水浴溫度下，將步驟①中的混合溶液逐滴加入1～500m/m倍的水解溶劑中，攪拌0.5～5小時(shí)；
③溶膠靜置陳化1小時(shí)～15天，直至呈淡藍(lán)色透明。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述鈦系銀基防霉抗菌乳膠漆內(nèi)墻涂料的制備方法，其特征在于，所述亞錫鹽是氯化亞錫、硝酸亞錫或硫酸亞錫中的至少一種。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述鈦系銀基防霉抗菌乳膠漆內(nèi)墻涂料的制備方法，其特征在于，為提高步驟(1)中離心、洗滌后得到的膠體在水中的分散性，用硝酸調(diào)節(jié)其pH值，pH值控制在0.5～5之間。
4、根據(jù)權(quán)利要求1所述鈦系銀基防霉抗菌乳膠漆內(nèi)墻涂料的制備方法，其特征在于，所述可溶性銀鹽溶液為硝酸銀、高氯酸銀或氟化銀溶液中的至少一種。
5、根據(jù)權(quán)利要求1所述鈦系銀基防霉抗菌乳膠漆內(nèi)墻涂料的制備方法，其特征在于，所述所述乳膠漆的基料為純丙乳液或苯丙乳液其中一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及涂料的制備方法，旨在提供一種鈦系銀基防霉抗菌乳膠漆內(nèi)墻涂料的制備方法。包括將富含羥基的二氧化鈦納米晶溶膠與亞錫鹽溶液充分混合，在水浴條件下回流反應(yīng)，然后將產(chǎn)物離心分離、洗滌后再膠溶到去離子水中；在攪拌下向溶膠中加入可溶性銀鹽溶液和還原劑，攪拌促使體系充分反應(yīng)后將產(chǎn)物離心洗滌，并膠溶至去離子水中，獲得載銀納米二氧化鈦防霉抗菌溶膠；在攪拌下將溶膠加入乳膠漆中獲得鈦系銀基防霉抗菌乳膠漆內(nèi)墻涂料。本發(fā)明具有諸多突出的優(yōu)勢(shì)無毒無害，無第二次污染；抗菌效果明顯，并可重復(fù)使用；制備工藝簡(jiǎn)單，操作方便。
文檔編號(hào)C09D133/04GK101613556SQ20091010068
公開日2009年12月30日 申請(qǐng)日期2009年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月16日
發(fā)明者申乾宏, 宗建娟, 勝 黎, 盛建松, 輝 楊 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)