1.本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种合成堇青石纳米抗菌抗病毒防霉涂料及制备工艺。
背景技术：
2.现今涂料为了达到杀菌作用会在涂料中加入多种无机抗菌剂，目前应用得最多的是含银、含银锌、铜复合金属盐类和光触媒型氧化钛、氧化锌。银离子的抗菌力很强，在水中只要有500ppb银离子就对大肠杆菌有杀伤能力。这是其它金属离子远远不及的。光触媒型氧化钛、氧化锌抗菌剂是基于光催化自由基产生机理。但目前对室内涂料的功能性要求更高，除抗菌防霉外，由于空气质量下降以及室内装修等原因造成的空气质量问题，使得人们对于涂料净化空气的功能的需求度越来越高。但是目前市面上原有的含金属氧化物的涂料，虽然抑菌杀菌功能高效，但基本都不同时具备抗菌和净化空气的功能，不具备降解或吸附空气中有害物质的功能，这在一定程度上限制了此类涂料在市场上的推广。
3.另外，比如幼儿园、中小学校、医院医疗聚集地及主要公共场所有较好防范作用，因此有必要提高涂料本身吸附和祛除病毒的功能。
技术实现要素：
4.为解决上述技术问题，本发明提出了一种合成堇青石纳米抗菌抗病毒防霉涂料及其制备工艺，通过在传统的使用纳米氧化银抗菌涂料配方添加了合成堇青石材料、纳米二氧化硅、纳米氧化铜及负离子添加剂，提高了涂料产品的抗菌抗病毒性能，同时也实现了降解室内有害物质和净化空气的目的。
5.为实现上述目的，第一方明，本发明提出了一种合成堇青石纳米抗菌抗病毒防霉涂料，采用如下技术方案：
6.一种合成堇青石纳米抗菌抗病毒防霉涂料，按重量份配比，其组分包括：去离子水18-28份，钛白粉15-18份，滑石粉5-10份，合成堇青石粉5-10份，硅酸钙晶须15-20份，纯丙乳液25-35份，纳米二氧化硅1-2份，纳米氧化锌0.3-0.5 份，纳米氧化铜0.3-0.6份，纳米氧化银0.2-0.4份，纳米抗病毒剂0.3-0.5份，分散剂0.6-0.8份、润湿剂0.1-0.3份、杀菌剂0.1-0.2份、纤维素醚0.2-0.3 份、丙二醇0.2-0.6份、醇酯十二1.5-2.5份、消泡剂0.1-0.4份、ph调节剂 0.1-0.2份、负离子添加剂1.5-2.5份、聚氨酯增稠剂0.2-0.5份和碱溶涨增稠剂0.3-0.5份。
7.优选地，按重量份配比，其组分包括：去离子水20-26份，钛白粉15-18份，滑石粉5-10份，合成堇青石粉5-8份，硅酸钙晶须15-18份，纯丙乳液25-30 份，纳米二氧化硅1-2份，纳米氧化锌0.3-0.5份，纳米氧化铜0.3-0.5份，纳米氧化银0.2-0.3份，纳米抗病毒剂0.3-0.4份，分散剂0.6-0.8份、润湿剂 0.1-0.3份、杀菌剂0.1-0.2份、纤维素醚0.2-0.3份、丙二醇0.2-0.6份、醇酯十二1.5-2.5份、消泡剂0.1-0.4份、ph调节剂0.1-0.2份、负离子添加剂 1.5-2.5份、聚氨酯增稠剂0.2-0.5份和碱溶涨增稠剂0.3-0.5份。
8.优选地，按重量份配比，其组分包括：去离子水22-24份，钛白粉15-18份，滑石粉5-10份，合成堇青石粉6-9份，硅酸钙晶须16-20份，纯丙乳液25-35 份，纳米二氧化硅1-1.5份，纳米氧化锌0.3-0.5份，纳米氧化铜0.4-0.6份，纳米氧化银0.2-0.4份，纳米抗病毒剂0.3-0.4份，分散剂0.6-0.8份、润湿剂 0.1-0.3份、杀菌剂0.1-0.2份、纤维素醚0.2-0.3份、丙二醇0.2-0.6份、醇酯十二1.5-2.5份、消泡剂0.1-0.4份、ph调节剂0.1-0.2份、负离子添加剂 1.5-2.5份、聚氨酯增稠剂0.2-0.5份和碱溶涨增稠剂0.3-0.5份。
9.优选地，合成堇青石粉为800目粉料，钛白粉为金红石型钛白粉，滑石粉为 1250目粉料，分散剂采用三元共聚物分散剂。
10.通过采用上述技术方案，将合成堇青石粉800目添加到涂料中，利用其多孔结构，天然空气净化的能力，吸附空气中有毒有害物，并具有调湿防霉效果；为了进一步提高涂料的抗菌抗病毒的性能，将纳米氧化物添加到涂料中，特别是纳米氧化铜对新冠病毒具有一定的杀灭作用；将负离子添加剂添加到涂料中，能够持续释放负离子、去除有害气体和室内异味、抗菌抑菌等特点,起到净化空气的作用；为避免纳米金属氧化物长期贮存易发生团聚现象，会影响涂膜的抑菌及杀菌效果，因此本方案中选用的分散剂是一种三元共聚物分散剂.
11.第二方面，本发明提出了一种合成堇青石纳米抗菌抗病毒防霉涂料的制备方法，具体采用如下方案：
12.本实施例中涂料制备方法为：首先启动生产分散机，调节生产分散机转速在 300-500转/分钟，向其中依次加入配方量的去离子水、分散剂、润湿剂、纳米抗病毒剂、丙二醇和醇酯十二，搅拌3-5分钟，得到均匀的混合液；将生产分散机转速调至800-900转/分钟，加入配方量的纳米二氧化硅、纳米氧化锌、纳米氧化铜及纳米氧化银，分散10分钟，再向混合液中依次加入配方量的纤维素醚和 ph调节剂，搅拌至溶解均匀；然后将生产分散机转速调至1400-1600转/分钟，依次加入配方量的钛白粉、滑石粉、碳酸钙晶须、合成堇青石粉和负离子添加剂，高速分散30分钟；然后将生产分散机转速调至500转/分钟，再加入配方量的纯丙乳液、消泡剂、杀菌剂搅匀；最后加入配方量的聚氨酯增稠剂和碱溶涨增稠剂调节粘度，即得本发明涂料。然后将生产分散机转速调至500转/分钟，再加入配方量的纯丙乳液、消泡剂、杀菌剂搅匀；最后加入配方量的聚氨酯增稠剂和碱溶涨增稠剂调节粘度，即得本发明涂料。
13.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
14.本发明通过在传统涂料中添加合成堇青石粉，利用其具有非金属矿物中极大的比表面积，以及独特的孔道结构，提高了涂料的吸附能力，能够有效吸收空气中的有害物质；另外，在涂料中添加负离子添加剂能够激发释放高浓度负离子，从而进一步提高涂料降解有害物质和净化空气的能力，加入纳米抗病毒剂以及纳米氧化锌、纳米氧化铜和纳米氧化银提高了涂料的抗病毒能力，使得涂料具有主动吸附空气中病毒并杀灭的功效。
具体实施方式
15.实施例一
16.一种合成堇青石纳米抗菌抗病毒防霉涂料，按重量比，其原料组成如下：去离子水18份，钛白粉15份，滑石粉5份，合成堇青石粉5份，硅酸钙晶须15 份，纯丙乳液25份，纳米二
氧化硅1份，纳米氧化锌0.3份，纳米氧化铜0.3 份，纳米氧化银0.2份，纳米抗病毒剂0.3份，分散剂0.6份、润湿剂0.1份、杀菌剂0.1份、纤维素醚0.2份、丙二醇0.2份、醇酯十二1.5份、消泡剂0.1 份、ph调节剂0.1份、负离子添加剂1.5份、聚氨酯增稠剂0.2份和碱溶涨增稠剂0.3份。
17.需要说明的是，本实施例中的合成堇青石粉主要含氧化镁、海泡石、三氧化二铝等天然矿物，经高温高压合成斜方晶物质，单斜晶系的层链状结构，合成堇青石粉比表面积大，吸附性强。
18.本实施例中，无机金属盐抗菌剂的组成，主要包括载体与抗菌成分，其中载体承担抗菌成分，保证活性组分稳定，同时具有缓释性；例如纳米氧化银其杀菌机理为银离子接触反应杀菌机理，当微量银离子接触微生物细胞膜时，因后者带负电，依靠库仑引力，使二者牢固吸附，穿透细胞壁进入细胞内，并与巯基反应，破坏细胞合成酶的活性，细胞丧失分裂增殖能力而死亡；或者破坏微生物的电子传输系统，呼吸系统，物质传递系统而抗菌。负离子添加剂能激发释放高浓度负离子的功能，降解和净化空气。
19.纳米氧化铜中的铜离子表面与细菌外膜直接相互作用时，通过“短路效应”破坏细菌的“膜电位”及通过游离态的单一铜离子或铜分子“有氧撞击”细胞膜而形成的“氧化破坏”两种途径使细菌外膜破裂；之后铜表面作用于细菌外膜上的“破洞”，铜离子流可以顺利进入细菌的细胞内部，阻断细胞的新陈代谢，细菌将无法呼吸、进食、消化和产生能量。铜离子在杀灭细胞及病毒后，仍可继续发挥作用，实现持久性和耐药性。
20.由于纳米金属氧化物长期贮存易发生团聚现象，本发明涂料产品中添加的纳米金属氧化物若因发生团聚会影响涂膜的抑菌及杀菌效果，因此本发明中分散剂优选纳米材料专用分散剂，例如南京保克特新材料有限公司生产的型号:pdt-ic1。
21.本实施例中涂料制备方法为：首先启动生产分散机，调节生产分散机转速在 300-500转/分钟，向其中依次加入配方量的去离子水、分散剂、润湿剂、纳米抗病毒剂、丙二醇和醇酯十二，搅拌3-5分钟，得到均匀的混合液；将生产分散机转速调至800-900转/分钟，加入配方量的纳米二氧化硅、纳米氧化锌、纳米氧化铜及纳米氧化银，分散10分钟，再向混合液中依次加入配方量的纤维素醚和 ph调节剂，搅拌至溶解均匀；然后将生产分散机转速调至1400-1600转/分钟，依次加入配方量的钛白粉、滑石粉、碳酸钙晶须、合成堇青石粉和负离子添加剂，高速分散30分钟；然后将生产分散机转速调至500转/分钟，再加入配方量的纯丙乳液、消泡剂、杀菌剂搅匀；最后加入配方量的聚氨酯增稠剂和碱溶涨增稠剂调节粘度，即得本发明涂料。然后将生产分散机转速调至500转/分钟，再加入配方量的纯丙乳液、消泡剂、杀菌剂搅匀；最后加入配方量的聚氨酯增稠剂和碱溶涨增稠剂调节粘度，即得本发明涂料。
22.实施例二
23.一种合成堇青石纳米抗菌抗病毒防霉涂料，按重量比，其原料组成如下：
24.去离子水28份，钛白粉18份，滑石粉10份，合成堇青石粉10份，硅酸钙晶须20份，纯丙乳液35份，纳米二氧化硅2份，纳米氧化锌0.5份，纳米氧化铜0.6份，纳米氧化银0.4份，纳米抗病毒剂0.5份，分散剂0.8份、润湿剂0.3 份、杀菌剂0.2份、纤维素醚0.3份、丙二醇0.6份、醇酯十二2.5份、消泡剂 0.4份、ph调节剂0.2份、负离子添加剂2.5份、聚氨酯增稠剂0.5份和碱溶涨增稠剂0.5份。
25.本实施例中涂料制备方法为：首先启动生产分散机，调节生产分散机转速在 300-500转/分钟，向其中依次加入配方量的去离子水、分散剂、润湿剂、纳米抗病毒剂、丙二醇和醇酯十二，搅拌3-5分钟，得到均匀的混合液；将生产分散机转速调至800-900转/分钟，加入配方量的纳米二氧化硅、纳米氧化锌、纳米氧化铜及纳米氧化银，分散10分钟，再向混合液中依次加入配方量的纤维素醚和 ph调节剂，搅拌至溶解均匀；然后将生产分散机转速调至1400-1600转/分钟，依次加入配方量的钛白粉、滑石粉、碳酸钙晶须、合成堇青石粉和负离子添加剂，高速分散30分钟；然后将生产分散机转速调至500转/分钟，再加入配方量的纯丙乳液、消泡剂、杀菌剂搅匀；最后加入配方量的聚氨酯增稠剂和碱溶涨增稠剂调节粘度，即得本发明涂料。然后将生产分散机转速调至500转/分钟，再加入配方量的纯丙乳液、消泡剂、杀菌剂搅匀；最后加入配方量的聚氨酯增稠剂和碱溶涨增稠剂调节粘度，即得本发明涂料。
26.实施例三
27.一种合成堇青石纳米抗菌抗病毒防霉涂料，按重量比，其原料组成如下：
28.去离子水26份，钛白粉18份，滑石粉10份，合成堇青石粉8份，硅酸钙晶须18份，纯丙乳液30份，纳米二氧化硅2份，纳米氧化锌0.5份，纳米氧化铜0.5份，纳米氧化银0.3份，纳米抗病毒剂0.4份，分散剂0.8份、润湿剂0.3 份、杀菌剂0.2份、纤维素醚0.3份、丙二醇0.6份、醇酯十二2.5份、消泡剂 0.4份、ph调节剂0.2份、负离子添加剂2.5份、聚氨酯增稠剂0.5份和碱溶涨增稠剂0.5份。
29.本实施例中涂料制备方法为：首先启动生产分散机，调节生产分散机转速在 300-500转/分钟，向其中依次加入配方量的去离子水、分散剂、润湿剂、纳米抗病毒剂、丙二醇和醇酯十二，搅拌3-5分钟，得到均匀的混合液；将生产分散机转速调至800-900转/分钟，加入配方量的纳米二氧化硅、纳米氧化锌、纳米氧化铜及纳米氧化银，分散10分钟，再向混合液中依次加入配方量的纤维素醚和 ph调节剂，搅拌至溶解均匀；然后将生产分散机转速调至1400-1600转/分钟，依次加入配方量的钛白粉、滑石粉、碳酸钙晶须、合成堇青石粉和负离子添加剂，高速分散30分钟；然后将生产分散机转速调至500转/分钟，再加入配方量的纯丙乳液、消泡剂、杀菌剂搅匀；最后加入配方量的聚氨酯增稠剂和碱溶涨增稠剂调节粘度，即得本发明涂料。然后将生产分散机转速调至500转/分钟，再加入配方量的纯丙乳液、消泡剂、杀菌剂搅匀；最后加入配方量的聚氨酯增稠剂和碱溶涨增稠剂调节粘度，即得本发明涂料。
30.实施例四
31.一种合成堇青石纳米抗菌抗病毒防霉涂料，按重量比，其原料组成如下：
32.去离子水20份，钛白粉15份，滑石粉5份，合成堇青石粉5份，硅酸钙晶须15份，纯丙乳液25份，纳米二氧化硅1份，纳米氧化锌0.3份，纳米氧化铜 0.3份，纳米氧化银0.2份，纳米抗病毒剂0.3份，分散剂0.6份、润湿剂0.1 份、杀菌剂0.1份、纤维素醚0.2份、丙二醇0.2份、醇酯十二1.5份、消泡剂 0.1份、ph调节剂0.1份、负离子添加剂1.5份、聚氨酯增稠剂0.2份和碱溶涨增稠剂0.3份
33.本实施例中涂料制备方法为：首先启动生产分散机，调节生产分散机转速在 300-500转/分钟，向其中依次加入配方量的去离子水、分散剂、润湿剂、纳米抗病毒剂、丙二醇和醇酯十二，搅拌3-5分钟，得到均匀的混合液；将生产分散机转速调至800-900转/分钟，加入
配方量的纳米二氧化硅、纳米氧化锌、纳米氧化铜及纳米氧化银，分散10分钟，再向混合液中依次加入配方量的纤维素醚和 ph调节剂，搅拌至溶解均匀；然后将生产分散机转速调至1400-1600转/分钟，依次加入配方量的钛白粉、滑石粉、碳酸钙晶须、合成堇青石粉和负离子添加剂，高速分散30分钟；然后将生产分散机转速调至500转/分钟，再加入配方量的纯丙乳液、消泡剂、杀菌剂搅匀；最后加入配方量的聚氨酯增稠剂和碱溶涨增稠剂调节粘度，即得本发明涂料。然后将生产分散机转速调至500转/分钟，再加入配方量的纯丙乳液、消泡剂、杀菌剂搅匀；最后加入配方量的聚氨酯增稠剂和碱溶涨增稠剂调节粘度，即得本发明涂料。
34.实施例五
35.去离子水24份，钛白粉18份，滑石粉10份，合成堇青石粉9份，硅酸钙晶须20份，纯丙乳液35份，纳米二氧化硅1.5份，纳米氧化锌0.5份，纳米氧化铜0.6份，纳米氧化银0.4份，纳米抗病毒剂0.4份，分散剂0.8份、润湿剂 0.3份、杀菌剂0.2份、纤维素醚0.3份、丙二醇0.6份、醇酯十二2.5份、消泡剂0.4份、ph调节剂0.2份、负离子添加剂2.5份、聚氨酯增稠剂0.5份和碱溶涨增稠剂0.5份。
36.本实施例中涂料制备方法为：首先启动生产分散机，调节生产分散机转速在 300-500转/分钟，向其中依次加入配方量的去离子水、分散剂、润湿剂、纳米抗病毒剂、丙二醇和醇酯十二，搅拌3-5分钟，得到均匀的混合液；将生产分散机转速调至800-900转/分钟，加入配方量的纳米二氧化硅、纳米氧化锌、纳米氧化铜及纳米氧化银，分散10分钟，再向混合液中依次加入配方量的纤维素醚和 ph调节剂，搅拌至溶解均匀；然后将生产分散机转速调至1400-1600转/分钟，依次加入配方量的钛白粉、滑石粉、碳酸钙晶须、合成堇青石粉和负离子添加剂，高速分散30分钟；然后将生产分散机转速调至500转/分钟，再加入配方量的纯丙乳液、消泡剂、杀菌剂搅匀；最后加入配方量的聚氨酯增稠剂和碱溶涨增稠剂调节粘度，即得本发明涂料。然后将生产分散机转速调至500转/分钟，再加入配方量的纯丙乳液、消泡剂、杀菌剂搅匀；最后加入配方量的聚氨酯增稠剂和碱溶涨增稠剂调节粘度，即得本发明涂料。
37.实施例六
38.去离子水22份，钛白粉15份，滑石粉5份，合成堇青石粉6份，硅酸钙晶须16份，纯丙乳液25份，纳米二氧化硅1份，纳米氧化锌0.3份，纳米氧化铜 0.4份，纳米氧化银0.2份，纳米抗病毒剂0.3份，分散剂0.6份、润湿剂0.1 份、杀菌剂0.1份、纤维素醚0.2份、丙二醇0.2份、醇酯十二1.5份、消泡剂 0.1份、ph调节剂0.1份、负离子添加剂1.5份、聚氨酯增稠剂0.2份和碱溶涨增稠剂0.3份。
39.本实施例中涂料制备方法为：本实施例中涂料制备方法为：首先启动生产分散机，调节生产分散机转速在300-500转/分钟，向其中依次加入配方量的去离子水、分散剂、润湿剂、纳米抗病毒剂、丙二醇和醇酯十二，搅拌3-5分钟，得到均匀的混合液；将生产分散机转速调至800-900转/分钟，加入配方量的纳米二氧化硅、纳米氧化锌、纳米氧化铜及纳米氧化银，分散10分钟，再向混合液中依次加入配方量的纤维素醚和ph调节剂，搅拌至溶解均匀；然后将生产分散机转速调至1400-1600转/分钟，依次加入配方量的钛白粉、滑石粉、碳酸钙晶须、合成堇青石粉和负离子添加剂，高速分散30分钟；然后将生产分散机转速调至500转/分钟，再加入配方量的纯丙乳液、消泡剂、杀菌剂搅匀；最后加入配方量的聚氨酯增稠剂和
碱溶涨增稠剂调节粘度，即得本发明涂料。然后将生产分散机转速调至500转/分钟，再加入配方量的纯丙乳液、消泡剂、杀菌剂搅匀；最后加入配方量的聚氨酯增稠剂和碱溶涨增稠剂调节粘度，即得本发明涂料。
40.通过上述方法制备的涂料，本发明通过在传统涂料中添加合成堇青石粉，利用其具有非金属矿物中极大的比表面积，以及独特的孔道结构，提高了涂料的吸附能力，能够有效吸收空气中的有害物质；另外，在涂料中添加负离子添加剂能够激发释放高浓度负离子，从而进一步提高涂料降解有害物质和净化空气的能力，加入纳米抗病毒剂以及纳米氧化锌、纳米氧化铜和纳米氧化银提高了涂料的抗病毒能力，使得涂料具有主动吸附空气中病毒并杀灭的功效。本发明涂料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌率能达到99.9％，并对新冠病毒具有一定的杀灭功效。
41.以上所述是本发明实施例的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进、润饰也应视为本技术的保护范围。