一种杀菌瓷砖胶及其制备方法与流程

本发明涉及瓷砖胶，尤其涉及一种杀菌瓷砖胶及其制备方法。

背景技术：

1、微生物与人们的生活有着密切的联系，一方面人们利用微生物的有益性进行酿造、食品加工等；另一方面人们也面临着微生物的侵扰，即有害病菌的传播和蔓延，严重地威胁着人类的健康。而随着人们对健康的要求，部分研发人员陆续研制出如抗菌陶瓷、抗菌塑料、抗菌纤维等许多与人体直接接触的抗菌制品，以满足日常对抗菌产品的需求。

2、目前的抗菌产品应用范围非常广泛，主要集中在与人体直接接触或者裸露于视野之内的产品，比如抗菌陶瓷砖、填缝剂等产品。而肉眼看不到的材料，比如用来贴瓷砖的无机胶凝材料基瓷砖胶，由于其本身的无机胶凝材料成分而略带碱性，具有一定抑菌作用，目前，其主要发挥的是粘结作用，并且人们更多还是关注其在性能方面的提升，比如力学性能的提升，从c1等级开发到c2s2等级，还有结合防水、隔音、隔热等功能。

3、但是，随着人们对装饰效果追求的极大化，现在很多瓷砖的规格越来越大，且缝隙越来越小，造成了基层内部的水汽很难挥发，日常生活产生的很多(液态)有机污染物会流入基层或瓷砖缝隙，渐渐滋生有害细菌，从而出现发臭的情况。此外，随着瓷砖规格的增大，行业往往习惯在砖背涂刷背胶或在基层涂刷加固剂等乳液界面剂，在水汽无法挥发出现堆积的情况下，则会让浸泡在液体中的乳液成为细菌的温床，从而发出刺鼻的气味，影响人们的身心健康。

4、目前，瓷砖发臭的位置往往在瓷砖的底部，以及砖与砖的缝隙之间(即细菌容易附着在瓷砖的背面和四个侧边)，所以行业内需要的不仅仅是本身具有杀菌效果的瓷砖胶，还需要能够随着水汽进行游离杀菌的杀菌瓷砖胶。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提供一种杀菌瓷砖胶及其制备方法，旨在改善现有的瓷砖胶不具备游离杀菌功能，流入瓷砖内部的有机污染物容易滋生细菌，发出的刺鼻气味易影响人们身心健康的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提出一种杀菌瓷砖胶的制备方法，包括如下步骤：向瓷砖胶原料中添加至少一种杀菌剂，搅拌均匀后得到所述杀菌瓷砖胶；

3、所述杀菌剂包括经耐碱处理的含亲水基团的非金属杀菌剂，使得：所述瓷砖胶用于瓷砖铺贴后，所述含亲水基团的非金属杀菌剂可随水或液态有机物在瓷砖的背侧及四周流动。

4、本方案在瓷砖胶配方中至少引入了一种抗菌剂，即游离类杀菌剂(含亲水基团的非金属杀菌剂)，由于此类杀菌剂含有亲水基团，因此，会随着水汽或液态有机物游离到瓷砖的背侧、四个周边及相邻瓷砖的缝隙，该杀菌剂通过与细胞膜接触后，与细胞壁的某些组份，主要是与蛋白质反应，破坏微生物细胞的保护结构或干扰细胞的新陈代谢，影响细胞的正常生长秩序，从而达到杀菌的目的。由于瓷砖胶本身含水泥组分而略带碱性，因此，含亲水基团的非金属杀菌剂还需要预先进行耐碱处理，以维持其有效的杀菌效果。

5、优选地，所述杀菌剂还包括含金属阳离子的杀菌剂。通常来讲，一种杀菌剂只针对某一特定菌落才有杀灭或是抑制效果，且杀菌原理不同，其作用范围都有局限性。本方案从不同杀菌原理下手，通过复配的方式研制出了可以在碱性环境下对瓷砖胶本身物理性能影响不大的杀菌瓷砖胶。通过含金属阳离子的杀菌剂和含亲水基团的非金属杀菌剂两者共用，首先能拓宽抗菌谱，提升细菌对抗菌剂产生抗药性的门槛，达到广谱抗菌的防治目的；其次，两种杀菌作用机制不同的杀菌剂共用，其效果不是简单的叠加作用，而是相乘作用，在降低使用量的情况下，仍保持足够的杀菌效力，对整体材料成本负担不大且具有较长效的杀菌效果。

6、金属阳离子主要是影响细菌的渗透压，使细胞膜破裂，造成胞质中蛋白质及核酸的不可逆变性，导致低分子量的细胞内容物渗出(收缩和失水)，细菌死亡，从而进行杀菌；同时，其也可以作用在细菌的细胞膜上，阻碍细菌对生长必需的氨基酸、尿嘧啶等营养物质的吸收，通过消除细菌获取营养的离子梯度，使细胞最终被“饿死”，可以起到长效杀菌的作用。

7、优选地，“向瓷砖胶原料中添加至少一种杀菌剂搅拌均匀”包括如下步骤：s01.将经耐碱处理的所述含亲水基团的非金属杀菌剂与橡胶集料混合均匀，得到杀菌组合物a；

8、s02.将瓷砖胶中除无机胶凝材料和骨料外的原料混合均匀，再向其中加入所述含金属阳离子的杀菌剂混合均匀，得到杀菌组合物b；

9、s03.将所述杀菌组合物a与骨料混合均匀，再加入无机胶凝材料混合均匀，得到混合物；

10、s04.将所述混合物与所述杀菌组合物b混合均匀后，即得到所述杀菌瓷砖胶。

11、在本方案中，含亲水基团的非金属杀菌剂与所述含金属阳离子的杀菌剂分开加入。其中，含亲水基团的非金属杀菌剂与橡胶集料先混合，获得杀菌组合物a，通过橡胶集料的引气作用，可以建立水汽/液态有机物、游离杀菌剂(含亲水基团的非金属杀菌剂)的孔隙通道，有利于后期含亲水基团的非金属杀菌剂的游离杀菌效果；同时，橡胶集料还可以降低瓷砖胶整体的弹性模量，增加材料柔性，缓解后期无机凝胶材料固化产生的应力作用，有效改善瓷砖胶的柔韧性和抗裂性。含金属阳离子的杀菌剂与瓷砖胶中除无机胶凝材料和骨料外的其余原料混合，得到杀菌组合物b，此时，杀菌组合物a也可与骨料混合，得到具有杀菌效果的混合物。最后将混合物与杀菌组合物b搅拌均匀，得到杀菌瓷砖胶。该杀菌瓷砖胶中游离杀菌剂(含亲水基团的非金属杀菌剂)的孔隙通道较多，游离杀菌效果更好。

12、当然，在其他情况下，也可以直接将两类杀菌剂混合以复合杀菌剂的方式引入瓷砖胶中，也具有一定的杀菌效果。

13、优选地，步骤s01中，按质量百分比计，所述含亲水基团的非金属杀菌剂的添加量为瓷砖胶原料总量的0.075-0.5％；步骤s02中，按质量百分比计，所述含金属阳离子的杀菌剂的添加量为瓷砖胶原料总量的0.025-0.3％。

14、优选地，所述含金属阳离子的杀菌剂中，金属阳离子为可进行离子交换的金属阳离子，包括ag+、cu2+、zn2+、sn2+、hg2+、fe3+、pb2+或co2+中的至少一种；

15、所述含亲水基团的非金属杀菌剂中，亲水基团包括羟基、醛基、羧基、巯基、氨基和季铵基。

16、含金属阳离子的杀菌剂中含有金属阳离子，可以进行离子交换，比如吡啶硫酮锌类杀菌剂，在碱性条件下，含金属阳离子的杀菌剂将k+或mg2+带出细菌细胞，将na+带入细菌细胞，抑制细菌的繁殖生长。

17、含亲水基团的非金属杀菌剂可使用碘代丙炔基氨基甲酸酯类杀菌剂或带有游离季铵盐官能团的杀菌剂。

18、优选地，步骤s01中，所述橡胶集料的粒径为50-120目；步骤s03中，所述骨料包括粗骨料和细骨料，所述粗骨料的粒径为20-50目，所述细骨料的粒径为70-140目，所述粗骨料与所述细骨料的质量比为1：2-3。

19、含亲水基团的非金属杀菌剂先与橡胶集料混合，再与骨料混合，本方案的瓷砖胶骨料可由两种不同颗粒级配的粗、细骨料组成，也可以由三种、四种甚至更多种不同颗粒级配的骨料组成，引入粗骨料体系，可以增强瓷砖胶的骨架结构，其与细骨料配合使用后具有特殊的堆积结构，可以降低材料的坍塌程度，同时也获得一种多孔瓷砖胶(孔隙较小)，使游离杀菌剂(含亲水基团的非金属杀菌剂)游离杀菌的效果进一步提升。

20、优选地，步骤s03中，所述无机胶凝材料包括水泥和矿物掺合料，所述水泥与所述矿物掺合料的质量比为5-20：1。本方案的无机胶凝材料不仅包括水泥，还加入了矿物掺合料与水泥复配，可以有效提高泡水环境下瓷砖胶的粘结强度，特别是浸水时的粘结强度，抵御橡胶集料和杀菌剂引入带来的粘结负效应和强度影响。

21、矿物掺合料是一种辅助胶凝材料，具体是指粉煤灰、粒化高炉矿渣、硅灰、石灰石粉、钢渣粉、磷渣粉、沸石粉、复合矿物掺合料等。

22、优选地，采用表面活性剂对含亲水基团的非金属杀菌剂进行耐碱处理，再依次进行烘干和研磨；所述表面活性剂为能在碱性环境下稳定存在的非离子表面活性剂、离子表面活性剂、两性表面活性剂中的至少一种。表面活性剂分子的疏水部分与水的亲和力较小，而亲水部分之间的吸引力较大，当达到一定浓度时，许多表面活性剂分子(一般50～150个)的疏水部分便相互吸引，缔合在一起，形成缔合体，即为胶束。通过表面活性剂处理杀菌剂，使其形成胶束，在碱性介质中容易析出，这类表面活性剂水溶性好，有良好的表面活性作用，在碱性环境中可以延长杀菌剂的释放寿命，并起到助力游离的作用。

23、优选地，烘干时于70-120℃下烘干48h以上；研磨后的含亲水基团的非金属杀菌剂尺寸为10μm以下。在上述尺寸下的含亲水基团的非金属杀菌剂具有较好的杀菌效果，能很好的在瓷砖胶中的孔隙通道内流动。

24、本发明还提出一种杀菌瓷砖胶，由上述任一项所述的杀菌瓷砖胶的制备方法所制得。由于杀菌瓷砖胶采用了上述的全部技术方案，因此至少具有上述技术方案所带来的所有效果，在此不再一一赘述。

25、与现有技术相比，本发明的杀菌瓷砖胶及其制备方法具有以下有益效果：

26、1.在对瓷砖胶的物理性能影响较小的前提下，提供一种广谱抗菌且具有游离杀菌效果的杀菌瓷砖胶配方及制备方法。瓷砖胶中引入的杀菌剂包括含亲水基团的非金属杀菌剂，含亲水基团的非金属杀菌剂会随着水汽或液态有机物游离到瓷砖的背侧、四个周边及相邻瓷砖的缝隙，起到大范围的杀菌效果，当其与含金属阳离子的杀菌剂复合使用时，两种杀菌作用机制不同的杀菌剂共用，在降低使用量的情况下，仍保持足够且长期有效的杀菌效力。

27、2.本方案通过引入粗、细骨料搭配体系和橡胶集料体系，塑造合适的孔隙结构。特别的，通过橡胶集料的引气作用，可以建立水汽/液态有机物、游离杀菌剂(含亲水基团的非金属杀菌剂)的孔隙通道，有利于后期含亲水基团的非金属杀菌剂的游离杀菌效果；粗骨料与细骨料配合使用后具有特殊的堆积结构，可以降低材料的坍塌程度，同时也可以获得一种多孔瓷砖胶，使含亲水基团的非金属杀菌剂游离杀菌的效果进一步提升。