一種水性除臭無機涂料的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種水性除臭無機涂料的制備方法，其包括以下步驟：（1）將硅藻土分散于水溶液中，滴加抗菌復合物水分散液；靜置，抽濾清洗，干燥得硅藻土/抗菌復合物；（2）將水、消泡劑混合攪拌，再加入顏料和填充劑、硅藻土/無機氧化物，攪拌得溶液A；（3）將硅溶膠和聚合物溶液混合，充分攪拌；加入硅藻土/抗菌復合物，攪拌得溶液B；（4）在所得溶液B中，加入成膜助劑和增稠劑，充分攪拌得溶液C；（5）將溶液C，滴加入溶液A中，充分攪拌過濾。本發明專利技術經過合理的搭配硅藻土/無機氧化物和硅藻土/抗菌復合材料，功能添加劑之間的協同作用，使得無機涂料具有優異抗菌和抗甲醛特性，滿足多功能需求，進一步拓寬無機涂料的應用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及了涂料
，特別是涉及了一種水性除臭無機涂料的制備方法。
技術介紹
無機涂料主要是指以硅酸鹽和磷酸鹽類化合物作為粘結劑，加入各種顏、填料、助劑、固化劑配制而成的涂料，其中硅酸鹽高分子化合物又可分為堿金屬硅酸鹽和硅溶膠。這種以無機粘結劑作為成膜物質的涂料具有成膜溫度低、其涂膜具有優良的耐候性、在紫外光作用下非常穩定、良好的耐熱性、遇火不燃、較好的耐污染性、不易吸灰、能保持明快的裝飾效果、在制作與使用過程中無揮發性有機物產生、不會污染環境、原材料資源豐富、成本低廉等一系列優點，因而得到了廣泛的應用。然而現有的水性無機涂料功能較單一，較難滿足多功能的特點。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供了一種水性除臭無機涂料的制備方法。本專利技術所要解決的技術問題通過以下技術方案予以實現：一種水性除臭無機涂料的制備方法，其包括以下步驟：（1）將2~5份硅藻土分散于水溶液中，邊超聲攪拌（100~300W超聲功率，100~300rpm攪拌速度）邊滴加3~8mL濃度為0.01~0.1mol/L的抗菌復合物水分散液；靜置90min，多次抽濾清洗，干燥得硅藻土/抗菌復合物。（2）在室溫下，先將25~35份水、0.5~1份消泡劑混合攪拌，再加入5~10份顏料和20~30份填充劑，充分攪拌后，加入1~5份硅藻土/無機氧化物，攪拌30~60min；過濾得到均勻溶液A；（3）將所述20~30份硅溶膠和5~12份聚合物溶液混合，充分攪拌；加入1~5份硅藻土/抗菌復合物，攪拌30~60min，得到均勻溶液B；（4）在步驟（3）所得的溶液B中，加入1~3份成膜助劑和0.05~0.3份增稠劑，充分攪拌，過濾得到均勻溶液C；（5）將溶液 C，滴加入溶液A中，充分攪拌，過濾，即制的所述的高性能水性無機涂料。優選的，所述硅溶膠為納米級的二氧化硅顆粒（粒徑約10nm）在水中的分散液。所述聚合物溶液的溶劑為水，溶質選自平均分子量為30,000～70,000的聚乙烯醇。所述顏料為鈦白粉或炭黑。所述填充劑選自滑石粉，碳酸鈣，硅鈣粉中的一種或多種的組合。所述消泡劑選自異辛醇，異丙醇中的一種或多種的組合。所述成膜助劑選自乙二醇、乙二醇丁醚醋酸酯、乙酸、乙醇、乙酸乙酯中的 一種或多種的組合。所述增稠劑為 PUR40 聚氨酯增稠劑。所述硅藻土/無機氧化物制備方法如下：混合以下重量百分比的原料：ZrO2 5%，TiO2 8%，SiO2 16%，V2O5 4%，K2O 2%，SnO2 3%，Cr2O3 3%，Al2O3 13%，Fe2O3 11%，MgO 20%，Na2O8%，MnO2 7%，投入到PUHLER公司開發的大流量循環臥式砂磨機中進行研磨，控制粒徑在10~300nm之間；將硅藻土分散在120ml的水溶液中，加入無機氧化物，100~200W超聲100~300rpm攪拌2h，讓納米材料充分進入硅藻土孔隙中，多次抽濾清洗，干燥得硅藻土/無機氧化物；其中所述硅藻土與無機氧化物的重量比為1~2:5。在本專利技術中，一種抗菌復合材料的制備方法包括以下步驟：（1）制備石墨烯量子點懸浮液：稱取0.5~0.8g C60粉末，量取50~100ml質量分數為98％的濃硫酸，將C60粉末和濃硫酸在燒杯中混合，燒杯放在冰水浴中，同時以300~500rpm的速度攪拌，得混合液；稱取0.5~3g 高錳酸鉀粉末，緩慢的加入上述混合液中；移去冰水浴，換成水浴，保持水浴溫度30~40℃，反應5~8h；快速加入100~200ml純水，過濾，然后用截留分子量為1000的透析袋透析3天，得石墨烯量子點懸浮液；100rpm速度攪拌石墨烯量子點懸浮液，同時激光輻照30~60min，激光輻照功率為1~2W。（2）制備負載銀的石墨烯量子點：超聲攪拌（300~500W超聲功率，200~300rpm攪拌速度）50~60ml石墨烯量子點懸浮液，滴加濃度為0.001~0.005mol/L硝酸銀溶液，控制反應溫度為45~60℃，滴加濃度為0.01～0.08mol/L二水合檸檬酸三鈉，繼續超聲攪拌60~120min；陳化，清洗，烘干得負載銀的石墨烯量子點；石墨烯量子點懸浮液、硝酸銀溶液與二水合檸檬酸三鈉的體積比為3~4:2~3:1~2。（3）將0.1~0.5g負載銀的石墨烯量子點超聲攪拌（500~1000W超聲功率，300~500rpm攪拌速度）分散于乙醇中；之后加入體積比3~5:1的水和氨水，攪拌均勻后加入正硅酸乙酯（與負載銀的石墨烯量子點的質量比為 1~2:1，調節pH值為9~10，反應溫度為20~25℃，反應1~3小時；進行離心并依次用丙酮和去離子水清洗獲得沉淀；將該沉淀在90oC下干燥3h，以得到SiO2包覆的負載銀的石墨烯量子點。（4）將0.1~0.3mol/L鈦源（鈦源為氟鈦酸鉀、氟鈦酸銨、鈦酸異丙酯或四氯化鈦）加入到1 mol/L硫酸溶液中，混合均勻；加入步驟（3）制得的SiO2包覆載銀石墨烯量子點，升溫至100~110℃，反應2~4h后，用濃氨水溶液調pH值至7，陳化6小時后，清洗，干燥，得到載銀/二氧化鈦石墨烯量子點。（5）載銀/二氧化鈦石墨烯量子點的表面處理：將0.005~0.01g氧化石墨加入到5~10mL的分散劑（DMSO）中，超聲攪拌（300~500W超聲功率，200~300rpm攪拌速度）并加入0.1~0.3g載銀/二氧化鈦石墨烯量子點，繼續超聲攪拌10~30min，移至內襯為聚四氟乙烯的微波水熱反應釜（50 mL）中，密封后置于微波輔助水熱合成儀中，微波功率為200~400W，200~240℃下反應60~90min；冷卻，過濾，烘干得表面處理的載銀/二氧化鈦石墨烯量子點。（6）稱取多孔石墨烯（2~5層，孔大小約3~6nm，層大小約100~500nm）配制成濃度為0.2~0.8mg/ml的石墨烯分散溶液，溶劑為水、丙酮或二甲基亞砜；超聲攪拌（500~1000W超聲功率，600~800rpm攪拌速度）80~100ml石墨烯分散溶液，加入步驟（5）制得的載銀/二氧化鈦石墨烯量子點，超聲攪拌10~30min，然后移至聚四氟乙烯的反應釜中，在80~120℃下保溫15~30min；冷卻，離心，清洗，烘干得抗菌復合材料。本專利技術具有如下有益效果：本專利技術先制備負載銀/二氧化鈦的石墨烯量子點，然后表面處理，最后附著在多孔石墨烯上，可以更好地負載并固定銀納米粒子和二氧化鈦，防止其團聚，顯著提高銀納米粒子和二氧化鈦的穩定性，使銀納米粒子和二氧化鈦具有更長效的抗菌活性；同時復合了銀粒子、二氧化鈦抗菌性能，相比于單一的銀納米抗菌劑有著更好的抗菌效果，抗菌持久；本專利技術采用的無機氧化物主要成分有鎂、鋁、鐵等10 多種對人體有利的微量元素，由于它是一種結構特殊的極性結晶體，自身能長期產生電離子，并永久釋放空氣負離子，達到除臭凈化空氣的效果。將無機氧化物研磨后并浸入到硅藻土里面，可以有效的提高其穩定性，同時硅藻土還可以吸附空氣中有害氣體特別是甲醛，進一步提高凈化空氣的效果；本專利技術經過合理的搭配硅藻土/無機氧化物和硅藻土/抗菌復合材料，功能添加劑之間的協同作用，使得無機涂料具有優異抗菌和抗甲醛特性，滿足多功能需求，進一步拓寬無機涂料的應用。具體實施方式下面結合實本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種水性除臭無機涂料的制備方法，其包括以下步驟：（1）將2~5份硅藻土分散于水溶液中，邊超聲攪拌邊滴加3~8mL濃度為0.01~0.1mol/L的抗菌復合物水分散液；靜置，多次抽濾清洗，干燥得硅藻土/抗菌復合物；（2）在室溫下，先將25~35份水、0.5~1份消泡劑混合攪拌，再加入5~10份顏料和20~30份填充劑，充分攪拌后，加入1~5份硅藻土/無機氧化物，攪拌30~60min，過濾得到均勻溶液A；（3）將所述20~30份硅溶膠和5~12份聚合物溶液混合，充分攪拌；加入1~5份硅藻土/抗菌復合物，攪拌30~60min，得到均勻溶液B；（4）在步驟（3）所得的溶液B中，加入1~3份成膜助劑和0.05~0.3份增稠劑，充分攪拌，過濾得到均勻溶液C；（5）將溶液?C，滴加入溶液A中，充分攪拌，過濾，即制的所述的高性能水性無機涂料。

【技術特征摘要】
1.一種水性除臭無機涂料的制備方法，其包括以下步驟：（1）將2~5份硅藻土分散于水溶液中，邊超聲攪拌邊滴加3~8mL濃度為0.01~0.1mol/L的抗菌復合物水分散液；靜置，多次抽濾清洗，干燥得硅藻土/抗菌復合物；（2）在室溫下，先將25~35份水、0.5~1份消泡劑混合攪拌，再加入5~10份顏料和20~30份填充劑，充分攪拌后，加入1~5份硅藻土/無機氧化物，攪拌30~60min，過濾得到均勻溶液A；（3）將所述20~30份硅溶膠和5~12份聚合物溶液混合，充分攪拌；加入1~5份硅藻土/抗菌復合物，攪拌30~60min，得到均勻溶液B；（4）在步驟（3）所得的溶液B中，加入1~3份成膜助劑和0.05~0.3份增稠劑，充分攪拌，過濾得到均勻溶液C；（5）將溶液 C，滴加入溶液A中，充分攪拌，過濾，即制的所述的高性能水性無機涂料。2.根據權利要求1所述的水性除臭無機涂料的制備方法，其特征在于，所述抗菌復合物通過以下方法制得：（1）制備負載銀的石墨烯量子點：超聲攪拌50~60ml石墨烯量子點懸浮液，滴加硝酸銀溶液，控制反應溫度為45~60℃，滴加，繼續超聲攪拌60~120min；陳化，清洗，烘干得負載銀的石墨烯量子點；（2）將0.1~0.5g負載銀的石墨烯量子點超聲攪拌分散于乙醇中；之后加入體積比3~5:1的水和氨水，攪拌均勻后加入正硅酸乙酯，調節pH值為9~10，反應溫度為20~25℃，反應1~3小時；進行離心并依次用丙酮和去離子水清洗獲得沉淀；干燥，得到SiO2包覆的負載銀的石墨烯量子點；（3）將0.1~0.3mol/L鈦源加入到1 mol/L硫酸溶液中，混合均勻；加入步驟（2）制得的SiO2包覆載銀石墨烯量子點，升溫至100~110℃，反應2~4h后，用濃氨水溶液調pH值至7，陳化，清洗，干燥，得到載銀/二氧化鈦石墨烯量子點；（4）載銀/二氧化鈦石墨烯量子點的表面處理；（5）稱取多孔石墨烯...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陸庚，
申請(專利權)人：佛山市高明區尚潤盈科技有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44