一種抗菌除臭無鉛鎘低溫熔塊及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種抗菌除臭無鉛鎘低溫熔塊及其制備方法，該制備方法包括以下步驟：A混料：將10~18%石英、5~12%長石、15~25%硼砂、3~12%碳酸鹽、20~35%硼酸、3~8%鋰輝石、1~4%氟化鹽、0~5%高嶺土混合研磨均勻，再加入0.1~5%抗菌復合物及3~8%除臭劑，研磨均勻制得混合料；B熔制，C成型冷卻。和現有低溫熔塊相比，本發明專利技術制造的低溫熔塊配料科學，制備合理，性能穩定，而且不含有鉛鎘等劇毒物質，經過合理的搭配除臭劑和抗菌復合材料，兩者協同作用，使得熔塊具有優異抗菌和除臭性能，進一步拓寬了低溫熔塊的應用范圍，可將其作為原料制造豐富的建筑材料，例如抗菌除臭馬賽克、抗菌除臭微晶陶瓷復合板、抗菌除臭低溫陶瓷墨水等等。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及了陶瓷
，特別是涉及了一種抗菌除臭無鉛鎘低溫熔塊及其制備方法。
技術介紹
細菌，霉菌作為病原菌對人類和動植物有很大危害，影響人們的健康甚至危及生命，帶來了重大的經濟損失。因此抗菌材料及其制品的研究日益引起人們的關注，抗菌制品的需求將構成巨大的市場。墻磚，無論家居室內裝飾，或是用于工業生產或公共場所，在滿足外觀實用之余，如何使其具備更多關乎人們健康保障方面的功能，也是業界科研工作者順應時代潮流和生活風向標而做出的思考。在現有墻磚等建筑裝飾材料中，由于低溫熔塊中含有大量的B、Li、Pb等熔劑性離子從而獲得了低溫熔融的特性，這類原料已被大量應用在普通陶瓷的釉料中以降低釉的熔融溫度、提高釉面質量。但是，傳統的低溫熔塊為了降低其溫度大量使用含鉛、鎘的化學物質，雖然能達到降低熔融溫度的作用，但鉛、鎘的化學物質含有劇毒。同時，目前也鮮有報道關于抗菌功能的低溫熔塊，特別是多功能的低溫熔塊。
技術實現思路
為了解決上述現有技術的不足，本專利技術提供了一種抗菌除臭無鉛鎘低溫熔塊及其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：一種抗菌除臭無鉛鎘低溫熔塊及其制備方法，該制備方法包括以下步驟：A混料：將10~18%石英、5~12%長石、15~25%硼砂、3~12%碳酸鹽、20~35%硼酸、3~8%鋰輝石、1~4%氟化鹽、0~5%高嶺土混合研磨均勻，再加入0.1~5%抗菌復合物及3~8%除臭劑，研磨均勻制得混合料；B熔制：將步驟A制得的混合料布撒裝入耐火匣缽中，進行1250~1320℃高溫熔制，得到熔融態的漿料；C成型冷卻：將步驟B得到漿料水淬冷卻，并破碎成顆粒狀即可得到抗菌除臭無鉛鎘低溫熔塊。在本專利技術中，所述長石由鉀長石和鈉長石按重量比3~5:1~2混合而得。所述碳酸鹽由碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸鋇、碳酸鋰及碳酸鈣中的至少一種組成，優選地，所述碳酸鹽由碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸鋇、碳酸鋰及碳酸鈣按重量比3:1:3:2:1混合而得。所述氟化鹽由氟化鈉、氟化鈣和氟化鋰按重量比4:2:1混合而得。在本專利技術中，所述除臭劑制備方法如下：混合以下重量百分比的原料：ZrO21~10%，TiO25~15%，SiO210~20%，V2O51~5%，K2O1~5%，SnO21~5%，Cr2O31~3%，Al2O310~15%，Fe2O310~15%，MgO10~20%，Na2O5~10%，MnO25~10%，投入到研磨機中進行研磨，控制粒徑在10~500nm之間，制得無機氧化物；將30~40%環氧樹脂、30~50%酚醛樹脂及20~30%無機氧化物充分混合，加入適量的乙酸丁酯放入球磨機中分散解膠，排料后，檢測、調整配制成可以涂敷的漿料；將此漿料涂敷于基板上，干燥成膜；然后放在充氮保護氣氛爐中，升溫到900~1000℃，保溫1~2h；將膜刮離該基板，得除臭劑。在本專利技術中，所述抗菌復合物可通過以下方法制得：（1）稱取0.3~1gC60粉末，量取80~100ml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500~600rpm的速度攪拌，得混合液；稱取1~3g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3~5h；快速加入100~150ml純水，過濾，然后用截留分子量為1000的透析袋透析3~5天，得石墨烯量子點（GQDs）懸浮液；100~150rpm速度攪拌GQDs懸浮液，同時激光輻照30~60min，激光輻照功率為0.5~2W；備用；（2）超聲攪拌50~60mlGQDs懸浮液，滴加濃度為0.001~0.01mol/L硝酸銀水溶液；逐滴加入濃度為0.1~0.5mol/L磷酸二氫銨溶液（磷酸二氫銨溶液與硝酸銀水溶液體積比為2~3:1），超聲攪拌10~20min；逐滴加入0.5~1mol/L氫氧化鈉溶液，調節PH值至11，而后靜置、離心，用去離子水和乙醇交替洗滌三次，真空干燥，得GQDs/Ag2O；（3）取1~3gGQDs/Ag2O超聲攪拌分散于80~120ml水溶液中；逐滴加入濃度為0.005~0.05mol/L硝酸鈰水溶液，30~60min后逐滴加入濃度為0.005~0.05mol/L硝酸鋅水溶液，GQDs/Ag2O水溶液、硝酸鈰水溶液與硝酸鋅水溶液體積比為1:0.1~0.2:0.2~0.4；繼續超聲攪拌，調節混合溶液PH值至7.0；邊超聲攪拌，邊加入4~8mL質量分數為50%的水合肼，在30~40℃下還原反應0.5~1h；之后，再加入40~50mL質量分數為50%的水合肼，在85℃下還原反應30~48h后；過濾，用去離子水洗滌數次，真空干燥，得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce；（4）將0.1~0.5gGQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce超聲攪拌分散于水溶液中；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GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce的質量比為3:1~3），調節pH值為9~10，反應溫度為20~25℃，反應30~60min；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80~90℃下干燥2~4h，以得到GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2；將GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2置于氬氣氣氛下進行500~800℃熱處理1~2h，冷卻至室溫后，浸沒在氫氟酸中以超聲功率100~150W進行超聲10~15min，去除表面局部二氧化硅，離心并干燥，獲得抗菌粉；（5）氮氣環境下，將濃度為0.05~0.5mol/L的質子酸溶液和濃度為0.05~0.5mol/L的十二烷基苯磺酸以體積比2~4:2混合，同時加入步驟（4）制得的抗菌粉，磁力攪拌60~120min后加入苯胺，抗菌粉與苯胺質量比為2:12~18；持續攪拌60~90min后，逐滴滴加過硫酸銨，苯胺與過硫酸銨摩爾比為1:1；20℃～30℃下反應15~30h；丙酮、去離子水洗滌數次后真空干燥，碾磨得納米聚苯胺/抗菌粉復合物；（6）用溶膠-凝膠法制備二氧化鈦溶膠，向溶膠中加入占溶膠0.01~1.0wt％的納米聚苯胺/抗菌粉復合物，混合均勻；靜置陳化3～5d后置烘箱60℃～120℃烘干；碾磨后將所得復合物400～550℃下煅燒1~2h，去除聚苯胺，得多孔二氧化鈦/抗菌粉復合物；（7）取1~3g多孔二氧化鈦/抗菌粉復合物分散于100~200ml超純水中，水浴超聲2h獲得均勻和穩定的分散液；將具有碳納米管網狀膜的基板置于約8℃時，將分散液加入內凹形狀的基板中，同時，來回滾動滾輪，使該分散液均勻分散于該碳納米管網狀膜中，由于碳納米管在8℃附近時具有親水性，該分散液被吸附在碳納米管網狀膜的多個網洞；升溫至約25℃，碳納米管具有疏水性并將水分子趕走只留下多孔二氧化鈦/抗菌粉復合物吸附在碳納米管網狀膜的多個網洞中；干燥后，將吸附有多孔二氧化鈦/抗菌粉復合物的碳納米管網狀膜刮離該基板，獲得抗菌復合物。較佳地，在步驟（4）和（5）之間增加一步驟：取三維海綿狀石墨烯超聲攪拌分散于水溶液中，逐滴加入GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2水溶液中，三維海綿狀石墨烯與GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種抗菌除臭無鉛鎘低溫熔塊的制備方法，其包括以下步驟：A混料：將10~18%石英、5~12%長石、15~25%硼砂、3~12%碳酸鹽、20~35%硼酸、3~8%鋰輝石、1~4%氟化鹽、0~5%高嶺土混合研磨均勻，再加入0.1~5%抗菌復合物及3~8%除臭劑，研磨均勻制得混合料；B熔制：將步驟A制得的混合料布撒裝入耐火匣缽中，進行1250~1320℃高溫熔制，得到熔融態的漿料；C成型冷卻：將步驟B得到漿料水淬冷卻，并破碎成顆粒狀即可得到抗菌除臭無鉛鎘低溫熔塊。

【技術特征摘要】
1.一種抗菌除臭無鉛鎘低溫熔塊的制備方法，其包括以下步驟：A混料：將10~18%石英、5~12%長石、15~25%硼砂、3~12%碳酸鹽、20~35%硼酸、3~8%鋰輝石、1~4%氟化鹽、0~5%高嶺土混合研磨均勻，再加入0.1~5%抗菌復合物及3~8%除臭劑，研磨均勻制得混合料；B熔制：將步驟A制得的混合料布撒裝入耐火匣缽中，進行1250~1320℃高溫熔制，得到熔融態的漿料；C成型冷卻：將步驟B得到漿料水淬冷卻，并破碎成顆粒狀即可得到抗菌除臭無鉛鎘低溫熔塊。2.根據權利要求1所述的抗菌除臭無鉛鎘低溫熔塊的制備方法，其特征在于，所述除臭劑制備方法如下：混合以下重量百分比的原料：ZrO21~10%，TiO25~15%，SiO210~20%，V2O51~5%，K2O1~5%，SnO21~5%，Cr2O31~3%，Al2O310~15%，Fe2O310~15%，MgO10~20%，Na2O5~10%，MnO25~10%，投入到研磨機中進行研磨，控制粒徑在10~500nm之間，制得無機氧化物；將30~40%環氧樹脂、30~50%酚醛樹脂及20~30%無機氧化物充分混合，加入適量的乙酸丁酯放入球磨機中分散解膠，排料后，檢測、調整配制成可以涂敷的漿料；將此漿料涂敷于基板上，干燥成膜；然后放在充氮保護氣氛爐中，升溫到900~1000℃，保溫1~2h；將膜刮離該基板，得除臭劑。3.根據權利要求1或2任一所述的抗菌除臭無鉛鎘低溫熔塊的制備方法，其特征在于，所述抗菌復合物的制備方法如下：（1）稱取0.3~1gC60粉末，量取80~100ml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500~600rpm的速度攪拌，得混合液；稱取1~3g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3~5h；快速加入100~150ml純水，過濾，然后用截留分子量為1000的透析袋透析3~5天，得GQDs懸浮液；100~150rpm速度攪拌GQDs懸浮液，同時激光輻照30~60min，激光輻照功率為0.5~2W；備用；（2）超聲攪拌50~60mlGQDs懸浮液，滴加濃度為0.001~0.01mol/L硝酸銀水溶液；逐滴加入濃度為0.1~0.5mol/L磷酸二氫銨溶液，超聲攪拌10~20min；逐滴加入0.5~1mol/L氫氧化鈉溶液，調節PH值至11，而后靜置、離心，用去離子水和乙醇交替洗滌三次，真空干燥，得GQDs/Ag2O；（3）取1~3gGQDs/Ag2O超聲攪拌分散于80~120ml水溶液中；逐滴加入濃度為0.005~0.05mol/L硝酸鈰水溶液，30~60min后逐滴加入濃度為0.005~0.05mol/L硝酸鋅水溶液，GQDs/Ag2O水溶液、硝酸鈰水溶液與硝酸鋅水溶液體積比為1:0.1~0.2:0.2~0.4；繼續超聲攪拌，調節混合溶液PH值至7.0；邊超聲攪拌，邊加入4~8mL質量分數為50%的水合肼，在30~40℃下還原反應0.5~1h；之后，再加入40~50mL質量分數為50%的水合肼，在85℃下還原反應30~48h后；過濾，用去離子水洗滌數次，真空干燥，得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce；（4）將0.1~0.5gGQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce超聲攪拌分散于水溶液中；之后加入體積比3~5:1的水和氨水，攪拌均勻后加入，調節pH值為9~10，反應溫度為20~25℃，反應30~60min；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80~90℃下干燥2~4h，以得到GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2；將GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2置于氬氣氣氛下進行500~800℃熱處理1~2h，冷卻至室溫后，浸沒在氫氟酸中以超聲功率100~150W進行超聲10~15min，去除表面局部二氧化硅，離心并干燥，獲得抗菌粉；（5）氮氣環境下，將濃度為0.05~0.5mol/L的質子酸溶液和濃度為0.05~0.5mol/L的十二烷基苯磺酸以體積比2~4:2混合，同時加入步驟（4）制得的抗菌粉，磁力攪拌60~120min后加入苯胺，抗菌粉與苯胺質量比為2:12~18；持續攪拌60~90min后，逐滴滴加過硫酸銨，苯胺與過硫酸銨摩爾比為1:1；20℃～30℃下反應15~30h；丙酮、去離子水洗滌數次后真空干燥，碾磨得納米聚苯胺/抗菌粉復合物；（6）用溶膠-凝膠法制備二氧化鈦溶膠，向溶膠中加入占溶膠0.01~1.0wt％的納米聚苯胺/抗菌粉復合物，混合均勻；靜置陳化3～5d后置烘箱60℃～120℃烘干；碾磨后將所得復合物400～550℃下煅燒1~2h，去除聚苯胺，得多孔二氧化鈦/抗菌粉復合物；（7）取1~3g多孔二氧化鈦/抗菌粉復合物分散于100~2...

【專利技術屬性】
技術研發人員：黎淑娟，
申請(專利權)人：佛山市高明區誠睿基科技有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44