纳米抗菌油漆的制备工艺与性能研究
随着环境保护问题的日益突出以及人们对健康环境的追求，抗菌油漆作为一种环境友好的新型功能材料，是社会发展和科技进步的必然产物。因此，研究开发高效、经济、安全的纳米抗菌油漆具有重要的意义。
本文首先通过实验研究确定了纳米无机抗菌粉体制备的最佳工艺条件，即在体系总液量一定，原料配比一定的情况下：分散剂用量为1.0％，反应时间为30min，反应温度为98℃，煅烧过程中温度为800℃，时间为3 h。
根据最佳工艺条件制备的纳米无机抗菌粉体经激光粒度仪检测，粉体的平均粒径为230nm左右，粒径均匀且分布较窄；经X射线荧光光谱分析，粉体的主要元素组成为Ag0.03Zr0.18Ti0.33P0.11O0.34；经高分辨透射电镜可看出其粒度细小，分散形貌良好。此纳米无机抗菌剂在浓度为100mg/L时，30 min内对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抗菌率均达100％，经曝晒6个月后的粉体对其进行抗菌检测，30min内抗菌率均仍达95％以上，显示良好的抗菌持久性。
为了使自制的纳米无机抗菌粉体与油漆具有较好的相容性，本课题组选用钛酸酯偶联剂对纳米无机抗菌粉体进行有机表面改性，对六种钛酸酯偶联剂进行了筛选，确定HC-114为最佳改性剂。用单因素实验和正交实验确定抗菌粉体表面改性的适宜工艺条件为：反应温度60℃，反应时间90min,HC-114的浓度为0.03g/mL。改性后的纳米无机抗菌粉体在有机材料中的分散稳定性和相容性均明显提高。
本文将改性后的抗菌粉体引入油漆中制备纳米抗菌油漆，以抗菌率为指标，用单因素实验和正交实验确定抗菌油漆制备的适宜制备工艺条件为：抗菌剂用量3％，搅拌时间60min，搅拌速度1000r/min。抗菌油漆在24小时内对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抗菌率均达99.5％以上；经清水、10％的盐酸溶液和次氯酸钠溶液浸泡三个月后进行抗菌检测，抗菌油漆制品抗菌率仍然达到99％以上，显示良好的持久抗菌效果。对抗菌油漆的其他相关性能做了测试，均符合国家的有关标准。
抗菌剂;纳米粉体;抗菌油漆;制备工艺
西北大学
硕士
化学工艺
黄岳元
2010
中文
TQ637;TB383
58
2010-08-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）