綿竹耀隆化工有限公司 > 技術(shù)支持 > 磷酸鋯 抗菌領(lǐng)域磷酸鋯 抗菌領(lǐng)域
新型安全且持久的抗菌涂料技術(shù)
背景技術(shù)
目前，涂料中常用的抗菌劑有天然抗菌劑、有機(jī)抗菌劑、無機(jī)抗菌劑3大類。
1、天然抗菌劑資源豐富、無毒副作用、使用安全，但因其耐熱性差，藥效持續(xù)性不長(zhǎng)，生產(chǎn)受到制約，不能大規(guī)模市場(chǎng)化。
2、有機(jī)抗劑殺菌能力強(qiáng)，時(shí)效性好，但存在毒性、易遷移等不足，常用的有異噻唑咻酮、季銨鹽類、酚類等。
3、無機(jī)抗菌劑在安全性、持久性、廣譜抗菌性、耐熱性等方面存在優(yōu)勢(shì)，故其應(yīng)用和研究越來越受到人們重視。
當(dāng)下，涂料中應(yīng)用廣泛的無機(jī)抗菌劑主要有：無機(jī)銀系抗菌劑、TiO，系列光觸媒抗菌劑、氧化鋅晶須復(fù)合抗菌劑及其他無機(jī)納米抗菌劑等。
依據(jù)載體類型的不同，銀系抗菌劑又可分為沸石類、磷酸鋯類、粘土類、可溶性玻璃、硅膠抗菌劑等。
作用機(jī)理是銀離子從載體中逐漸溶出后．與細(xì)菌和霉菌細(xì)胞中的一sH、一NH，等含硫、含氨的官能團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，阻礙蛋白質(zhì)的合成和能源來源、破壞細(xì)胞膜或細(xì)胞原生質(zhì)中酶的活性，從而具有抗菌能力。
目前，涂料中常用的抗菌劑有天然抗菌劑、有機(jī)抗菌劑、無機(jī)抗菌劑3大類。
1、天然抗菌劑資源豐富、無毒副作用、使用安全，但因其耐熱性差，藥效持續(xù)性不長(zhǎng)，生產(chǎn)受到制約，不能大規(guī)模市場(chǎng)化。
2、有機(jī)抗劑殺菌能力強(qiáng)，時(shí)效性好，但存在毒性、易遷移等不足，常用的有異噻唑咻酮、季銨鹽類、酚類等。
3、無機(jī)抗菌劑在安全性、持久性、廣譜抗菌性、耐熱性等方面存在優(yōu)勢(shì)，故其應(yīng)用和研究越來越受到人們重視。
當(dāng)下，涂料中應(yīng)用廣泛的無機(jī)抗菌劑主要有：無機(jī)銀系抗菌劑、TiO，系列光觸媒抗菌劑、氧化鋅晶須復(fù)合抗菌劑及其他無機(jī)納米抗菌劑等。
依據(jù)載體類型的不同，銀系抗菌劑又可分為沸石類、磷酸鋯類、粘土類、可溶性玻璃、硅膠抗菌劑等。
作用機(jī)理是銀離子從載體中逐漸溶出后．與細(xì)菌和霉菌細(xì)胞中的一sH、一NH，等含硫、含氨的官能團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，阻礙蛋白質(zhì)的合成和能源來源、破壞細(xì)胞膜或細(xì)胞原生質(zhì)中酶的活性，從而具有抗菌能力。
技術(shù)領(lǐng)域
相關(guān)研究人士通過將玻璃載銀抗菌劑、磷酸鋯載銀抗菌劑和納米銀溶膠抗菌劑加入內(nèi)墻涂料體系中，比較了3種抗菌劑在涂料中的抗菌性能和應(yīng)用特性。
1.內(nèi)墻抗菌涂料的制備
將水、分散劑、消泡劑、纖維素醚、抗菌劑加入分散罐中攪拌均勻，加入鈦白粉、高嶺土、重鈣及流變助劑攪拌至無顆粒。在低速攪拌下緩緩加入凈味苯丙乳液，攪拌至粉料與乳液及剩余的助劑混合均勻，用細(xì)篩網(wǎng)過濾包裝。
2.結(jié)果與討論
2.1 色差
將3種類型的載銀抗菌劑，分別以0.3％、0.6％、0.9％(占涂料配方總量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)加入到涂料配方中．成型制樣，干燥7 d后測(cè)試涂膜的色差，3個(gè)月和6個(gè)月后再次測(cè)試涂膜的色差。結(jié)果如圖1所示。
用分別添加0.6％載銀抗菌劑和一種有機(jī)液態(tài)抗菌劑的涂料制樣，干燥7d后測(cè)試涂膜的抗菌性，同時(shí)測(cè)試了涂料貯存3個(gè)月后和干燥的涂膜放置3個(gè)月后的抗菌性。
以大腸桿菌為例，抗菌率的測(cè)試結(jié)果如表1所示。
以大腸桿菌為例，抗菌率的測(cè)試結(jié)果如表1所示。
同時(shí)進(jìn)行了抑菌圈法實(shí)驗(yàn)，用卡尺量取圈的直徑，大于10 mm有效，數(shù)值越大，抑菌效果越好，測(cè)試結(jié)果如圖2所示。
2.3 掃描電鏡圖分析
用掃描電鏡觀察了分別添加納米銀溶膠、磷酸鋯載銀、自制玻璃載銀的涂料與細(xì)菌作用的微觀狀態(tài)，分析抗菌涂料與細(xì)菌的作用過程和機(jī)理。
由圖3(A)可清晰地看到涂料中粉體顆粒、成膜物質(zhì)和細(xì)菌緊緊包裹在一起的狀態(tài)，顆粒周圍包裹的大腸桿菌長(zhǎng)約3 um；由圖3(B)可看出顆粒分布較均勻。
由圖3(A)可清晰地看到涂料中粉體顆粒、成膜物質(zhì)和細(xì)菌緊緊包裹在一起的狀態(tài)，顆粒周圍包裹的大腸桿菌長(zhǎng)約3 um；由圖3(B)可看出顆粒分布較均勻。
對(duì)圖3中的a、b兩點(diǎn)進(jìn)行能譜分析，如圖4所示，得到的數(shù)值如表2所示。
進(jìn)一步推斷粉體顆粒表面的包裹物是大腸桿菌。
由表2可以發(fā)現(xiàn)，相對(duì)b點(diǎn)而言，a點(diǎn)C元素原子百分比很高，P、Na元素的量很少，且因組成生物細(xì)胞的主要元素是C、H、O、N、P、S，可推測(cè)a點(diǎn)測(cè)得到的P、Na來自于細(xì)菌細(xì)胞中,并且C元素含量較高。
3.結(jié)論
（1）載銀抗菌劑的加入，使內(nèi)墻涂料在自然光下具有較好的抗菌性能，加人量為0.6％的磷酸鋯載銀抗菌劑時(shí)，涂料的抗菌率可達(dá)99％。
（2）在顯微鏡下能很好地觀察到顆粒與細(xì)菌的、作用狀態(tài)與形貌?？咕苛现锌咕鷦┑娜艹觯黠@能殺死或抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)或繁殖，破壞細(xì)胞的形態(tài)。
（3） 磷酸鋯載銀作為一種新型的具有吸附有毒有害氣體和異味、抑菌、殺菌功能的高分子粉末層狀介孔材料，解決了內(nèi)墻涂料本身存在污染及不能凈化室內(nèi)有害氣體和異味等缺點(diǎn)，同時(shí)起到了好的抑菌、殺菌等功效，給人民的健康生活水平和環(huán)境安全保護(hù)提供了良好的新方向。
該文摘自中國建筑材料科學(xué)研究院綠色國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
（3） 磷酸鋯載銀作為一種新型的具有吸附有毒有害氣體和異味、抑菌、殺菌功能的高分子粉末層狀介孔材料，解決了內(nèi)墻涂料本身存在污染及不能凈化室內(nèi)有害氣體和異味等缺點(diǎn)，同時(shí)起到了好的抑菌、殺菌等功效，給人民的健康生活水平和環(huán)境安全保護(hù)提供了良好的新方向。
該文摘自中國建筑材料科學(xué)研究院綠色國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
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