0前言

伴隨新冠疫情的爆發(fā)，各國(guó)開(kāi)始實(shí)施各種抗議措施，比如停業(yè)、停市、停工，這使得各行各業(yè)都受到極大的影響。但就在這樣的一個(gè)環(huán)境下，涂料行業(yè)在疫情當(dāng)中看到了不一樣的商機(jī)。在疫情中，廣大受困于家里的人們對(duì)于抗菌、抗病毒的意識(shí)大大的提升，其中相應(yīng)的產(chǎn)品市場(chǎng)需求也必然會(huì)有所提升。如果能夠借此機(jī)會(huì)，將抗菌抗病毒涂料推廣出去，增加市場(chǎng)需求發(fā)展，也必然是各大涂企重點(diǎn)關(guān)注的行業(yè)熱點(diǎn)。有機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)在未來(lái)5年內(nèi)，全球抗菌抗病毒涂料市場(chǎng)將會(huì)保持2位數(shù)的增長(zhǎng)，2026年抗菌類涂料市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到63億美元，到2027年，抗病毒涂料市場(chǎng)將從5億美元增長(zhǎng)到13億美元，其中亞洲市場(chǎng)年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到13.4%。

因此研發(fā)出性能優(yōu)異、具有抗菌抗病毒功效的多功能生態(tài)建筑涂料，是涂料行業(yè)劃時(shí)代的革新，涂料行業(yè)向環(huán)境友好方向發(fā)展是大勢(shì)所趨，以抗病毒涂料為契機(jī)，開(kāi)發(fā)全生命周期具有綠色環(huán)境友好特性的抗菌抗病毒涂料具有極為廣泛的市場(chǎng)前景和社會(huì)效益 。

本文研制的抗菌抗病毒多功能生態(tài)建筑涂料涂膜具有優(yōu)異的耐黃變性能，實(shí)驗(yàn)從抗菌、抗病毒涂料中的主要材料入手，通過(guò)對(duì)助劑、色漿等原材料的帥選，.終研制出的產(chǎn)品按照T/CNCIA01014-2020《抗菌及抗病毒涂料》標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)，達(dá)到抗菌、抗病毒的性能要求，同時(shí)滿足HJ2537-2014《環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求 水性涂料》、GB18582-2020《建筑用墻面涂料中有害物質(zhì)限量》中綠色環(huán)保、有害物質(zhì)限量的指標(biāo)要求。

1試驗(yàn)部分

1.1主要原材料

鈦白粉，R-699，工業(yè)級(jí)，龍佰；抗病毒助劑A、抗病毒助劑B、抗病毒助劑C，工業(yè)級(jí)，進(jìn)口；純丙乳液，工業(yè)級(jí)，巴斯夫；苯丙乳液，工業(yè)級(jí)，巴德富；色漿，工業(yè)級(jí)，科迪；消泡劑，工業(yè)級(jí)，德謙化工；分散劑，工業(yè)級(jí)，巴斯夫；去離子水，自制 。

1.2試驗(yàn)儀器

對(duì)比率測(cè)定儀，C84-Ⅲ，上海普申化工機(jī)械有限公司；高速分散機(jī)，WJ-1.1，上海普申化工機(jī)械有限公司；熱貯存干燥箱，TIK，上海普申化工機(jī)械有限公司；電熱鼓風(fēng)干燥箱，101-AD，上海坤天實(shí)驗(yàn)室儀器有限公司；光澤儀，CR-10，上海普申化工機(jī)械有限公司；耐洗刷儀，PS2730，上海普申化工機(jī)械有限公司；龜裂儀，上海普申化工機(jī)械有限公司。

1.3抗菌抗病毒多功能生態(tài)建筑涂料的制備

抗菌抗病毒多功能生態(tài)建筑涂料的基礎(chǔ)配方見(jiàn)表1。

表1 抗菌抗病毒多功能生態(tài)建筑涂料的基礎(chǔ)配方

Table 1 Basic Formula of Antibacterial and Antiviral Multifunctional Ecological Architectural Coatings

1.4抗菌抗病毒多功能生態(tài)建筑涂料的制備工藝

按配比稱取一定量的去離子水，在300-400r/min的攪拌速率下加入羥乙基纖維素，將分散機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)至800-1200r/min；分散20-30min后，在低速攪拌速率下，依次加入助劑，繼續(xù)攪拌5-10min至均勻，然后加入抗菌抗病毒助劑分散5-10min后，用增稠劑調(diào)整至合適黏度。

1.5性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)劑方法

根據(jù)上述基礎(chǔ)配方及制備工藝，制備了一種抗菌抗病毒多功能生態(tài)建筑涂料，按照T/CNCIA01014-2020《抗菌及抗病毒涂料》標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)抗霉菌、抗細(xì)菌及抗病毒性能，標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)按照HJ2537-2014《環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求 水性涂料》、GB18582-2020《建筑用墻面涂料中有害物質(zhì)限量》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了綠色環(huán)保及有害物質(zhì)限量的檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果及檢測(cè)依據(jù)如表2所示。

表2 抗菌、抗病毒性能檢測(cè)

Table 2 Antibacterial and Antiviral Property Test

表3 環(huán)保指標(biāo)檢測(cè)

Table 3 Environmental Protection Indicator Test

     由表2及表3可以看出，實(shí)驗(yàn)研制了一種集罐內(nèi)防腐、涂膜防霉、抗菌、抗病毒多功效為一體 建筑涂料，性能指標(biāo)均達(dá)到T/CNCIA 01014-2020《抗菌及抗病毒涂料》標(biāo)準(zhǔn)要求，且具有優(yōu)良的耐久性，是一款全生命周期具有綠色環(huán)境友好型特性的抗菌抗病毒涂料。

2結(jié)果與討論

2.1抗菌抗病毒助劑的帥選

抗菌抗病毒涂料是指在涂料中加入具有抗菌、抗病毒功能的助劑，均勻分散而成的涂料^[1]。因此抗菌抗病毒助劑的選擇極為重要。本文選擇了3種類型的抗菌抗病毒助劑---光觸媒類、季銨鹽類、金屬或金屬氧化物類進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，帥選出具有抗菌抗病毒性能的助劑，同時(shí)兼具罐內(nèi)防腐、涂膜防霉的功效，結(jié)果如表4所示。

表4 抗菌抗病毒助劑性能對(duì)比

Table 4 Performance Comparison of Antibacterial and Antiviral Additives

由表4可以看出助劑A、助劑B、助劑C均具有抗菌、抗病毒的性能，助劑A通過(guò)光觸媒的作用可以破壞細(xì)菌的細(xì)胞膜而起到抗菌作用，同樣也可以降解病毒的蛋白質(zhì)衣殼或造成病毒糖蛋白的丟失，導(dǎo)致病毒結(jié)構(gòu)的變化，從而使其失去攻擊宿主細(xì)胞的能力而起到抗病毒的功效^[2]，但助劑A在防霉性和罐內(nèi)防腐性方面有所欠缺。

助劑B具有出色的抗菌抗病毒性能，但在貯存穩(wěn)定性方面較差，這是因?yàn)榧句@鹽類化合物是一種陽(yáng)離子表面活性劑，而乳膠漆絕大多數(shù)為陰離子體系，季銨鹽類物質(zhì)很難添加，常常造成體系的穩(wěn)定性下降。

通過(guò)帥選比較，助劑C有良好的表現(xiàn)，銀離子可以破壞包膜病毒的脂質(zhì)層，阻止其與宿主細(xì)胞的融合。對(duì)于非包膜病毒，銀離子可以破壞病毒衣殼的 蛋白質(zhì)膜，從而進(jìn)一步降解內(nèi)部的遺傳物質(zhì)，使其無(wú)法在宿主細(xì)胞上存活，這類物質(zhì)的應(yīng)用還是非常廣泛。

通過(guò)以上帥選試驗(yàn).終確定了一種集罐內(nèi)防腐、涂膜防霉、抗菌、抗病毒多功效為一體的抗菌抗病毒助劑，但此助劑與產(chǎn)品性能方面的影響，例如與乳液的配伍性、與色漿的相容性等，還需要進(jìn)一步逐一驗(yàn)證。

2.2抗菌抗病毒助劑與乳液的配伍性

因乳液中的乳化劑或者乳液結(jié)構(gòu)中的官能團(tuán)會(huì)與抗菌抗病毒助劑發(fā)生反應(yīng)，破壞成品的穩(wěn)定性[3]，導(dǎo)致乳液與抗菌抗病毒助劑的兼容性變差。試驗(yàn)挑選了市面上常見(jiàn)的純丙和苯丙乳液制成不同PVC含量的產(chǎn)品，在50℃熱貯存1個(gè)月的條件下，測(cè)試其穩(wěn)定性，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 貯存穩(wěn)定性測(cè)試

Table 5 Storage Stability Test

通過(guò)測(cè)試可以得出，在50℃熱貯存1個(gè)月的條件下，帥選出的抗菌抗病毒助劑展現(xiàn)了及其優(yōu)異的配方穩(wěn)定性，具有優(yōu)異的黏度穩(wěn)定性，無(wú)水分、無(wú)凝膠，適合高中低不同PVC含量的乳膠漆配方、與純丙和苯丙乳液都具有極好的配伍性。

2.3抗菌抗病毒助劑與色漿相容性

建筑涂料常用的色漿分為有機(jī)和無(wú)機(jī)兩類，所選用的色漿與大多數(shù)涂料體系具有良好的混溶性和著色性，且對(duì)涂料性能無(wú)不良影響^[4]。因此金屬氧化物類的抗菌抗病毒助劑會(huì)對(duì)涂膜的.終顏色產(chǎn)生一定的影響，因此本實(shí)驗(yàn)選用不同廠家的氧化鐵紅、炭黑、酞青藍(lán)和永固紫進(jìn)行驗(yàn)證，相容性測(cè)試結(jié)果后的色漿進(jìn)行熱貯存的測(cè)試。對(duì)比貯存后的顏色變化，驗(yàn)證結(jié)果如圖1所示。

表6 與色漿相容性測(cè)試結(jié)果

Table 6 Test Results of Compatibility with Color Slurry

通過(guò)表6 可以看出，在色漿相容性和展色性方面，廠家X、Z有很好的表現(xiàn)，指研無(wú)明顯色差，且貯存穩(wěn)定性較好，而通過(guò)圖1可以看出抗菌抗病毒助劑與無(wú)機(jī)、有機(jī)色漿均有較好的形容性，熱貯存后的顏色無(wú)變化，具有優(yōu)異的穩(wěn)定性。

3結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)帥選及驗(yàn)證，.終研制了一種集罐內(nèi)防腐、涂膜防霉、抗菌、抗病毒多功效為一體的建筑涂料，產(chǎn)品符合T/CNCIA 01014-2020《抗菌及抗病毒涂料》、HJ 2537-2014《環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求 水性涂料》、GB 18582-2020《建筑用墻面涂料中有害物質(zhì)限量》的標(biāo)準(zhǔn)要求。

本文研制的抗菌抗病毒多功能建筑涂料抗病毒性能和耐久性能達(dá)到Ⅰ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

隨著人們生活品質(zhì)要求越來(lái)越高，抗菌抗病毒多功能建筑涂料會(huì)廣泛應(yīng)用于公共設(shè)施領(lǐng)域，具有較好的市場(chǎng)前景和社會(huì)效益。