抗菌防霉调湿涂料的研制及其性能研究

黄步勇

摘要：使用有效的建筑涂料来进行防霉调湿是一种有效的、节能的除湿方法。文章主要分析了抗菌防霉调湿涂料的研制及其性能，以供参考。

关键词：抗菌；防霉；调湿；涂料

引言

细菌、霉菌等微生物的污染对室内空气品质、人体健康、建筑围护结构的危害极大；建筑物室内的湿度会影响到建筑围护结构的安全、人体的舒适感觉。涂刷功能性建筑涂料是改善这两种室内环境问题的重要手段。因此，抗菌防霉与湿度控制在涂料的研制中需要进行协同考虑。

1建筑抗菌防霉调湿涂料

在建筑领域，围护结构能在很大程度上影响到建筑整体的抗菌防霉、节能和隔湿防潮效果。室内较高的湿度、温度，以及密闭环境导致的不良通风，都为霉菌和细菌在墙体等室内环境的生长提供了良好的条件。这些霉菌和细菌会给人们工业生产、日常生活等带来巨大的危害，其破坏作用的范围非常广泛，它们会在墙体等围护结构上大肆生长，从而破坏墙体的外观和降低建筑的寿命。而且霉菌会使室内空气污染，导致人出现流行性感冒、过敏反应、鼻黏膜炎等病症，霉菌产生的代谢物也可能引起建筑病态综合症，对人体的生命有着巨大的威胁。此外，墙体发霉而产生的霉味也困扰着人们。

抗菌是指采用物理或化学方法来杀灭细菌、真菌等微生物，或者抑制其生长繁殖及活性；抗菌材料一般是指能杀灭或者抑制微生物生长繁殖的各种材料，这里的―抗菌‖所抵抗的不只是细菌、真菌，还包括病毒等微生物；涂料是指能够在表面良好地附着和覆盖，并形成固体薄膜的粉末状或流动的物质；建筑抗菌防霉涂料则是在建筑涂料中添加合适的抗菌防霉剂，且使之稳定存在于涂料之中。各国学者已经意识到了建筑过大的湿度、霉菌细菌等微生物的滋生等问题所带来的隐患，因此也对建筑调湿、抗菌防霉涂料进行了研究。纳米抗菌防霉涂料是随着纳米材料而兴起的一种功能性涂料，其有着与宏观复合材料不同的诸多优异性能，备受科学家们的青睐。实际上，抗菌防霉型建筑涂料的效果主要是由所添加的抗菌剂所产生的作用来实现的，因此对于抗菌防霉涂料的研究，归根到底是对添加至建筑涂料中的抗菌剂的研究。

2抗菌防霉调湿涂料的研制及其性能分析

2.1耐水性分析

耐水性是指涂料漆膜对水所产生的作用的抵抗能力，重点是指抵抗水对漆膜的侵蚀作用。主要是通过观察涂料干燥后是否有失光、变色、起泡、起皱、脱落、生锈等现象的出现，来判断其耐水性能的好坏。制备添加质量分数为0、1%、2%、3%、4%、5%的涂料，按照GB/T1733-93《漆膜耐水性测定法》的检测方法对其进行耐水性检测。其具体检测方法如下：

（1）按照国标规定进行取样，将所制备的涂料进行适当的稀释，使用漆刷将其快速均匀地涂刷于马口铁板上，确保其表层均匀且无空白处出现，制作三块涂料试板。（2）在干净的烧杯中加入实验室制备的去离子水，将烧杯置于恒温水浴锅中，使水温保持在23℃。（3）将三块试板放入恒温去离子水中，并确保每块试板有1/3的长度露出水面，持续浸泡36h。（4）浸泡完成后，将三块试板从烧杯中取出，用滤纸将其吸干，在室温下放置20min，然后置于数显鼓风干燥箱中40℃干燥处理2h，干燥后将试板置于23℃、50%的相对湿度的恒温恒湿条件下进行状态调节，处理0.5h。（5）干燥处理完后，目视试板，观察其是否有起泡、变色、脱落等现象出现。

2.2黏度分析

黏度是指在流体内部所产生的阻碍流体相对运动的一种特性。其可用一定量材料在一定温度下从规定直径的孔中流出所花费的时间来表示，可知时间越长，其黏度也越大。需要使用专用黏度计来进行涂料黏度的测定。一般的，涂-1黏度计用于流出时间不低于20s的涂料的黏度测定；而当涂料流出时间在150s以下时，则需要使用涂-4黏度计来进行测定。

按照GB/T1723-93《涂料黏度测定法》中的检测方法，分别对添加质量分数为0、1%、2%、3%、4%、5%的涂料进行黏度检测，具体检测方法如下：（1）测试前用纱布蘸酒精将涂-4黏度计擦拭干净，并用冷风将其吹干，确保黏度计的漏嘴处于洁净状态。（2）利用塑料吸管吸取涂料于干净的烧杯中，并用电动攪拌器对其搅拌均匀，且将其温度调整至23℃。（3）将涂-4黏度计置于支撑架上，调节仪器，使黏度计保持水平，且在黏度计的漏嘴下放置一搪瓷杯。（4）用手指将黏度计的漏嘴堵住，将烧杯中的试样倒满涂-4黏度计中，并用玻璃棒将多余的试样刮入凹槽中。（5）将手指放开使漏嘴里的试样开始流出到搪瓷杯中，同时启动秒表进行计时，试样流动呈线条状，待流束刚中断时，立即停止计时。此时秒表所计的读数即为涂料试样的流出时间。重复上述试验步骤两次，若两次试验的结果之差不大于其平均值的3%，即取该两次结果的平均值做为测定结果，否则继续按上述步骤进行测定，直至达到结果要求。

2.3细度分析

细度是指涂料中的颜料、填料等物质被研细分散的程度，以μm来表示。其能表示漆膜干燥后涂料表面的光滑程度，并能一定程度上反映浆体中分散体系的稳定程度[75]，是建筑涂料产品性能的一个重要评价指标。以内墙涂料为例，要求目测光滑、平坦、无粗糙之感。使用刮板细度计，按照GB1724-79《涂料细度测定法》中的检测方法，分别对添加质量分数为0、1%、2%、3%、4%、5%的涂料进行细度检测。其具体检测方法如下：（1）用细软揩布将所使用的刮板细度计擦洗干净，并将需进行测试的涂料在烧杯中搅拌均匀。（2）将涂料试样滴入刮板细度计的沟槽最深部分，严格控制滴入量，以使试样充满沟槽且略有余。（3）将刮刀表面垂直地横置在刮板细度计的磨光平板上端表面。双手持刀，将刮刀于3秒内在沟槽中由深往浅拉过，使表面不留余漆。（4）在5秒以内，以与沟槽平面呈30°的视线观察沟槽中颗粒均匀显露处，记下此处的读数。按上述步骤进行三次平行试验，取最相近的两次读数的平均值做为测试结果。

2.4遮盖力分析

遮盖力是指均匀地将涂料涂刷在物体表面上，使物体不再呈现其底色，而需要的最小用漆量，以g/m2表示，其可以表示涂料隐藏或遮盖被涂刷表面的能力。显然，遮盖力好的涂料只需涂刷较少的量即可遮盖住基底，反之则需较多的涂刷量。因此，遮盖力对涂料的品质、施工性能具有重要的影响。具体测试方法如下：（1）将涂料适当稀释，在4位显示的电子天平上称量装有涂料的烧杯和毛刷的总重量。（2）用毛刷将上述涂料快速而均匀地涂刷在黑白格板上，注意不能使涂料被刷在格板的边缘。（3）在两支日光灯下，进行目视，以看不见黑白格为止。再在电子天平上称量此时烧杯和毛刷的重量。（4）进行两次平行试验，二者之差需小于平均值的5%，此时取该平均值为测试结果。否则，重新进行试验。

结束语

我国的建筑、建筑材料行业的发展非常快，人们对它们的需求较为旺盛，建筑室内需要进行必要的功能性、装饰性涂料装修，抗菌防霉涂料的需求量日益增大，其发展前景很好。因此，研发高效的抗菌剂及抗菌防霉涂料势在必行，也具有重大的现实意义和社会效益。而对细菌和霉菌等微生物生长、繁殖影响最大的是相对湿温度、微生物所需营养物质等。因此，既有良好的调湿性能又有抗菌防霉性能的建筑涂料对抑制霉菌和细菌在建筑内的生长繁殖具有良好的效果。

参考文献：

[1]林宣益.建筑涂料―十二五‖回眸和―十三五‖展望[J].中国涂料，2016（1）.

[2]西藤，一郎，宮野，秋彦，田中，正考.屋内湿度変化と壁体材料[J].日本建築學會研究報告，1949.

[3]吕维华，王荣民，何玉凤，等.调湿涂料研究进展[J].涂料工业，2009，39（2）：1192-1197.