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随着社会的进步越来越多的人注重环境保护,许多科研工作者开始着手于抗菌材料的研究与制备。而在家庭装修材料中,涂料是不可缺少的原材料之一,开发出具有抗菌防霉功能的环保型涂料是涂料工业发展的方向之一。本课题旨在开发具有抗菌防霉、自洁等环境净化功能的环保型抗菌防霉内墙涂料,目的是有效减少室内空气污染,起到抗菌和防霉的作用,从而提高室内环境空气质量。本课题首先以纳米TiO2为原材料,锌沸石为载体,Ce离子为掺杂离子,采用浸渍法制备锌沸石-Ce/TiO2抗菌材料,选取n(TiO2/Ce2+)、pH值、反应时间和焙烧温度作为四个影响因素,通过正交优化设计确定最佳配比的抗菌材料。然后将制备好的抗菌材料以两种不同的形式加入到涂料中制成环保型抗菌防霉涂料,对不同环保型抗菌防霉涂料的抗菌性能、防霉性能和涂料的基本性能进行了测试和评价,并进行成本分析和涂装工艺设计,在涂料生产企业对抗菌涂料进行了现场制备。以抑菌圈d0为考核指标,采用抑菌圈法分别评价抗菌材料和抗菌涂料的抗菌效果,采用国家标准GB/T 1741-1979(1989)对涂料的防霉性能进行评价,并分别通过扫描电镜从分子水平上研究稀土和锌沸石对纳米TiO2材料的表面形貌和表面电子结构的影响和紫外光谱研究锌沸石-Ce/TiO2抗菌材料的光催化效果。研究结果表明,在影响抗菌材料抗菌效果的四大因素中,当n(TiO2/Ce2+)为40:1,pH值为3,反应时间为0.5h和焙烧温度为300 oC时,锌沸石-Ce/TiO2抗菌材料抗菌性能最佳,此时抑菌圈直径为34.63mm。将制备的抗菌材料以0.2%1.5%的掺入量加入到普通涂料中,随着抗菌材料掺入量的增加,抗菌涂料的抗菌效果呈现出先增加后降低的变化趋势,当掺入1.0%的抗菌材料时,抗菌涂料达到最佳的抗菌效果,抑菌圈直径达25.00mm。将掺入量为1.0%的抗菌材料加入到四种不同组分的普通涂料中,抑菌圈直径为18.55mm25.33mm,均符合评价标准的规定,抗菌涂料表现出良好的抗菌效果。采用培养皿法评价抗菌防霉涂料的防霉性能,经14d评定,其中防霉等级最好时为01级。通过对抗菌防霉涂料进行了耐洗刷性、硬度、耐水性、附着力、耐化学试剂性和粘度的测试,制备的抗菌防霉涂料的基本性能均符合国家标准。SEM图谱表明,沸石具有良好的孔道,能较好的吸附纳米TiO2,原料纳米TiO2改性后,作为载体的纳米TiO2吸附在锌沸石上,分布较为均匀,颗粒仍为球形,其粒径为100nm左右;紫外光谱分析表明,锌沸石和Ce2+共同改性纳米TiO2后,可以使纳米TiO2的光利用范围延长70nm左右,有效扩展到了可见光区域,改性后纳米TiO2光催化性能增强。