家中墻面發(fā)霉，即墻壁外表面和內(nèi)部的細(xì)菌、霉菌繁殖造成的污染，非常嚴(yán)重地威協(xié)著人們的身體健康，影響著人們的生活質(zhì)量，普通的防霉殺菌涂料使用毒性較大，各種TVOC和甲醛超標(biāo)，不安全，殺菌劑又易溶出，耐久性差，加上不能承受反復(fù)的洗刷與消毒，限制了其應(yīng)用。所以開(kāi)發(fā)一種高效、無(wú)毒（低毒）且具有優(yōu)良耐久性的防霉殺菌涂料是非常必要的。國(guó)內(nèi)外大量研究表明，無(wú)機(jī)抗菌粉體如羥基磷灰石、磷酸鉻、沸石、硅酸鹽、二氧化鈦、活性炭等和銀的化合物、銀離子等復(fù)合的涂料具有抗菌、抗霉、無(wú)毒、無(wú)味、抗菌耐久性好等特點(diǎn)。本研究利用溶膠一凝膠法制備出高效的抗菌超細(xì)粉體，再將其配人丙烯 . 酸涂料中制礙一種新型抗茵涂料。該涂料可廣泛應(yīng)用于食品廠、釀造廠、制藥廠、醫(yī)院、高級(jí)賓館及家庭等場(chǎng)所。
抗菌涂料是通過(guò)添加具有抗菌功能并能在涂膜中穩(wěn)定存在的抗菌劑而制成的，近些年，抗菌涂料的研究比較活躍，隨著全球環(huán)保呼聲的日益高漲，抗菌涂料越來(lái)越受到消費(fèi)者以及企業(yè)的青睞。
目前，涂料中所使用的抗菌劑主要有天然抗菌劑、無(wú)機(jī)抗菌劑和有機(jī)抗菌劑三大類(lèi)。各類(lèi)抗菌劑都有其相對(duì)應(yīng)的抗菌機(jī)理，對(duì)于同種細(xì)菌，不同種類(lèi)抗菌劑的作用機(jī)理不同。
表1三類(lèi)抗菌劑的特性比較
Table 1 Characteristics comparison among three kinds of antibacterial agents
1、 抗菌性紫外涂料案例
紫外光（UV）固化涂料是一種新型涂料品種，與傳統(tǒng)涂料采用自然干燥或熱固化工藝不同，該涂料是經(jīng)紫外光照射后發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，使涂層快速聚合和交聯(lián)，從而達(dá)到固化成膜的目的，UV固化涂料具有能量利用率高、適用熱敏基材、無(wú)揮發(fā)性有機(jī)物（VOC）污染、成膜速度快、涂膜性能高和適合連續(xù)化大生產(chǎn)的特點(diǎn)，屬新一代環(huán)境友好型涂料，紫外光固化涂料廣泛涉及地板、家具、兒童玩具、手機(jī)、化妝品包裝及一些高檔辦公用品的涂飾等領(lǐng)域，這些都在很大程度上關(guān)系到人體健康，因此開(kāi)發(fā)具有抗菌功能的紫外光固化涂料具有重要的社會(huì)意義。
三丁基對(duì)乙烯基芐基氯化鏻、甲基丙烯酰氧乙基十二烷基二甲基溴化銨復(fù)配物
表2紫外光固化抗菌涂料的基本配方
Tab.2 The basic formula of UV curable antimicrobial coating
表3紫外光固化抗菌涂料的理化性能
Tab.3 The physical and chemical properties of UV curable antimicrobial coating
從圖1中可知，不添加抗菌單體，抗菌涂料的細(xì)菌存活數(shù)較高；添加抗菌單體之后，隨著暴露時(shí)間的延長(zhǎng)，細(xì)菌存活數(shù)不斷降低；在暴露時(shí)間固定的情況下，抗菌劑用量越多，細(xì)菌存活數(shù)降低，抗菌劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到20%時(shí)，暴露120 min后，細(xì)菌菌落總數(shù)存活數(shù)低于10 個(gè)/mL，表明抗菌涂料具有良好的抗菌性能。
圖1 紫外光固化抗菌涂料的抗菌性能
Fig.1 The antibacterial properties of UV curable
antimicrobial coatings
2、 抗菌性粉體涂料
2.1抗菌粉體制備
以化學(xué)純的N a 3 P0、AgN 0 3 、Cu(N O ) 3 ) 2 、Zn(N 0 3 ) 2 ，明膠等為主要原料，采用溶膠一凝膠法分別制備出Ag 3 PO4 、Ag 3 PO 4 -Zn 3 (PO 4 ) 2 (Ag-Zn復(fù)合)、Ag 3 PO 4 -Cu 3 (PO 4 ) 2(Ag-Cu復(fù)合）及Ag 3 PO4 -Zn 3 (PO 4 ) 3 -Cu 3 (PO 4 ) 2 (Ag-Zn-Cu復(fù)合)的超細(xì)抗菌粉體。其制備工藝流程如下：
AgN 0 3 或AgN 0 3 +Cu(N 0 3 ) 2 或AgN 0 3 +Zn(N 0 3 ) 2 或AgN 0 3 +Zn(N 0 3 ) 2 +Cu 3 (N O )
2.2 抗菌涂料樣品的制備
將上述抗菌粉體分別加入丙烯酸涂料中攪拌均勻。抗茵涂料配比見(jiàn)表1，將抗菌涂料分別涂刷到40 m m ×40 m m 水泥塊上，自然干燥后得一組抗菌涂料樣品備用；另一組
涂刷不加抗菌粉體的丙烯酸涂料，自然干燥，以做對(duì)照實(shí)驗(yàn)用。
表4 抗菌涂料的配方
表5 樣品抗菌性試驗(yàn)結(jié)果
2.3分析討論：日本學(xué)者在無(wú)機(jī)抗菌粉體的合成與應(yīng)用方面做了許多研究工作。他們對(duì)沸石、磷酸三鈣、磷酸鍺、羥基磷灰石等載銀載鋅載銅的抗茵劑的安全性進(jìn)行過(guò)系統(tǒng)試驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)包括動(dòng)物的口試與皮試，急性毒性試驗(yàn)和皮膚刺激性試驗(yàn)。用LD 50（致半數(shù)動(dòng)物死亡的試驗(yàn)量）表示毒性試驗(yàn)結(jié)果。結(jié)果表明口試的LD 50＞5000 m g/kg，皮試的LD 50＞2 000m g／kg，皮膚刺激試驗(yàn)無(wú)不良反應(yīng)。這一結(jié)果證明，包括本研究制備的抗菌劑在內(nèi)的無(wú)機(jī)抗菌劑安全性好，無(wú)毒副作用。
3、抗菌內(nèi)墻涂料
乳膠漆內(nèi)含有大量的水和有機(jī)物質(zhì)，它們是病菌和藻類(lèi)等微生物生長(zhǎng)的養(yǎng)料，在一定的環(huán)境下，各類(lèi)微生物就會(huì)在內(nèi)墻乳膠涂膜上大量繁殖，侵蝕涂料，進(jìn)而影響乳膠漆的性能和使用價(jià)值。為此，控制和消滅有害病菌的生長(zhǎng)和繁殖，在當(dāng)今仍是科技領(lǐng)域內(nèi)的重要課題，并不斷受到關(guān)注。保持環(huán)境清潔無(wú)污染是防止病菌大量繁殖，阻止其對(duì)人類(lèi)感染的一種切實(shí)可行的途徑。而使用抗菌材料是實(shí)現(xiàn)環(huán)境清潔無(wú)污染的最為簡(jiǎn)單有效的方法?
表6 墻乳膠漆的基本配方
圖2 膠漆制備工藝流程
表7 抗菌劑對(duì)大腸桿菌的抗菌效能
抗菌試驗(yàn)結(jié)果表明：
(1)隨著zn2+與殼聚糖濃度的增大，它們對(duì)大腸桿菌的抑菌效果越好。濃度為2．5×10。3 g／L的zn2+與0．75％的殼聚糖對(duì)大腸桿菌的滅菌率能夠達(dá)到90％。
(2)在濃度相近的情況下，Zn2+對(duì)大腸桿菌的抗菌效果比殼聚糖抗菌效果要好得多。
