[发明专利]一种抗菌除甲醛催化材料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于催化材料及涂料技术领域，公开了一种抗菌除甲醛催化材料及其制备方法和应用。将高锰酸盐、铁盐、草酸盐和硝酸银加入到水中，搅拌混合均匀后于70～120℃温度下水热反应，反应结束后自然冷却至室温，固体产物经分离、洗涤、干燥，得到粉末状抗菌除甲醛催化材料。将抗菌除甲醛催化材料与钛白粉、苯丙乳液和水搅拌混合，再加入助剂搅拌混合均匀，得到抗菌除甲醛涂料。本发明所得催化材料可以在室温无光的条件下，对甲醛进行高效的催化氧化，将甲醛降解为无害的二氧化碳和水。所得抗菌除甲醛涂料能够很好的涂抹在人造板材、塑料墙纸、墙壁上，并且安全无毒、无任何异味。能够更加迅速、安全、长期的降解甲醛。

技术领域

本发明属于催化材料及涂料技术领域，具体涉及一种抗菌除甲醛催化材料及其制备方法和应用。

背景技术

甲醛是一种具有强烈刺激性气味的无色气体，能与水、乙醇、丙酮等有机溶剂按照任意比例混溶。甲醛的主要危害表现为对皮肤黏膜的刺激作用，甲醛浓度过高会引起急性中毒，表现为眼红、眼痒、咽喉疼痛、呼吸困难、肺水肿、过敏性皮炎、肝转氨酶升高等。长期接触甲醛可引发呼吸功能障碍和肝中毒病变等。室内环境中的甲醛主要来源于家具、墙壁涂料、墙纸、地板等，而且室内甲醛的释放可持续3-5年甚至更长时间。并且一般的建筑装饰材料不具有杀死细菌、防霉的功能。但是在很多建筑装饰材料在使用中易在墙体表面易滋生虫卵和霉菌，特别是在潮湿地区，同时建筑的内墙涂料表面的暴露面积大，是真菌、细菌、虫卵滋生的主要的位置。这些真菌、细菌、虫卵的大量繁殖会严重的破坏涂料表面的美观以及影响人类的健康。并且，人们对室内装修、装饰材料，特别是涂料的安全性，功能的要求越来越高，对所以生产出能够有效降解甲醛并具有抗菌功能的建材产品就显得格外的重要。

目前，利用涂料去除甲醛主要有物理吸附法、光催化氧化法、化学固定法，但大多数方法只能短期控制，无法达到长期有效的去除。物理吸附法常用多孔材料作为吸附剂，但当吸附甲醛含量过大时，容易脱附，造成二次污染。如CN101560339A通过物理吸附对甲醛有一定的清除效果，但只是短时有效，易脱附。CN103509414A采用光触媒法除甲醛，其原理是活性炭将甲醛气体吸附在微孔中，纳米TiO₂在光照下，与空气中的氧气和水生成负离子和羟基自由基，可以将甲醛降解为无害的二氧化碳和水。这种方法具有高效、无二次污染的优点，但是只能在光照条件下进行，大大限制了其推广使用。

目前，依靠添加抗菌剂来实现涂料的抗菌功能，抗菌剂分为天然抗菌剂、有机抗菌剂、无机抗菌剂。银抗菌防腐材料具有抗菌性能好，抗菌范围广的优点。其抗菌的机理是银离子与微生物细胞膜结合，穿过细胞膜，进入微生物内部，破坏细胞合成酶的活性，从而破坏微生物的正常代谢，使其死亡。并且，无机抗菌防腐涂料一般将抗菌剂分散在涂料体系中，从而具有制备方法简单、操作简单、生产成本低等优点。CN107641456A采用天然有机成分壳聚糖作为抗菌剂，但是壳聚糖具有一定的抗菌效果，但不明显。CN108707383A采用甲基异噻唑啉酮作为抗菌剂，但甲基异噻唑啉酮具有细胞毒性和神经毒性，对人体具有危害。

发明内容

针对现有的除甲醛涂料需要光的照射才能催化分解甲醛、除甲醛涂料的效果不理想以及安全性等问题，本发明的首要目的在于提供一种抗菌除甲醛催化材料的制备方法。本发明使用原材料丰富、成本低、易获取的过渡金属(Mn、Fe)类催化剂，所得催化材料可以在室温无光的条件下，对甲醛进行高效的催化氧化，将甲醛降解为无害的二氧化碳和水。

本发明的另一目的在于提供一种通过上述方法制备得到的抗菌除甲醛催化材料。

本发明的再一目的在于提供商上述抗菌除甲醛催化材料在制备抗菌除甲醛涂料中的应用。本发明将银抗菌材料与能够高效降解甲醛的催化剂相结合，增加了涂料的功能，可以有效地除去在室内装修过程中家具、墙纸、板材等释放的甲醛以及有效的抑制真菌、细菌在涂料表面的繁殖，使室内的空气更快达到国家《居室空气中甲醛的卫生标准》规定的居室空气中标准(甲醛的最高容许浓度为0.08mg/m³以下)。

本发明目的通过以下技术方案实现：