0 引言

乳胶漆具有施工方便，颜色多样的特点，在我国的内墙装饰中占主导地位，其市场份额超过80%。但是常规乳胶漆不具有抗菌作用，在医院等公共场所，细菌容易吸附在墙体上，人不小心与墙体接触就容易沾染上细菌，从而对身体产生危害。
 

1 抗菌内墙乳胶漆的现状及存在的问题

目前市场上宣传具有抗菌功能的乳胶漆很多，一般都是通过添加专用抗菌材料，即抗菌剂来达到抗菌效果。抗菌剂是指自身具有杀灭或抑制微生物功能的一类新型功能材料。乳胶漆中常用的抗菌剂有以下几种：

（1） 无机抗菌剂：利用银、铜、锌等金属的抗菌能力，通过物理吸附、离子交换等方法，将银、铜、锌等金属（或其离子）固定在沸石、硅胶等多孔材料的表面制成抗菌剂，然后将其加入到相应的制品中即可获得具有抗菌能力的材料。水银、镉、铅等金属也具有抗菌能力，但对人体有害；铜、镍、钴等离子带有颜色，影响产品的美观；锌有一定的抗菌性，但其抗菌强度仅为银离子的 1/1 000。因此，银离子抗菌剂在无机抗菌剂中占主导地位，其呈白色细粉末状，耐热可达1 300℃以上。银离子类抗菌剂的载体有沸石、陶瓷、活性炭等。有时为了提高协同作用，再添加一些铜离子、锌离子。此外还有氧化锌、氧化铜、磷酸二氢铵、碳酸锂等无机抗菌剂。
（2） 有机抗菌剂：有机抗菌剂的主要品种有香草醛或乙基香草醛类化合物，常用于聚乙烯类食品包装膜中，起抗菌作用。另外还有酰基苯胺类、咪唑类、噻唑类、异噻唑酮衍生物、季铵盐类、双呱类、酚类等。

（3） 光催化纳米二氧化钛抗菌剂：纳米二氧化钛在光催化作用下使细菌分解而达到抗菌效果。笔者经过对比测试，发现这3 类抗菌剂都存在部分缺陷：无机抗菌剂具有耐热性好、抗菌广谱的特点，但是靠消耗重金属离子杀菌，当重金属离子消耗完毕，即失去杀菌作用。抗菌效果达标的产品添加量大，成本较高；有机抗菌剂杀菌效果快，选择品种多，广谱高效，但是往往耐热性差，容易水解，有效期短；光催化纳米二氧化钛抗菌剂在紫外光照射下，能有效杀灭细菌，但是在弱紫外光下产生的活性自由基少，杀菌活性很低，实际效果不突出。

为了能够解决以上问题，笔者经过反复试验，找到了一种新的天然竹醋液，应用于抗菌内墙乳胶漆的制备。
 

2 竹醋液在净味抗菌内墙乳胶漆中的作用原理

竹醋液是在竹材烧炭的过程中，收集其在高温分解时产生的气体，并将这种气体在常温下通过冷却、沉淀、过滤、蒸馏、吸附的方法进行处理，除去杂质，制得纯净透明的液体。竹醋液中含有200 多种有机化合物，能够对硫化物、氢化物、甲醇、苯、酚等有害化学物质起到吸收、分解异味和消臭作用，对大肠杆菌等有害细菌也具有有效杀灭作用，并且纯天然无毒。

采用高温炭化高山竹炭获得竹醋液，利用其亲油疏水的特性，在搅拌下使竹醋液渗透至聚合物纳米空心微球内部，形成包埋结构。竹醋液从包埋结构中释放出来，利用其活性增强激活纳米负离子助剂中稀土元素的价态变化，利用稀土元素价态变化过程中转移的电子激活并参与光化学反应，降低水分子缔合度，促进羟基自由基产生；由于羟基自由基具有很强的氧化能力，可分解有机物，对各种有害病菌有很好的杀灭作用。因为竹醋液被包覆在纳米聚合物空心微球的空腔中，通过复合无机纳米负离子助剂稀土元素在温度和湿度变化时价态发生变化来控制竹醋液的挥发速率，能够较长时间发挥竹醋液的作用从而达到长期的抗菌效果。
 

3 实验部分

3.1 原材料的选择

3.1.1 吸附剂

竹醋液，为清澈透明、气味清新的江西高山毛竹的竹醋液；纳米聚合物空心微球，为聚甲基丙烯酸－二乙烯苯空心微球，粒径50~150 nm，其纳米级的细小而均匀的孔隙率可有效吸附接触的细菌；超细硅酸铝功能性填料，具有白度高、吸油量低、易分散等特点，侧角光低，并且具有蜂窝状超微孔结构，能有效吸附空气中的有害粒子；纳米无机负离子助剂，为纳米稀土元素混合物。

3.1.2 乳液

本产品选用特殊的核壳结构苯乙烯- 丙烯酸酯乳液，不需要添加任何成膜助剂即能较好成膜，采用特殊的保护胶体，具有优异的抗冻融性，不需要添加防冻剂，并且在合成时经过3 次真空隔膜净化处理，游离单体极少，气味清淡。用该乳液配制的涂料涂刷后不需要长时间通风“晾”房，可以做到当天涂刷，隔天入住，大大缩短入住时间。

3.1.3 助剂

润湿剂，分散剂，消泡剂，BIT（1，2- 苯并异噻唑啉-3- 酮）类防腐剂，非离子型改性羟乙基纤维素增稠剂和环保型聚氨酯增稠剂配用。

3.2 配方及生产工艺

3.2.1 配方

净味抗菌内墙乳胶漆配方如下：

3.2.2 生产工艺

（1） 将纳米聚合物空心微球、竹醋液按质量比3 ∶ 1 混合均匀，搅拌2~3 h，使竹醋液渗透至空心微球内部，备用；

（2） 将水、防腐剂、湿润分散剂和消泡剂混合，搅拌均匀；

（3） 加入颜料、填料、增稠剂，真空状态下高速分散至40 μm 以下；

（4） 加入水性树脂，纳米负离子助剂，聚氨酯流平剂，搅拌均匀，然后加入步中的备用混合液即可。

3.3 性能测试

根据国标GB 9756—2009，本竹炭净味抗菌乳胶漆与市售常规优等品乳胶漆和某进口净味抗菌乳胶漆的基本性能对比见表1。环保性能指标比较见表2。

由表1、2 可见：自制竹炭净味抗菌乳胶漆性能远远好于国标GB 9756—2009 各项性能要求，并且优于进口产品。

自制竹炭净味抗菌乳胶漆与市售优等品乳胶漆和某进口净味抗菌乳胶漆产品的气味消散时间比较实验装置：在一个30 m2 的密闭房间内，分别放入4 个1 m3 的铁皮盒子，每个盒子上留两个通风口，保持通风状态，其中1 个盒子不刷漆，作为空白样，其余3个盒子分别放入刷涂市售优等品乳胶漆、某进口净味抗菌乳胶漆和自制竹炭净味抗菌乳胶漆的0.5 m2样板2 块，放入后每4 h 从通风口闻一次，直至盒子中闻不出气味为止，通过气味消散时间的快慢来判断其净味效果。具体结果见表3。