阅读说明：本技术 一种高硬度抗菌地坪硬化剂的制备及使用方法 (preparation and use method of high-hardness antibacterial floor hardening agent ) 是由 杨辉 吴春春 于 2019-08-28 设计创作，主要内容包括：本发明涉及地坪技术领域,旨在提供一种高硬度抗菌地坪硬化剂的制备及使用方法。其中制备方法是：在0～10℃温度和搅拌条件下,向乙醇中加入正硅酸甲酯,持续搅拌；分20次加入盐酸水溶液,每次间隔20min,添加完成后持续搅拌；搅拌下加入氧化锌溶胶；继续搅拌,并在20℃下陈化2天；将陈化后的复合溶胶和异丙醇加入纳米地坪硬化剂中,搅拌,然后向混合物中加入硬化促进剂,搅拌,最终得到高硬度抗菌地坪硬化剂。本发明采用纳米氧化锌溶胶作为无机抗菌材料加入地坪硬化剂中,氧化锌作为抗菌材料较银离子具有优良的稳定性,不会在地坪硬化剂中出现活性消失和渗出的现象,地坪的抗菌性能得到保证。(The invention relates to the technical field of terraces, and aims to provide a preparation method and a use method of a high-hardness antibacterial terrace hardening agent. The preparation method comprises the following steps: adding methyl orthosilicate into ethanol at the temperature of 0-10 ℃ under the stirring condition, and continuously stirring; adding hydrochloric acid water solution 20 times at intervals of 20min, and stirring continuously after adding; adding zinc oxide sol while stirring; continuing stirring, and aging at 20 deg.C for 2 days; and adding the aged composite sol and isopropanol into the nano floor hardening agent, stirring, adding a hardening accelerator into the mixture, and stirring to finally obtain the high-hardness antibacterial floor hardening agent. According to the invention, the nano zinc oxide sol is used as an inorganic antibacterial material and added into the floor hardener, and the zinc oxide as an antibacterial material has excellent stability compared with silver ions, so that the phenomena of activity disappearance and seepage in the floor hardener are avoided, and the antibacterial performance of the floor is ensured.)

一种高硬度抗菌地坪硬化剂的制备及使用方法

技术领域

本发明涉及地坪技术领域，特别是一种高硬度抗菌地坪硬化剂的制备及使用方法。

背景技术

随着经济的发展与人民生活水平的提高，公共场所对高质量的大型地坪的需要越来越大，各种功能型地坪应运而生，尤其在无菌车间、无菌室等医药机构这类对环境卫生安全要求较高的场所。目前，应用较多的种类是普通环氧地坪、聚氨酯地坪等地坪涂料，通过加入银离子型抗菌剂和季铵盐类抗菌剂在地坪涂料中达到抗菌的效果。如中国发明专利CN201810833643.2和中国发明专利CN201710204776.9。但这两种抗菌剂在渗透型地坪硬化剂中使用效果不佳，因活性银离子抗菌剂很容易在强酸或强碱溶液中失效，而季铵盐抗菌剂在地坪使用过程中会出现溶出的现象。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种高硬度抗菌地坪硬化剂的制备及使用方法。

提供一种高硬度抗菌地坪硬化剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)在0～10℃温度和搅拌条件下，向40质量份乙醇中加入40～50质量份的正硅酸甲酯，持续搅拌10min；分20次加入5～10质量份的摩尔浓度为2M的盐酸水溶液，每次间隔20min，添加完成后持续搅拌10h；

(2)在搅拌条件下，向步骤(1)得到的混合物中加入20～40质量份的氧化锌溶胶；继续搅拌30min，并在20℃下陈化2天；

(3)将陈化后的复合溶胶和10质量份的异丙醇加入70～50质量份的纳米地坪硬化剂中，搅拌30min，然后向混合物中加入占其质量比3～5‰的硬化促进剂，搅拌30min，最终得到高硬度抗菌地坪硬化剂。

本发明中，所述步骤(1)中的搅拌速率为100r/min。

本发明中，所述步骤(2)中的搅拌速率为100～200r/min。

本发明中，所述氧化锌溶胶的固含量为30％，溶胶颗粒的粒度为10～20nm，溶胶所用溶剂为乙醇。

本发明中，所述纳米地坪硬化剂是基于硅醇盐水解预聚基础上的溶剂型无机纳米硬化剂，固含量在60％以上，pH值在6～8之间。

本发明中，所述硬化促进剂为含锡的交联剂。

本发明中，所述硬化促进剂是二月桂酸二丁基锡，其纯度为95％。

本发明进一步提供了高硬度抗菌地坪硬化剂的使用方法，具体包括以下步骤：

(1)将混凝土强度等级为C20或C30的自流平水泥地坪用200目抛光片打磨平整，按1公斤/平方米的用量在地坪表面倾倒高硬度抗菌地坪硬化剂，涂抹均匀；

(2)用塑料薄膜覆盖在地坪上，静置2小时后揭开塑料薄膜；自然晾干8小时后，再用200～300目抛光片打磨地坪。

发明原理描述：

基于硅醇盐水解预聚的纳米地坪硬化剂具有硬度高、耐化学污染、耐久性好等优点，可应用于混凝土、水泥等各种种类地坪表面，通过渗透的方式在混凝土或水泥表面形成一层硬化层，从而达到水泥的硬化和除尘效果。但这种硬化剂溶液与离子型抗菌剂相容性很差，不论是银离子还是季铵盐类抗菌剂在地坪使用过程中均易出现渗出的现象，影响地坪的性能。

本发明引入的纳米氧化锌是一种性质稳定的抗菌无机氧化物，可稳定悬浮于地坪硬化剂渗透层，通过纳米氧化锌的加入可有效防止抗菌剂渗出现象，同时达到地坪抗菌的效果。通过加入纳米氧化锌抗菌材料，使其无机组分渗透到水泥基体的孔结构中与水泥基体本身形成一体，消除了不同层之间的界面，解决了地坪由于层与层之间结合力弱而易出现地坪剥落的问题，使水泥基体的骨架结构对地坪的耐磨和强度形成了有力的支撑，所以这种结构的地坪具有很好的耐久性和强度，同时地坪具有很好的杀菌性能。添加硬化促进剂是为了使硬化剂更快固化，与混凝土形成一体。

与现有技术相比，本发明的技术效果是：

本发明采用纳米氧化锌溶胶作为无机抗菌材料加入地坪硬化剂中，氧化锌作为抗菌材料较银离子具有优良的稳定性，不会在地坪硬化剂中出现活性消失和渗出的现象，地坪的抗菌性能得到保证。

具体实施方式

本发明中，纳米氧化锌溶胶、纳米地坪硬化剂、硬化促进剂均为市购产品。例如，下述实施例中的纳米氧化锌溶胶选用了上海巷田纳米材料有限公司的XT-0806-54-1产品；该氧化锌溶胶产品的固含量为30％，溶胶颗粒的粒度为10～20nm，溶胶所用溶剂为乙醇。纳米地坪硬化剂选用了杭州纳谷新材料有限公司的纳米硬化剂X760；该产品是基于硅醇盐水解预聚基础上的溶剂型无机纳米硬化剂，固含量在60％以上，pH值在6～8之间。硬化促进剂选自阿拉丁试剂，货号D100274；其有效成分是二月桂酸二丁基锡，纯度为95％。

以下通过实例进一步对本发明进行描述。

实施例1

在0℃的温度下，100r/min的搅拌条件下，向40质量份乙醇中加入40质量份的正硅酸甲酯搅拌10min，分20次加入5质量份的摩尔浓度为2M的盐酸水溶液，每次间隔20min，然后搅拌10hr；在100r/min的搅拌条件下，加入40质量份的纳米氧化锌溶胶搅拌30min，在20℃下陈化2天；将陈化后的复合溶胶加入70质量份的纳米地坪硬化剂中，继续加入10质量份的异丙醇；搅拌30min后，向混合物中加入占其质量比3‰的硬化促进剂，再搅拌30min，最终得到高硬度抗菌地坪硬化剂。

该高硬度抗菌地坪硬化剂的使用方法如下(以下实施例和对比例均相同)：

将混凝土强度等级为C20或C30的自流平水泥地坪用200目抛光片打磨平整后，按1公斤/平方米的量在地坪表面倾倒高硬度抗菌地坪硬化剂，然后涂抹均匀；用塑料薄膜覆盖在地坪上，静置2小时后揭开塑料薄膜；自然晾干8小时后，用200～300目抛光片打磨地坪即可。

实施例2

在5℃的温度下，100r/min的搅拌条件下，向40质量份乙醇中加入45质量份的正硅酸甲酯搅拌10min，分20次加入7质量份的摩尔浓度为2M的盐酸水溶液，每次间隔20min，然后搅拌10hr；在200r/min的搅拌条件下，加入30质量份的纳米氧化锌溶胶搅拌30min，在20℃下陈化2天；将陈化后的复合溶胶加入60质量份的纳米地坪硬化剂中，继续加入10质量份的异丙醇；搅拌30min后，向混合物中加入占其质量比4‰的硬化促进剂，再搅拌30min，最终得到高硬度抗菌地坪硬化剂。

实施例3

在10℃的温度下，100r/min的搅拌条件下，向40质量份乙醇中加入50质量份的正硅酸甲酯搅拌10min，分20次加入10质量份的摩尔浓度为2M的盐酸水溶液，每次间隔20min，然后搅拌10hr；在150r/min的搅拌条件下，加入20质量份的纳米氧化锌溶胶搅拌30min，在20℃下陈化2天；将陈化后的复合溶胶加入50质量份的纳米地坪硬化剂中，继续加入10质量份的异丙醇；搅拌30min后，向混合物中加入占其质量比5‰的硬化促进剂，再搅拌30min，最终得到高硬度抗菌地坪硬化剂。

对比例1

在10℃的温度下，100r/min的搅拌条件下，向40质量份乙醇中加入50质量份的正硅酸甲酯搅拌10min，分20次加入10质量份的摩尔浓度为2M的盐酸水溶液，每次间隔20min，然后搅拌10hr；在20℃下陈化2days；再将陈化后的复合溶胶加入70质量份的纳米地坪硬化剂中，继续加入10质量份的异丙醇；搅拌30min后，向混合物中加入占其质量比5‰的硬化促进剂，再搅拌30min，最终得到高硬度地坪硬化剂。

以金黄色葡萄球菌为菌种，按照行业标准JC/T 897-2002(抗菌陶瓷制品检测标准)进行测试。同时，将各实施例和对比例中硬化剂应用于地坪制作，然后按常规测试方法对各样品的莫氏硬度和耐磨性能进行测试。

表1为不同地坪样品(4平方厘米面积)抗菌性能、莫氏硬度和耐磨性能的测试结果。

表1

样品	实例1	实例2	实例3	对比例1
					抑菌率(％)	92％	90％	95％	0％
莫氏硬度	7	7	7	7
					耐磨度比	352	330	361	380

由表中数据可见，在测试要求范围内，与未添加抗菌剂纳米氧化锌的样品(对比例1)比较，本发明制备获得的地坪样品的抗菌性能明显更好。同时，而混凝土地坪样块的莫氏硬度和耐磨性能均没有明显变化。