一种gfk抗菌板的制备方法
阅读说明：本技术 一种gfk抗菌板的制备方法 (Preparation method of GFK (glass fiber reinforced plastic) antibacterial plate ) 是由 江浩 于 2021-08-30 设计创作，主要内容包括：本发明属于建筑领域,具体涉及一种GFK抗菌板的制备方法,其质量配比如下：树脂10-14份、抗氧化剂0.3-0.5份、中温固化剂0.2-0.4份、BHT 0.3-0.5份、分散剂0.02-0.05份、PE粉0.1-0.3份、PBQ 0.05-0.08份、色浆0.07-0.09份、氧化镁0.04-0.07份、硬脂酸锌0.65-1.15份、氢氧化铝60-70份、碳酸钙5-6份、抗菌剂0.5-1.2份、负氧离子粉0.5-1.2份、玻璃纤维10-20份、玻纤布0.5-0.7份,并提供了具体的制备方法。本发明解决了现有建筑材料抗菌性能不佳的问题,利用负氧离子粉与抗菌剂形成复合抗菌体系,利用负氧离子的活性体系配合无机材料的抗菌体系,形成电子间的协同作用,从而达到高效抗菌的效果。(The invention belongs to the field of buildings, and particularly relates to a preparation method of a GFK (glass fiber reinforced plastic) antibacterial plate, which comprises the following components in parts by mass: 10 to 14 portions of resin, 0.3 to 0.5 portion of antioxidant, 0.2 to 0.4 portion of medium temperature curing agent, 0.3 to 0.5 portion of BHT, 0.02 to 0.05 portion of dispersant, 0.1 to 0.3 portion of PE powder, 0.05 to 0.08 portion of PBQ, 0.07 to 0.09 portion of color paste, 0.04 to 0.07 portion of magnesium oxide, 0.65 to 1.15 portions of zinc stearate, 60 to 70 portions of aluminum hydroxide, 5 to 6 portions of calcium carbonate, 0.5 to 1.2 portions of antibacterial agent, 0.5 to 1.2 portions of negative oxygen ion powder, 10 to 20 portions of glass fiber and 0.5 to 0.7 portion of glass fiber cloth, and provides a specific preparation method. The invention solves the problem of poor antibacterial performance of the existing building material, utilizes the negative oxygen ion powder and the antibacterial agent to form a composite antibacterial system, and utilizes the active system of the negative oxygen ions to be matched with the antibacterial system of the inorganic material to form the synergistic effect among electrons, thereby achieving the effect of high-efficiency antibacterial.)
技术领域
本发明属于建筑领域，具体涉及一种GFK抗菌板的制备方法。
背景技术
传染病防治和传染病医院建设等公共卫生问题纳入我国各级政府重要的社会发展目标责任，也纳入各级政府的重要议事日程，应避免出现重大疫情之后，防止医患之间的交叉感染；在医疗环境中的抗菌、释放负氧离子等功能；装配式的建筑适应平战结合型的要求，以上对医疗建设中使用的材料提出了新的标准。然而，目前的医疗建筑使用材料已经无法满足新型烈性传染病疫情的防治需求。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供一种GFK抗菌板的制备方法，解决了现有建筑材料抗菌性能不佳的问题，利用负氧离子粉与抗菌剂形成复合抗菌体系，利用负氧离子的活性体系配合无机材料的抗菌体系，形成电子间的协同作用，从而达到高效抗菌的效果。
为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：
一种GFK抗菌板的制备方法，其质量配比如下：树脂10-14份、抗氧化剂0.3-0.5份、中温固化剂0.2-0.4份、BHT 0.3-0.5份、分散剂0.02-0.05份、PE粉0.1-0.3份、PBQ 0.05-0.08份、色浆 0.07-0.09份、氧化镁0.04-0.07份、硬脂酸锌0.65-1.15份、氢氧化铝60-70份、碳酸钙5-6份、抗菌剂0.5-1.2份、负氧离子粉0.5-1.2 份、玻璃纤维10-20份、玻纤布0.5-0.7份。
进一步的，所述GFK抗菌板的质量配比为：树脂11.5份、抗氧化剂0.49份、中温固化剂0.29份、BHT 0.39份、分散剂0.04份、 PE粉0.2份、PBQ 0.06份、色浆0.08份、氧化镁0.05份、硬脂酸锌0.98份、氢氧化铝63.34份、碳酸钙5.89份、抗菌剂0.98份、负氧离子粉0.98份、玻璃纤维14.13份、玻纤布0.6份。
所述树脂采用PP或者PVC材料。
所述抗氧化剂采用抗氧剂168或抗氧剂626。
所述中温固化剂采用UV固化剂，且所述UV固化剂为聚氨酯丙烯酸酯预聚物，进一步的，所述UV固化剂中含有环氧树脂，所述环氧树脂与UV固化剂的质量比为4:1。
所述分散剂采用聚乙二醇。
所述抗菌剂采用银系颗粒抗菌剂，进一步的，所述抗菌剂为硅氧基银离子抗菌剂，该抗菌剂具有良好的透明度，在加入塑料中时并不会影响塑料自身的色彩，自身的透明性；所述硅氧基银离子抗菌剂的制备方法，包括如下步骤：a1，将钛酸正丁酯加入至冰乙酸内，搅拌至完全分散形成钛-乙酸溶解液，所述钛酸正丁酯在冰乙酸内的浓度为100-200g/L，搅拌速度为1000-2000r/min；a2，将乙酸银缓慢加入至上述溶液中，直至过量形成沉淀，过滤后晾干得到镀膜结晶；所述乙酸银的加入量是钛酸正丁酯质量的30-70％，在每升冰乙酸内的缓慢加入的速度为4-5g/min，晾干的温度为40-60℃；a3，将硅酸乙酯加入乙醚中，形成硅醚液；然后恒温喷雾在镀膜结晶表面，形成二次镀膜结晶；硅酸乙酯在无水乙醚中的浓度为30-60g/L，恒温喷雾的喷雾速度为0.5-0.9mL/min，喷雾量为1-2mL/cm2，温度为50-70℃；此时的乙醚蒸汽会将前次镀膜的钛酸正丁酯液膜松动，并将后续的硅酸乙酯渗透至钛酸正丁酯薄膜内，形成稳定连接结构；a4，间二次镀膜结晶静置在反应釜内，并通入含水蒸气的混合气处理30-50min，吹扫得到预制抗菌剂，静置温度为100-110℃，混合气为水蒸气和氮气的混合气体，且水蒸气的体积占比为6-10％，混合气处理的温度为 100-110℃，所述吹扫采用干燥的氮气，且温度为90-100℃；a5，经预制抗菌剂氢气还原1-2h，得到抗菌剂，还原的温度为80-100℃，该步骤将内部的氧化银转化为银粒子，形成多层壳核结构的抗菌体系。该抗菌剂以氧化硅与氧化钛为壳层结构，体现出良好的结构稳定性，同时具有不错的透明效果，防止塑料内的树脂对银粒子形成包裹，造成表面覆盖而失活，氧化硅与氧化钛形成的介孔结构，始终保持介孔体系，确保银粒子一定的通透性，不易失活。氧化钛自身属于二氧化钛结构，在负离子作用下形成表面电子的迁移，从而体现出一定的活性，该活性也具备有抗菌特性，能够与银粒子形成长效性互补结构，确保抗菌性能的长久性。
所述负氧离子粉采用电气石基负离子粉，利用电气石自身产生负离子的永久产生特性，能够在抗菌板内形成稳定的负离子产生，负离子的形成能够对无机抗菌体系形成良好的促进作用，提升二氧化钛的电子空穴转化效率，进一步而言，二氧化钛与银粒子形成的无机复合抗菌体系，其本质在粒子自身性能的变化，当负离子粉的材料作用至抗菌体系时，负离子能够对二氧化钛形成效果，从而带动整个抗菌体系的性能提升；为提升负离子粉的电子转移效率，在使用前对负氧离子进行前处理，且该前处理包括如下步骤，b1，将电气石粉加入至球磨机中，并加入乙醇进行低温球磨碎化，过滤得到碎化电气石粉；所述电气石粉与乙醇的质量比为5:1-2，低温球磨碎化的温度为 10-20℃，压力为3-5MPa；所述碎化电气石粉球磨至微纳级；b2，将钛酸正丁酯加入至乙醚中搅拌均匀，形成钛-醚液，然后将碎化的电气石粉加入至钛-醚液中低温超声分散，过滤后得到镀膜电气石粉，所述钛酸正丁酯在乙醚中的浓度为30-70g/L，搅拌速度为 100-200r/min，所述低温超声的温度为5-10℃，超声频率为 80-100kHz，过滤的温度为50-60℃；b3，将镀膜电气石粉恒温静置 2-4h，恒温吹扫得到预制负离子粉；静置环境为水蒸气、乙醇蒸汽和氮气的混合气体，且水蒸气、乙醇蒸汽和氮气的体积比为2:1:5-8，温度为100-120℃，恒温吹扫的气体为氮气，温度为100℃，吹扫速度为5-10mL/min；b4，将预制负离子粉恒温光照20-50min，得到负氧离子粉，恒温光照的温度为80-100℃，表面光照强度为30-50mW/cm2。利用二氧化钛作为包裹剂，形成稳定的包裹体系，将电气石粉包覆在内核层，并且二氧化钛的导电特性与表面活性能够将电气石粉产生的电子快速转移，从而形成以二氧化钛为框架的负离子颗粒，大大增加了负离子粉的表面，同时框架结构的负氧离子粉与无机体系抗菌剂形成稳定的连接效果。
所述制备方法包括：
将树脂、抗氧化剂、中温固化剂、BHT、分散剂、PE粉、PBQ、色浆、氧化镁、硬脂酸锌、氢氧化铝、碳酸钙、抗菌剂、负氧离子粉粉均匀混合，得到混合物；
将玻纤布平铺在模具中，然后将上述混合物与玻璃纤维以层状交叠的形式铺设于模具中，最终经光照固化后得到GFK抗菌板。
从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：
1.本发明解决了现有建筑材料抗菌性能不佳的问题，利用负氧离子粉与抗菌剂形成复合抗菌体系，利用负氧离子的活性体系配合无机材料的抗菌体系，形成电子间的协同作用，从而达到高效抗菌的效果。
2.本发明利用氢氧化铝、氧化镁和碳酸钙作为无机填料，形成无机阻燃效果，同时抗菌剂与负氧离子粉的自身无机特性，形成功能填料，从而达到轻质高强度的填料体系。
具体实施方式
结合实施例详细说明本发明，但不对本发明的权利要求做任何限定。
实施例1
一种GFK抗菌板的制备方法，其质量配比如下：树脂10份、抗氧化剂0.3份、中温固化剂0.2份、BHT 0.3份、分散剂0.02份、 PE粉0.1份、PBQ 0.05份、色浆0.07份、氧化镁0.04份、硬脂酸锌0.65份、氢氧化铝60份、碳酸钙5份、抗菌剂0.5份、负氧离子粉0.5份、玻璃纤维10份、玻纤布0.5份。
所述树脂采用PVC材料。
所述抗氧化剂采用抗氧剂626。
所述中温固化剂采用UV固化剂，且所述UV固化剂为聚氨酯丙烯酸酯预聚物，所述UV固化剂中含有环氧树脂，所述环氧树脂与UV固化剂的质量比为4:1。
所述分散剂采用聚乙二醇。
所述抗菌剂采用硅氧基银离子抗菌剂，该抗菌剂具有良好的透明度，在加入塑料中时并不会影响塑料自身的色彩，自身的透明性；所述硅氧基银离子抗菌剂的制备方法，包括如下步骤：a1，将钛酸正丁酯加入至冰乙酸内，搅拌至完全分散形成钛-乙酸溶解液，所述钛酸正丁酯在冰乙酸内的浓度为100g/L，搅拌速度为1000r/min；a2，将乙酸银缓慢加入至上述溶液中，直至过量形成沉淀，过滤后晾干得到镀膜结晶；所述乙酸银的加入量是钛酸正丁酯质量的30％，在每升冰乙酸内的缓慢加入的速度为4g/min，晾干的温度为400℃；a3，将硅酸乙酯加入乙醚中，形成硅醚液；然后恒温喷雾在镀膜结晶表面，形成二次镀膜结晶；硅酸乙酯在无水乙醚中的浓度为30g/L，恒温喷雾的喷雾速度为0.5mL/min，喷雾量为1mL/cm2，温度为50℃；a4，间二次镀膜结晶静置在反应釜内，并通入含水蒸气的混合气处理30min，吹扫得到预制抗菌剂，静置温度为100℃，混合气为水蒸气和氮气的混合气体，且水蒸气的体积占比为6％，混合气处理的温度为100℃，所述吹扫采用干燥的氮气，且温度为90℃；a5，经预制抗菌剂氢气还原1h，得到抗菌剂，还原的温度为80℃。
所述负氧离子粉采用电气石基负离子粉，在使用前对负氧离子粉进行前处理，且该前处理包括如下步骤，b1，将电气石粉加入至球磨机中，并加入乙醇进行低温球磨碎化，过滤得到碎化电气石粉；所述电气石粉与乙醇的质量比为5:1，低温球磨碎化的温度为10℃，压力为3MPa；所述碎化电气石粉球磨至微纳级；b2，将钛酸正丁酯加入至乙醚中搅拌均匀，形成钛-醚液，然后将碎化的电气石粉加入至钛- 醚液中低温超声分散，过滤后得到镀膜电气石粉，所述钛酸正丁酯在乙醚中的浓度为30g/L，搅拌速度为100r/min，所述低温超声的温度为5℃，超声频率为80kHz，过滤的温度为50℃；b3，将镀膜电气石粉恒温静置2h，恒温吹扫得到预制负离子粉；静置环境为水蒸气、乙醇蒸汽和氮气的混合气体，且水蒸气、乙醇蒸汽和氮气的体积比为 2:1:5，温度为100℃，恒温吹扫的气体为氮气，温度为100℃，吹扫速度为5mL/min；b4，将预制负离子粉恒温光照20min，得到负氧离子粉，恒温光照的温度为80℃，表面光照强度为30mW/cm2。
所述GFK抗菌板的制备方法包括：
将树脂、抗氧化剂、中温固化剂、BHT、分散剂、PE粉、PBQ、色浆、氧化镁、硬脂酸锌、氢氧化铝、碳酸钙、抗菌剂、负氧离子粉粉均匀混合，得到混合物；
将玻纤布平铺在模具中，然后将上述混合物与玻璃纤维以层状交叠的形式铺设于模具中，最终经光照固化后得到GFK抗菌板。
实施例2
一种GFK抗菌板的制备方法，其质量配比如下：树脂14份、抗氧化剂0.5份、中温固化剂0.4份、BHT0.5份、分散剂0.05份、PE 粉0.3份、PBQ0.08份、色浆0.09份、氧化镁0.07份、硬脂酸锌1.15 份、氢氧化铝70份、碳酸钙6份、抗菌剂1.2份、负氧离子粉1.2 份、玻璃纤维20份、玻纤布0.7份。
所述树脂采用PP粉末。
所述抗氧化剂采用抗氧剂626。
所述中温固化剂采用UV固化剂，且所述UV固化剂为聚氨酯丙烯酸酯预聚物，所述UV固化剂中含有环氧树脂，所述环氧树脂与UV固化剂的质量比为4:1。
所述分散剂采用聚乙二醇。
所述抗菌剂采用硅氧基银离子抗菌剂，所述硅氧基银离子抗菌剂的制备方法，包括如下步骤：a1，将钛酸正丁酯加入至冰乙酸内，搅拌至完全分散形成钛-乙酸溶解液，所述钛酸正丁酯在冰乙酸内的浓度为200g/L，搅拌速度为2000r/min；a2，将乙酸银缓慢加入至上述溶液中，直至过量形成沉淀，过滤后晾干得到镀膜结晶；所述乙酸银的加入量是钛酸正丁酯质量的70％，在每升冰乙酸内的缓慢加入的速度为5g/min，晾干的温度为60℃；a3，将硅酸乙酯加入乙醚中，形成硅醚液；然后恒温喷雾在镀膜结晶表面，形成二次镀膜结晶；硅酸乙酯在无水乙醚中的浓度为60g/L，恒温喷雾的喷雾速度为 0.9mL/min，喷雾量为2mL/cm2，温度为70℃；a4，间二次镀膜结晶静置在反应釜内，并通入含水蒸气的混合气处理50min，吹扫得到预制抗菌剂，静置温度为110℃，混合气为水蒸气和氮气的混合气体，且水蒸气的体积占比为10％，混合气处理的温度为110℃，所述吹扫采用干燥的氮气，且温度为100℃；a5，经预制抗菌剂氢气还原2h，得到抗菌剂，还原的温度为100℃。
所述负氧离子粉采用电气石基负离子粉，在使用前对负氧离子进行前处理，且该前处理包括如下步骤，b1，将电气石粉加入至球磨机中，并加入乙醇进行低温球磨碎化，过滤得到碎化电气石粉；所述电气石粉与乙醇的质量比为5:2，低温球磨碎化的温度为20℃，压力为 5MPa；所述碎化电气石粉球磨至微纳级；b2，将钛酸正丁酯加入至乙醚中搅拌均匀，形成钛-醚液，然后将碎化的电气石粉加入至钛-醚液中低温超声分散，过滤后得到镀膜电气石粉，所述钛酸正丁酯在乙醚中的浓度为70g/L，搅拌速度为200r/min，所述低温超声的温度为 10℃，超声频率为100kHz，过滤的温度为60℃；b3，将镀膜电气石粉恒温静置4h，恒温吹扫得到预制负离子粉；静置环境为水蒸气、乙醇蒸汽和氮气的混合气体，且水蒸气、乙醇蒸汽和氮气的体积比为 2:1:8，温度为120℃，恒温吹扫的气体为氮气，温度为100℃，吹扫速度为10mL/min；b4，将预制负离子粉恒温光照50min，得到负氧离子粉，恒温光照的温度为100℃，表面光照强度为50mW/cm2。
所述制备方法包括：
将树脂、抗氧化剂、中温固化剂、BHT、分散剂、PE粉、PBQ、色浆、氧化镁、硬脂酸锌、氢氧化铝、碳酸钙、抗菌剂、负氧离子粉粉均匀混合，得到混合物；
将玻纤布平铺在模具中，然后将上述混合物与玻璃纤维以层状交叠的形式铺设于模具中，最终经光照固化后得到GFK抗菌板。
实施例3
一种GFK抗菌板的制备方法，其质量配比如下：
树脂11.5份、抗氧化剂0.49份、中温固化剂0.29份、BHT 0.39 份、分散剂0.04份、PE粉0.2份、PBQ 0.06份、色浆0.08份、氧化镁0.05份、硬脂酸锌0.98份、氢氧化铝63.34份、碳酸钙5.89 份、抗菌剂0.98份、负氧离子粉0.98份、玻璃纤维14.13份、玻纤布0.6份。
所述树脂采用PP粉。
所述抗氧化剂采用抗氧剂626。
所述中温固化剂采用UV固化剂，且所述UV固化剂为聚氨酯丙烯酸酯预聚物，所述UV固化剂中含有环氧树脂，所述环氧树脂与UV固化剂的质量比为4:1。
所述分散剂采用聚乙二醇。
所述抗菌剂采用银硅氧基银离子抗菌剂；所述硅氧基银离子抗菌剂的制备方法，包括如下步骤：a1，将钛酸正丁酯加入至冰乙酸内，搅拌至完全分散形成钛-乙酸溶解液，所述钛酸正丁酯在冰乙酸内的浓度为150g/L，搅拌速度为1500r/min；a2，将乙酸银缓慢加入至上述溶液中，直至过量形成沉淀，过滤后晾干得到镀膜结晶；所述乙酸银的加入量是钛酸正丁酯质量的50％，在每升冰乙酸内的缓慢加入的速度为5g/min，晾干的温度为50℃；a3，将硅酸乙酯加入乙醚中，形成硅醚液；然后恒温喷雾在镀膜结晶表面，形成二次镀膜结晶；硅酸乙酯在无水乙醚中的浓度为40g/L，恒温喷雾的喷雾速度为 0.7mL/min，喷雾量为2mL/cm2，温度为60℃；a4，间二次镀膜结晶静置在反应釜内，并通入含水蒸气的混合气处理40min，吹扫得到预制抗菌剂，静置温度为105℃，混合气为水蒸气和氮气的混合气体，且水蒸气的体积占比为8％，混合气处理的温度为105℃，所述吹扫采用干燥的氮气，且温度为95℃；a5，经预制抗菌剂氢气还原1.5h，得到抗菌剂，还原的温度为90℃。
所述负氧离子粉采用电气石基负离子粉，在使用前对负氧离子进行前处理，且该前处理包括如下步骤，b1，将电气石粉加入至球磨机中，并加入乙醇进行低温球磨碎化，过滤得到碎化电气石粉；所述电气石粉与乙醇的质量比为5:2，低温球磨碎化的温度为15℃，压力为 3-5MPa；所述碎化电气石粉球磨至微纳级；b2，将钛酸正丁酯加入至乙醚中搅拌均匀，形成钛-醚液，然后将碎化的电气石粉加入至钛- 醚液中低温超声分散，过滤后得到镀膜电气石粉，所述钛酸正丁酯在乙醚中的浓度为50g/L，搅拌速度为150r/min，所述低温超声的温度为8℃，超声频率为90kHz，过滤的温度为55℃；b3，将镀膜电气石粉恒温静置3h，恒温吹扫得到预制负离子粉；静置环境为水蒸气、乙醇蒸汽和氮气的混合气体，且水蒸气、乙醇蒸汽和氮气的体积比为 2:1:7，温度为120℃，恒温吹扫的气体为氮气，温度为100℃，吹扫速度为8mL/min；b4，将预制负离子粉恒温光照40min，得到负氧离子粉，恒温光照的温度为90℃，表面光照强度为40mW/cm2。
所述制备方法包括：
将树脂、抗氧化剂、中温固化剂、BHT、分散剂、PE粉、PBQ、色浆、氧化镁、硬脂酸锌、氢氧化铝、碳酸钙、抗菌剂、负氧离子粉粉均匀混合，得到混合物；
将玻纤布平铺在模具中，然后将上述混合物与玻璃纤维以层状交叠的形式铺设于模具中，最终经光照固化后得到GFK抗菌板。
性能检测
以实施例1、实施例2和实施例3为检测例，进行如下检测：
1.抗菌防霉检测：实施例1-3制得的GFK抗菌板内均含有银离子，能够有效的杀死细菌，同时，纳米二氧化钛与银粒子形成协同作用，有效的提升细菌杀菌效果与杀菌效率。经检测，实施例1-3的抗细菌及真菌率达到99.93％，发霉是因为潮湿或者圬垢引起的。经过检测 GFK板吸水率不高于0.013％，不会存在潮湿的条件，其表面光滑致密高不会凝聚污垢。从而达到有效的防霉效果，经国家授权检测中心检测“黑曲霉ATTCC9642、绳状青梅ATCC11797、球毛壳霉ATCC6205、绿色黏帚霉ATCC9645"多种试验检测，防霉等级均为1级。
2.机械强度好。实施例1-3的GFK抗菌板具有好的机械性能,高弹性,高耐冲击强度,在大振幅下,具有非常好的静力值.具有较小的线形热膨胀系数。通过DIN EN 356测试，冲击强度可达到55KJ/㎡, 弯曲强度65Mpa，收缩率0.03％。
3.耐火性能好。实施例1-3的GFK抗菌板均经“国家防火建筑材料质量监督检测中心“检测，其燃烧增值速率指数≤50；燃烧总热值≤2.7；烟气生成速率指数≤10无燃烧跌落物，防火等级达到A级， A2级。
4.绿色环保。实施例1-3的GFK抗菌板达到99.9％的固体程度，不会产生有害物质的挥发。经国家授权检测中心参照USEPA3052：1996 消化法处理样品，用LCP测量定量。(LUSEPA6010C:2007)检测，铅、镉、汞，参照USEPA3540：1996处理样品。GC-MS测量(LUSEPA8270D:2007)检测多溴联苯PBBS)十项。多溴联苯(PBOES) 十项都远远高于国家安全标准。GC-MS测量(LUSEPA8270D:2007)检测多溴联苯(PBBS)十项。多联苯(PBOES)十项都远远高于国家安全标准。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。