抗菌防霉内墙涂料的研制及其防霉性能研究
2020-02-27夏文丽
夏文丽
（上海市建筑科学研究院（集团）有限公司，国家绿色建筑质量监督检验中心，上海 201108）
0 引言
我国南方沿海地区室内围护结构常因多雨、潮湿和结露而滋生微生物，特别是墙体表面薄弱环节容易出现受潮发霉等问题，从而极大地影响室内空气质量和人体健康。涂刷抗菌防霉内墙涂料是改善墙体发霉问题的重要手段之一，但目前常用的抗菌防霉涂料大多是在常规涂料中加入小剂量的抗菌防霉剂，其品种少、质量差、有效期短，无法起到很好的抑菌防霉作用［1］。本研究根据抗菌剂的不同抗菌原理，采用有机-无机抗菌剂复配进行抗菌防霉涂料的配方设计，通过对其防霉性能的研究，从而获得服役周期长和稳定性高的抗菌防霉内墙涂料。
1 试验部分
1.1 原材料及试剂
原材料及试剂见表1。
1.2 涂料的制备
本研究的内墙涂料按照50%PVC（颜料体积浓度）进行基础配方设计，如表2 所示。
表1 原材料及试剂Table 1 Raw materials and reagents
表2 基础配方Table 2 The basic formula
首先按照配方量将分散剂、润湿剂、1/2 消泡剂、杀菌剂、漆膜防霉剂等助剂加入去离子水中，低速搅拌约5 min；然后缓慢加入钛白粉、重钙等颜填料，高速分散约30 min；高速分散结束后，可加入适量消泡剂以减少搅拌过程中产生的气泡；最后往混合体系中依次加入配方量的苯丙乳液、剩余消泡剂、成膜助剂和增稠剂，搅拌均匀，停止搅拌，静置、过滤，得到内墙抗菌防霉涂料。
1.3 性能测试
产品性能检测主要参照GB/T 9756—2018《合成树脂乳液 内墙涂料》、GB/T 18582—2008《室内装饰装修材料 内墙涂料中有害物质限量》和HG/T 3950—2007《抗菌涂料》的规定进行。
2 结果与讨论
2.1 低散发内墙涂料基础配方的建立
目前内墙涂料不断向健康型、环保型、安全型方向发展，因此本研究的内墙抗菌防霉涂料为环保低散发涂料［2］。乳液是影响涂料VOC（挥发性有机化合物）和甲醛含量的主要因素，特选取3 个不同厂家生产的乳液进行基础涂料的制备，分别编号为1#、2#、3#。通过测试，3 组基础涂料的性能如表3 所示。
表3 3 组基础涂料的性能Table 3 Performance of three groups of basic coatings
从表3 中可以看出，2#涂料的物理性能和有害物质限量都是最优的，因此将2#涂料作为本研究抗菌防霉内墙涂料的基础涂料。
2.2 抗菌剂的筛选与复配
常用的涂料抗菌剂包括天然抗菌剂、无机抗菌剂和有机抗菌剂3 大类，其中应用最广泛的是有机抗菌剂［3］。但是有机抗菌剂光照易老化，耐菌有效期较短。因此本研究采用有机-无机抗菌剂复配来制备抗菌防霉涂料，采用的抗菌剂和漆膜防霉剂如表4、5 所示。
表4 抗菌剂的选择Table 4 Selection of antibacterial agent
表5 漆膜防霉剂的选择Table 5 Selection of antifungal agent for paint film
研究了不同种类和配比的抗菌剂和漆膜防霉剂（表6）对涂料防霉性能的影响，结果见表7。从表7 中可以发现，7 个样品的耐霉菌性能均为0 级，而抗菌性能略有差异，其中5#样品的抗细菌性最优，VOC 含量最低，最环保。另据文献报道［4］，链格孢霉菌在室内涂料中也广泛存在，但是在内墙涂料的防霉测试标准中并不包括此菌种，为了更好地检验涂料的防霉性，特针对样品5 进行了链格孢霉菌的测试，测试结果为耐霉菌性0 级。
表6 抗菌防霉剂的复配Table 6 Compounding of antibacterial and antifungal agent
表7 涂料抗菌防霉性能的测试结果Table 7 Test results of antibacterial and mildew resistance of coatings
2.3 抗菌防霉内墙涂料的性能
通过前面的基础涂料配方及抗菌防霉剂的筛选，最终获得了抗菌防霉内墙涂料的最优配方，其性能测试结果如表8 所示，符合HG/T 3950—2007《抗菌涂料》中抗菌等级0 级的要求。
表8 抗菌防霉内墙涂料的性能Table 8 Properties of antibacterial and mildew resistant interior wall coatings
续表8
3 结语
本研究采用有机-无机抗菌剂复配制备抗菌防霉内墙涂料，充分发挥有机抗菌剂和无机抗菌剂的优点，达到长效抗菌防霉的作用。产品性能满足GB/T 9756—2018《合成树脂乳液 内墙涂料》的优等品要求、GB/T 18582—2008《室内装饰装修材料 内墙涂料中有害物质限量》的指标以及HG/T 3950—2007《抗菌涂料》中抗菌等级0 级的要求。
