抗菌防霉內墻涂料的研制及其防霉性能研究

夏文麗

（上海市建筑科學研究院（集團）有限公司，國家綠色建筑質量監督檢驗中心，上海 201108）

0 引言

我國南方沿海地區室內圍護結構常因多雨、潮濕和結露而滋生微生物，特別是墻體表面薄弱環節容易出現受潮發霉等問題，從而極大地影響室內空氣質量和人體健康。涂刷抗菌防霉內墻涂料是改善墻體發霉問題的重要手段之一，但目前常用的抗菌防霉涂料大多是在常規涂料中加入小劑量的抗菌防霉劑，其品種少、質量差、有效期短，無法起到很好的抑菌防霉作用［1］。本研究根據抗菌劑的不同抗菌原理，采用有機-無機抗菌劑復配進行抗菌防霉涂料的配方設計，通過對其防霉性能的研究，從而獲得服役周期長和穩定性高的抗菌防霉內墻涂料。

1 試驗部分

1.1 原材料及試劑

原材料及試劑見表1。

1.2 涂料的制備

本研究的內墻涂料按照50%PVC（顏料體積濃度）進行基礎配方設計，如表2 所示。

表1 原材料及試劑Table 1 Raw materials and reagents

表2 基礎配方Table 2 The basic formula

首先按照配方量將分散劑、潤濕劑、1/2 消泡劑、殺菌劑、漆膜防霉劑等助劑加入去離子水中，低速攪拌約5 min；然后緩慢加入鈦白粉、重鈣等顏填料，高速分散約30 min；高速分散結束后，可加入適量消泡劑以減少攪拌過程中產生的氣泡；最后往混合體系中依次加入配方量的苯丙乳液、剩余消泡劑、成膜助劑和增稠劑，攪拌均勻，停止攪拌，靜置、過濾，得到內墻抗菌防霉涂料。

1.3 性能測試

產品性能檢測主要參照GB/T 9756—2018《合成樹脂乳液 內墻涂料》、GB/T 18582—2008《室內裝飾裝修材料 內墻涂料中有害物質限量》和HG/T 3950—2007《抗菌涂料》的規定進行。

2 結果與討論

2.1 低散發內墻涂料基礎配方的建立

目前內墻涂料不斷向健康型、環保型、安全型方向發展，因此本研究的內墻抗菌防霉涂料為環保低散發涂料［2］。乳液是影響涂料VOC（揮發性有機化合物）和甲醛含量的主要因素，特選取3 個不同廠家生產的乳液進行基礎涂料的制備，分別編號為1#、2#、3#。通過測試，3 組基礎涂料的性能如表3 所示。

表3 3 組基礎涂料的性能Table 3 Performance of three groups of basic coatings

從表3 中可以看出，2#涂料的物理性能和有害物質限量都是最優的，因此將2#涂料作為本研究抗菌防霉內墻涂料的基礎涂料。

2.2 抗菌劑的篩選與復配

常用的涂料抗菌劑包括天然抗菌劑、無機抗菌劑和有機抗菌劑3 大類，其中應用最廣泛的是有機抗菌劑［3］。但是有機抗菌劑光照易老化，耐菌有效期較短。因此本研究采用有機-無機抗菌劑復配來制備抗菌防霉涂料，采用的抗菌劑和漆膜防霉劑如表4、5 所示。

表4 抗菌劑的選擇Table 4 Selection of antibacterial agent

表5 漆膜防霉劑的選擇Table 5 Selection of antifungal agent for paint film

研究了不同種類和配比的抗菌劑和漆膜防霉劑（表6）對涂料防霉性能的影響，結果見表7。從表7 中可以發現，7 個樣品的耐霉菌性能均為0 級，而抗菌性能略有差異，其中5#樣品的抗細菌性最優，VOC 含量最低，最環保。另據文獻報道［4］，鏈格孢霉菌在室內涂料中也廣泛存在，但是在內墻涂料的防霉測試標準中并不包括此菌種，為了更好地檢驗涂料的防霉性，特針對樣品5 進行了鏈格孢霉菌的測試，測試結果為耐霉菌性0 級。

表6 抗菌防霉劑的復配Table 6 Compounding of antibacterial and antifungal agent

表7 涂料抗菌防霉性能的測試結果Table 7 Test results of antibacterial and mildew resistance of coatings

2.3 抗菌防霉內墻涂料的性能

通過前面的基礎涂料配方及抗菌防霉劑的篩選，最終獲得了抗菌防霉內墻涂料的最優配方，其性能測試結果如表8 所示，符合HG/T 3950—2007《抗菌涂料》中抗菌等級0 級的要求。

表8 抗菌防霉內墻涂料的性能Table 8 Properties of antibacterial and mildew resistant interior wall coatings

續表8

3 結語

本研究采用有機-無機抗菌劑復配制備抗菌防霉內墻涂料，充分發揮有機抗菌劑和無機抗菌劑的優點，達到長效抗菌防霉的作用。產品性能滿足GB/T 9756—2018《合成樹脂乳液 內墻涂料》的優等品要求、GB/T 18582—2008《室內裝飾裝修材料 內墻涂料中有害物質限量》的指標以及HG/T 3950—2007《抗菌涂料》中抗菌等級0 級的要求。