防霉剂与防霉涂料 胡六永 张丹峰 paper

防霉涂料中的防霉剂

胡六永，张丹峰

（1.合肥工业大学 化学工程学院，安徽 合肥 23009）

摘要：当今涂料发展迅速，作为一种功能性涂料的防霉涂料已经在我们生活生产中广泛的应用。文章综述了当前涂料的发展现状，产生霉变的菌属的种类，并且通过阐述霉菌的生存必需条件引出了防霉抗菌剂。介绍了新一代防霉抗菌剂及其添加剂中的热点研究，并指出环保、无毒、低成本的防霉涂料已成为新的发展趋势。

关键字：防霉剂； 防霉机理 ；涂料

1，

1

Fungicides of Anti-mildew coatings

Hu Liuyong,Zhang Danfeng

1

1

(1. Hefei University of Technology, School of Chemical Engineering, Anhui Hefei 23009)

Abstract: The rapid development of today's paints, as a functional coating of mold

coating has been produced in our lives in a wide range of applications. This paper reviews the current status of the development of coatings to produce the type of mold in the genus, and described by the conditions necessary for the survival of fungi leads to antimicrobial agents. Introduced a new generation of antimicrobial agents and additives in the hot spots, and pointed out that environmental protection, non-toxic, low-cost mold coating has become a new trend.

Key words: Fungicides; Antifungal mechanism; Coatings

0 引言

涂料已走进人们的生活，也正改变着我们的生活。随着人们生活水平的提高，对住房的条件也有了较高的要求，对涂料的依赖越来越强。然而，传统的涂料在连遇阴天会霉变发黑的弱点一直困扰着我们，在中国南方防霉的必要性表现的尤为突出。但是对住房防霉的要求仅是防霉要求中的一小点，在工业生产车间，在食品加工车间，防霉对生产出满足要求的产品显得更为重要。近几年，对防霉涂料的研究异军突起，成为了当前研究项目上备受青睐的课题。随着研究的不断推进，满足人们要求的新一代放霉涂料将走进我们的视野中。

涂料总产量的50%。出于墙面的多孔性，溶剂性涂料流动性好，涂刷时易被大量吸收，表面涂覆率低，因此消耗量大；对乳胶漆来说，因是水分散体系，涂刷时低黏度的分散介质水易被吸收，分散相对黏度会迅速增大而难渗透，表面涂覆率高。另外，乳胶漆膜有较好的水汽透过性，乳胶漆又是环境性涂料，因此内墙涂料和外墙涂料普遍采用水性的乳胶漆，且在涂料中占有绝对的份额，故建筑涂料对涂料工业的影响不容忽视。

目前，我国对建筑涂料的分类尚无统一的划分方法。按使用功能分类可分为装饰性涂料与特种功能性涂料。而人们对建筑涂料的要求，也已不再局限于装饰性，逐渐转向重视其功能性。新近发布的《中国涂料行业准则》着重强调了涂料的环境效应和安全生产，重点是开发低VOC含量涂料、环境友好型水性涂料，保证生产过程安全、平稳、有序的进行。要求内墙涂料成为适应健康、环保、安全要求的绿色涂料。外墙涂料则要具有高耐候性、高耐玷污性、高保色性和低毒性。在这样的大环境下，作为功能性涂料的一员的放霉涂料和防火、保温、纳米等建筑功能性涂料不断发展，前景大有可观。

1 涂料的发展现状[1]

近年来，随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，我国涂料的消费量一直稳步增长，而且逐渐向高档、无污染涂料方向发展。我国涂料工业伴随着共和国的成长走过了50多年不平凡的道路，特别是改革开放以来，随着经济建设和化学工业的迅速发展，建筑涂料工业也得到了长足的发展。 建筑涂料主要包括内墙涂料、外墙涂料和地面涂料，以装饰性为主。还包括特殊用途的功能性涂料，但产量相对较小。在发达国家，建筑涂料占

2 霉菌与其生长环境

2.1 有关霉菌

引起合成涂料的主要菌属

[2]

根霉等。霉菌种类很多，统一分类十分困难，但是

是铜绿色假

可以按生活环境予以分类。日本曾对260个地方的内装修材料进行取样调查，其所取得的霉菌的代表性菌种的特征如表1所示。其中，有的具有霉毒;有的可引起哮喘和皮肤病，且放出强烈臭味而危及人体。

单细胞菌、大肠杆菌、阴沟肠杆菌、念珠小球菌、黄色八叠球菌、普通变形杆菌、荚膜红假单胞菌、乳酸链球菌、海生黄杆菌、覃状芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草杆菌等。在涂装后可能会在涂膜上孽生的细菌微生物主要是霉菌，如黑曲菌、青霉、

表1 代表性霉菌及其特征

种 类 芽枝霉属菌（Cladosprium） 支顶孢属菌（Acremonium） 青霉属菌（Penicillium） 木霉属菌（Tricoderma） 交链孢属菌（Altenaria） 特 征 呈绿色、褐色，生活力旺盛。可见于瓷砖接缝、嵌缝、聚氯乙烯塑料壁纸、涂装面、粘结面、纤维壁纸面等处。可引起哮喘、皮肤病并放出强烈臭味 淡茶色霉菌，可见于聚氯乙烯塑料壁纸、瓷砖接缝、砂浆、橡胶等内 一般称为青霉，呈青、淡紫、黄绿等颜色。常见于聚氯乙烯塑料壁纸、粘结剂、环氧树脂、氨基甲酸乙酯涂饰面等处 绿色霉菌。常见于砂浆、氨基甲酸乙酯、涂饰面、环氧树脂中 灰黑、绿黑色霉菌。常见于砂浆、氨基甲酸乙酯、涂饰面、聚氯乙烯塑料壁纸等处。可使涂膜、塑料变质 有黑霉菌、工程霉菌等。在工程霉菌群中，有著名的曲霉菌，它有发霉性毒素 在酿造厂附近常见的霉菌。像黑烟附着那样，使霉变部位变得漆黑。可见于聚氯乙烯塑料壁纸、涂饰面、瓷砖接缝等处 经涂刷成膜后，防霉剂能够均匀分散存在于涂层之中，能较长时间抑制霉菌在涂层表面的生长。5)涂料成膜后对人、畜体无害。

3.2防霉杀菌剂的抗菌原理及抗菌效果的影响效果

杀菌剂

[3]

曲霉属菌（Aspergillus） 金霉属菌 （AureobasidiumPullualans） 2.2 霉菌的生存条件

霉菌属于真菌，不是细菌，其营养体是多细胞结构的丝状体，因此把丝状真菌统称为霉菌。在自然界中，霉菌通常都是以菌丝进行生长，以孢子进行繁殖。霉菌的生命活动与营养物质、温度、湿度、氧气、PH值等因素密切相关。霉菌喜偏酸性环境，好氧，最适宜的生长温度在25℃-- 35℃之间，在相对湿度90%--100%条件下生长良好，相对湿度降至80%--85%,霉菌生长变得缓慢甚至停滞。只要有可利用的碳源、氮源等营养物质，并且温度合适，相对湿度大，供氧充足，霉菌就会大量生长。滋生的霉菌最终会对产品造成不同程度的危害。只要控制与霉菌生命活动有关的任何一个因素，霉菌的生长就会受到极大的抑制，产品也就不会受到霉菌腐蚀和破坏。

是具有抑止、杀死霉菌、藻类等微

生物能力的一类化学品，微生物经过杀菌剂作用后，很多特性都会发生变化，例如生成、繁殖、孢子形成和萌发、细胞的有丝和透性、呼吸作用以及其他生理生化反应和代谢活动都会受到影响，因此，微生物的细胞膜、细胞质及细胞核，都可成为杀菌或抑菌作用的场所。

由于菌体细胞是一种半透膜，因此，一种化学品要具有杀菌力，它除了应具有化学毒性基团外，还应对菌体细胞具有渗透能力。菌体细胞的半透膜是由脂肪层和蛋白质构成的，内、外两层是蛋白质，中间夹着脂肪层，所以杀菌剂欲透入细胞，必须具有亲水性和亲油性。此外半透膜的脂肪层是通过极性基与蛋白质相联系的，即半透膜是带电荷的，它会阻碍离子型杀菌剂的渗透，从而降低该类化学品的毒性。

杀菌剂的作用机理有破坏细菌的细胞结构、阻止细菌有丝、影响细菌代谢作用，形成金属鳌合物(使金属无法参与细菌的细胞中的正常反

3 防霉抗菌剂与其对外界影响

3.1 防霉抗菌剂基本要求

杀菌防霉剂是一类能够杀灭或抑制霉细菌和微生物生长、繁殖的化学物质，通常建筑涂料中采用的防霉剂应满足以下条件:

1)不会与涂料中的各组分发生化学反应而失去抑制霉菌生长的效力。2)不会使涂料染色或涂料的颜色褪色。3)能够均匀分散在涂料中。4)涂料

应)，阻碍细菌的类酯合成等。用于不同场合的防霉涂料选取的防霉途径不同，下面通过举例来说明：郭立凯

[4]

等人通过对合成树脂这种改性成膜物

质的研究，指出同时选用合成树脂与抗菌剂相配合，这种合成树脂除应有防霉要求外还要具有良好的附着性、增强及弹性装饰功能，涂料合成树脂属于有机高分了结构，它含有较长碳链和活极性基团的树脂，再利用树脂固化剂中的官能团与树脂中的烃基等基团反应，使合成树脂扩链交联而使其基团分布于分了链两端，而且活性较强，容易发生反应。它再与树脂固化剂的活性基团发生固化反应，交联固化形成防霉涂层。其特点是成膜温度较低，这个反应在0℃以上即可进行，从而达到固化的目的。拥有这样的固化层，即能使墙体免于霉变。但同时要求采用的杀菌防霉剂不影响涂料的性能和降低杀菌防霉药剂效力，更不能在使用的条件下，较短时间内发生分解和其他变化，而使抗菌效果降低甚至失败。

已经在酿造车间、食品车间、药品车间广泛使用的9512防霉涂料[5]

针对霉菌生长主要需要的三个条件：(1) 适宜的湿度;(2)适宜的温度;(3)霉菌繁殖所必需的营养物。具备这3个条件墙体就很容易发霉。在酿造车间空气潮湿且存在着很多的霉菌菌种，发酵的粮食本身就是霉菌生长繁殖的营养物。针对酿造车间的环境。9512防霉涂料采用3种途径实现防霉：(1)加入特种防霉剂在墙体表面形成抑制层，抑制层可以达到300微米且不随涂装时间的延长而退减，达到长效抑制霉菌的作用。(2)致密涂层断绝了霉菌生长繁殖的营养物和水分，克服了普通的涂料由于漆膜不够致密，遇潮遇空气，其含水率就会上升，再加上孔隙较大，孔隙中有可能藏污纳垢，只要空气中有漂浮的霉菌孢子，漆膜就很容易长霉的弱点。(3)光滑坚硬的涂层具有良好自洁性，涂层具有瓷砖般的亮泽，霉菌很难在上面停留。同时坚硬的涂层具有良好的可擦洗和耐擦洗功能。

3.3 传统抗菌剂概述

日前常用的抗菌防霉剂主要有3大类:有机、无机和复合型[6]

。有机抗菌防霉剂易分散、有效期短且有毒副作用;无机抗菌剂，如纳米TiO2、纳米Zn0等，属于光催化型杀虫剂，只有在紫外光照射下才能产生电子一空穴对，从而具有较强的氧化能力，进而对细菌、微生物进行毒化、分解，但是Zn0在水中的溶解性比较低，对涂料体系的pH比较敏

感，会影响乳胶漆的贮存稳定性;复合型抗菌防霉剂如纳米TiO2/Zn0、负离子--抗菌添加剂等。纳米TiO2/Zn0的抗菌机理及缺陷如前所述，负离子--抗菌添加剂是含负离子的品体物质与无机抗菌剂相结合的功能材料，负离子晶体物质产生烃基负离子可以对空气中带有正电荷的有毒气体、细菌、微生物进行中和、包覆沉降，其产生的微电场、微电流可以对细菌、微生物进行电解，从而杀灭细菌、霉菌;无机抗菌剂的活性成分是游离态的金属离子，对细菌、霉菌有很强的杀灭作用和长效性，对环境的污染极少。

表2 不同菌剂的抗菌效果比较

储存抗抗菌剂用量抗菌防霉稳定菌 名称 /% 率/% 性/级 性（6时个月） 效 华科 0.3 67.8 2 好 短 纳米TiO0.3 95.6 1 霉变 较2 长 纳米ZnO 0.3 96.1 1 增稠 较长 纳米TiO0.3 99.2 0 较好 较2/ZnO 长 负离子-抗菌添0.8 99.1 1 好 长 加剂 注：试验菌种为大肠杆菌

由表2 可知，在抗菌剂用量相同的情况下，无机抗菌剂的抗菌防霉效果优于有机抗菌剂，在无机抗菌防霉剂中，复合型优于单一型，在试验范围内，虽然复合型TiO2/Zn0的用量少但抗菌防霉效果最优，但因其光催化效应而产生的强氧化性不断氧化降解涂膜中的有机物质，使其分层粉化，影响装饰涂层的使用寿命。负离子--抗菌添加剂虽然用量较大，但从成本上看并不算高，且因能产生大量的羟基负离子，具有净化空气和保健功能，且时效长，故而常选之。

日前还不存在没有缺点的防霉剂。实践证明，多组份防霉剂[7]

混合使用其防霉效果比单组份好。将防霉剂直接添加到材料或涂料中是简单易行的方法，添加量也很容易控制，防霉时效也长，因此大多采用这种方法。由于受材料、防霉剂的相溶性及加工工艺的，防霉剂在材料或涂料中的分散性能稍差，相对抗菌防霉性能受到一些影响。表3

是目前防霉效果好、性能稳定、低毒、应用广泛的

表3 常用有机防霉剂及其特点

类别 防霉剂名称 N,N-二甲基-N′-苯基(氟二氯甲基硫代)磺胺类、季铵盐类 酰胺 N-三氯甲基硫代-4环己烯-1, 2-二甲基酰亚胺 五氯苯酚 酚类 邻苯基苯酚 2, 3, 5, 6-四氯-4-甲磺酰基吡啶 2, 4, 5, 6-四氯-1, 3-间苯二腈[TNB] 8-羟基喹啉铜 特点 白色粉末,熔点105℃,分解温度120℃。不溶于水,溶于部分有机溶剂。无毒。 白色结晶,熔点178℃,不溶于水,溶于部分有机溶剂。低毒。热稳定性好,耐酸,不耐强碱。能经受高温加工和高剪切加工。 白色结晶,熔点190℃,分解温度310℃。微溶于水,溶于部分有机溶剂。低毒。化学稳定性好,挥发性低,防霉时效长。 又称二羟基联苯,白色针状结晶,熔点57℃。溶于水及部分有机溶剂。低毒。 俗称道维希尔,白色粉末,熔点141℃。难溶于水,溶于部分有机溶剂。低毒。挥发性低,防霉时效长。 俗称百菌清,白色结晶,熔点250℃。难溶于水,溶于部分有机溶剂。低毒。热稳定性好,挥发性低,防霉时效长。 黄色粉末,分解温度超过270℃。在各种溶剂中溶解度不大,但和2-乙基己酸镍混合,可提高其溶解性。化学稳定性好,不挥发。低毒。 俗称多菌灵,白色结晶,熔点302~307℃。微溶于水、乙醇、苯等溶剂。在热、光、碱性环境中稳定,不耐酸。无毒。与氧化锌等第二抗菌防霉组分混合使用防霉效果更好。 俗称赛菌灵,白色或黄色粉末,熔点300℃。微溶于酮、醇、水等极性溶剂。毒性极低,化学稳定性好,热稳定性好。与代森类等第二抗菌防霉组分混合使用防霉效果更好。 黄色粉末,溶于丙二醇,微溶于水,无毒,常温下化学性能稳定,防霉时效长。 塑料、橡胶、胶黏剂、皮革、涂料 塑料、橡胶、胶黏剂、皮革、涂料 适用对象 有机防霉剂。

橡胶、涂料 塑料、橡胶、皮革、涂料 塑料、橡胶、涂料、胶黏剂、纤维 塑料、橡胶、涂料、胶黏剂 塑料、橡胶、涂料、皮革 塑料、橡胶、涂料、皮革、织物 吡啶类 腈类 有机金属类 苯并咪唑氨基甲酸甲酯 咪唑类 2-(4-噻唑基)苯并咪唑[TBZ] 噻唑类 2-正辛基-4-异噻唑啉- 3酮[OIT]

3.4防霉杀菌剂的应用前景

3.4.1防霉杀菌剂对低成本涂料开发影响

资治洪等通过对一些学者对变性淀粉--氧化淀粉、交联淀粉、多孔淀粉、接枝共聚淀粉和复合变性淀粉的研究的总结。例如：曾丽娟等采用双氧水作氧化剂，硫酸亚铁为催化剂，在碱性条件下对木薯淀粉进行了催化氧化，以此氧化淀粉为原料制备的氧化淀粉胶，其耐水性、稳定性、流动性、相容性、均一性、粘附力、遮盖力均能达到内墙涂料基料的要求。交联淀粉具有较高的冷冻稳定性，对热、酸和剪切力影响具有高稳定性，通过交联可增强胶膜的耐水性并保持膜强度不变，这些优良性质使得交联淀粉在建筑涂料中得到了很好的应用。工

[8]

业上应用常与其他变性方法配合使用。但是由于淀粉作为有机物，可提供霉菌生长所需的碳源等，因而这种涂料的防霉性有待于提高。只要未来的研究能解决好影响淀粉建筑涂料品质的关键问题，选择合适的防霉杀菌剂，可以在很大程度上改进传统涂料的缺陷,加之我国淀粉的产量高就可以大大降低建筑涂料的成本。这种以变性淀粉为主体的防霉涂料，必将克服传统防霉剂可能释放某种对人畜有害的物质的弊端，充分体现以环境保护为主要目的绿色防霉涂料的发展前途。 3.4.2与新的成膜物质共同作用

陆元松和郭立凯

[9]

研制开发了以合成树脂为

主要成膜物质，加入环保性杀菌防霉剂及具有防霉

的功能性颜料，再配以树脂固化剂等成分配制而成的高性能防霉建筑涂料，并指出该涂料防霉效果很好。防霉建筑涂料成膜物质完全可以采用有机与无机的几种树脂复合使用，这样能够使优越性能得到相互补充。该涂料在结合实际不同情况下选择配制室外用涂料和配制具有耐候性的涂料时采用丙烯酸树脂、氨基树脂、氟树脂等合成树脂作为成膜物质;配制具有耐腐蚀性的涂料时采用环氧树脂、氨基甲酸树脂等合成树脂作为成膜物质，这样对不同场合使用不同树脂有益。

本涂料可根据需要，只需改变成膜合成树脂即可配制成室内外及各种场合性能优异的防霉建筑涂料，由于使用了有效成分无毒金属合金粉作为杀菌防霉剂，使其金属离子的溶出得到适控制而使持续有效溶出期显著延长，因此可使涂料持续有效 防霉时效性也相对的延长。与仅用金属粉作为防霉剂相比，其价格低廉，有利于推广使用。 3.5防霉抗菌剂的无毒化研究[10]

3.5.1天然杀菌剂

天然杀菌剂安全、有效，符合人们对健康环保的要求。天然酶是指生物体内活细胞所分泌的具有高效催化和特异功能的一类蛋白质。其中的一个典型是溶菌酶，它是从新鲜鸡蛋中提取的一种水解酶，其水解功能能破坏细胞壁，使水分大量进入细菌体内，从而使菌体崩解，达到杀菌目的。溶菌酶 杀菌力强，杀菌谱宽广，不会对环境构成污染，也不对人和动物造成危害。芥末提取物主成分油脂部分有很广的抗菌性，对霉菌与酵母杀菌有强效，对革兰氏阴性细菌的抗菌性大于阳性细菌。啤酒花树脂为苦味物质，对唾液链球菌、金黄色葡萄球菌、巨大芽孢杆菌、大肠杆菌、枯草杆菌等均有抗菌作用。

3.5.2无机抗菌剂

无机抗菌剂主要是银系抗菌剂和具有光催化作用的物质。银系抗菌剂具有很好的抗菌效果和耐久性。金属离子如银、铜、锌等的无机盐对微生物具有抗菌作用。金属离子在使用过程中缓慢溶出，对微生物的细胞膜产生损伤，同时通过电化学反应破坏微生物体内的电子传导系统来杀死细菌。利用无机载体承载具有抗菌作用的金属离子，可以提高其抵抗光、热及共存物质影响的能力，使其在使用过程中缓慢溶出，具有缓释性。因此无机抗菌剂是具有抗菌性的金属离子或其无机化合物与无机载体的复合体(物)，它有别于传统的有机抗菌剂和抗

菌性金属及其化合物。具有光催化作用的物质主要是指纳米Ti02和纳米Zn0，利用光催化作用产生的强氧化性使微生物或微生物细胞组织失去活性。由于在作用过程中，纳米粒子本身没有参与反应，没有任何损失，因此具有长效的抗菌作用。在抗菌持效性、化学稳定性、耐热性、使用安全性、防抗药性以及抗菌、杀菌的广谱性等众多方而有了极大的改善。近年来，黏土矿物用于新型无机抗菌剂的开发研制发展迅速，特别是沸石、蒙脱石等。 3.5.3其它

有机高分子抗菌剂安全、高效、廉价，具有小易挥发、容易加工、化学稳定性好等优点，而且高分子抗菌剂不会渗透进入人的皮肤，同时还具有比小分子抗菌剂更好的抗菌性能。因此，有机高分子抗菌剂的合成和应用正成为当今研究和开发的一个热点。按照抗菌基团的不同，目前研究较多的有机高分子抗菌剂有季钱盐、季鏻盐、有机锡. 卤代胺、胍盐、壳聚糖及其衍生物等。

最近，日本研制出新型无毒防霉涂料。该防霉涂料不使用防霉剂，而是将牛骨粉末加入涂料中，是一种非常安全且防霉功能出色的无毒性涂料。该防霉涂料一般是指水性丙烯酸涂料、溶剂型聚氯乙烯涂料、溶剂型环氧树脂涂料、水性聚氨酯涂料、溶剂型聚氨酯涂料、有机硅涂料等。通常采用粒径介于0.5--5 微米的牛骨粉末，在涂料中的掺入量一般控制在5%--15%(质量比)。其中，对于水性聚氨酯涂料及水性丙烯酸涂料，牛骨粉末的掺入比例还应大一些;而对于溶剂型聚氯乙烯涂料、溶剂型聚氨酯涂料等，牛骨粉末的掺入比例可小一些;对于溶剂型环氧树脂涂料及溶剂型有机硅涂料等，混入比例可以更小一些。牛骨粉末的用量多少，应根据涂料的树脂种类、涂料的用途及使用条件等因素来确定。

3.6防霉抗菌添加剂 3..6.1硫化锌添加剂

前面提及目前常用的抗菌防霉剂主要有三类：有机、无机和复合型。无机抗菌防霉剂主要以银、锌和铜离子为主，其中以银离子的抗菌效果最好，但银离子存在易变色和成本高两大难以解决的问题。顾广新等

[11]

进行的改性硫化锌实验表明：硫化

锌颜料对涂料的存储稳定性影响小，硫化锌与氧化锌粉体相比，对涂料的储存稳定性影响小，而且对涂料的遮盖率贡献大，可以代替一部分钛白粉。同时硫化锌粉体在涂料中具有很好的抗菌防霉效果，

可以用于制备具有抗菌防霉功能的内墙涂料。另外硫化锌粉体对涂料的耐候性没有影响，也可用于制备防霉防藻外墙涂料，是一种理想的建筑涂料添加剂。

3.6.2纳米氧化铈

高彤、孟繁中等

[12]

手段不足，到目前为止人们还未能完全认识到微生物的腐蚀研究的重要性和了解微生物参与腐蚀过程的机理。这在一定程度上了防霉抗菌剂的研制和发展，无法从根本上来解决防霉这一问题。但是随着科技工作者的研究，环保、无毒、低VOC、

在进行稀土改性水性氟碳长效、低成本的抗菌防霉涂料必将成为人们的新宠。这样的防霉涂料将走进千家万户、工厂车间，为人们提供一个安全、整洁的生活和生产环境。

涂料的研究中，利用稀土二氧化铈的特殊性能对水性氟碳涂料进行改性。在提高涂料的耐人工老化性的同时，还赋予了水性氟碳涂料杀菌、防霉的功能。实验表明；当纳米二氧化铈的加入量为1%时，涂料具有优异的防霉性，同时对大肠埃希氏菌的抗菌率达到99.99%以上。纳米二氧化时对金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯氏菌有一定的抗菌作用，但效果不明显。

3.6.3负离子抗菌添加剂 刘成楼、孟宪存

[13]

在对抗菌环保型内墙涂料

的研制中发现在干粉建筑涂料中加入适量的负离子抗菌添加剂，其涂膜可永久释放出轻基负粒子和溶出游离金属离子，进而对有害气体、细菌及微生物通过中和、包覆、电场电流分解及化学反应等过程，达到清新空气和抑菌抗菌之目的。负离子抗菌添加剂是含负离子素的晶体物质与无机抗菌材料相结合的功能材料。其中负离子发生材料是自然界唯天然带电的极性晶体，其两端形成正极和负极，是一种永久性带电体。经过高能束流激活强化后，电极电荷增多、电场强度增强，使其固有极矩的离子间距与键角加大，在静止状态或有外力作用下负离子的发生能力提高，其过程是:当空气中的水分子通过涂膜微孔进入到涂层中的负离子素电场空间内，立即被永久电极电离，发生H-

+

20→OH+ H反应，H+

的移动速度是OH-

的1.8倍，迅速移向永久电极的负极，吸收电子变为H+

2 逸散到空气中，即:2H

+ 2e → H-

H-2 ↑。而OH则与水分子形成302 负离子。空气中的有毒气体、细菌等都带有正电荷，当遇到负离子时便发生中和、包覆沉降;分散在涂膜中的负离子素晶体，每个颗粒周围都形成一个微电场，细菌、微生物在电场电流下进行分解而死亡;无机抗菌材料中的活性成分是游离的金属离子，该金属离子对细菌和微生物有很强的杀灭作用和常效性，对环境的污染极少。

4 结语

微生物腐蚀是自然界存在的一个普遍现象，由于这个课题复杂，涉及的科学领域广泛加上试验

参考文献：

[1]张帆.功能性建筑涂料的个性化认识[J].交流平台，2007，15；106—107

[2]王玉琦，杨云峰.水性建筑涂料中防霉剂的选择[J].中国涂料，2005，05；46—49

[3]陆荣.防霉涂料[J].现代涂料与涂装，2001，3；35—37

[4]姚渊，郭立凯.改性成膜树脂防霉建筑涂料的研究与应用[J].江苏建材，2007，3；23—26 [5]闫志强，沈龙青，李磊.9512防霉涂料在酿造车间的应用探讨[J].中国酿造，2007，6；46—48 [6]刘成楼.低VOC杀虫抗菌内墙乳胶漆的研制[J].化学建材，2005，21(4)；1—3

[7]陈丹明，李金国，苏兴荣，杨光.军用电子装备的防霉[J].2006，3(4);78—81

[8]资治洪，何小维，黄强等.淀粉基胶粘剂在建筑业中的应用[J].2007, 28(3); —56

[9]陆元松，郭立凯.防霉建筑涂料的研究与施工使用[J].山西建筑，2007，33(36);153—1

[10]陈立军，张心亚，黄洪，陈焕钦.防霉建筑涂料的应用及其无毒化途径[J].新型建筑材料，2006，1；—67

[11]顾广新，吕孝辉，魏勇，沈颖等.改性硫化锌在建筑涂料中的应用研究[J].建筑涂料与涂装，2008，23(6);26—29

[12]高彤，孟繁中 ，赵兴顺.稀土改性水性氟碳涂料的研究[J].新型建筑材料，2009，3；79—80 [13]刘成楼，孟宪存.抗菌环保型干粉内墙涂料的研制[J].生态环境材料，2009，3； 31—34