一种纳米防火抗菌环保涂料及其制备方法技术领域
本发明涉及建筑涂料领域，具体涉及一种纳米防火抗菌环保涂料及其制备方法。
背景技术
采取在其表面涂覆防火涂料的办法来进行防火保护，不但能保持原来有机合成材
料的优良性能，而且经济适用。防火涂料在有机合成材料上的应用也有广阔的前景。此外，
普通钢材被加热至540℃左右即丧失了结构强度。混凝土结构在高温火焰作用下也容易开
裂崩解。因此，对钢铁结构和混凝土结构进行防火保护，使它们在火灾发生时能延长发生变
形破坏的时间，为灭火赢得时间，减少火灾损失，受到人们很大的重视。水性防火涂料主要
以聚合物乳液为基料。聚合物一方面要有较强的粘结作用，能把涂料中的各种组分粘合在
一起，防火涂料干燥后能形成坚固的涂层，对涂料的性能有重要的影响；另一方面，涂层遇
火时，作为高分子材料，在分解炭化时与小分子不同的是它的炭化物强度要高得多。目前市
售的普通水性涂料在防霉菌方面主要以添加防霉抗菌剂的方式达到抗菌的目的，但这类的
防霉抗菌剂都有一定的毒性，其次达不到长久抗菌的效果。
发明内容
要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种纳米防火抗菌环保涂料，是一种环
保型涂料，具有很好的防火性能，涂料的耐火时间长；同时本涂料还具有长久的抑菌性。
技术方案：一种纳米防火抗菌环保涂料，由以下成分按重量份制备而成：轻质碳酸
钙7-10份、滑石粉3-5份、石膏粉3-5份、钛白粉15-25份、乙二醇1.5-2.5份、软化水80-120
份、醇酯十二2-3份、丙烯酸乳液20-30份、十二烷基三甲基氯化铵0.5-1.5份、辛基苯酚聚氧
乙烯醚0.1-0.6份、侧伯叶乙醇提取物0.5-1.5份、金钱草乙醇提取物0.5-1.5份、羟丙基甲
基纤维素5-7份、聚磷酸铵5-10份、三聚氰胺3-6份、季戊四醇2-4份、ODOPB（10-(2，5-二羟基
苯基)-9，10-二氢-9-氧杂-10-磷酰杂菲-10氧化物）3-5份、纳米氧化石墨烯5-10份。
进一步优选的，所述的一种纳米防火抗菌环保涂料，由以下成分按重量份制备而
成：轻质碳酸钙8-9份、滑石粉4-5份、石膏粉4-5份、钛白粉18-22份、乙二醇1.8-2.2份、软化
水90-110份、醇酯十二2.2-2.8份、丙烯酸乳液22-28份、十二烷基三甲基氯化铵0.8-1.2份、
辛基苯酚聚氧乙烯醚0.2-0.5份、侧伯叶乙醇提取物0.8-1.2份、金钱草乙醇提取物0.8-1.2
份、羟丙基甲基纤维素6-7份、聚磷酸铵5-8份、三聚氰胺3-5份、季戊四醇2-3份、ODOPB 3-4
份、纳米氧化石墨烯6-9份。
上述纳米防火抗菌环保涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1） 将轻质碳酸钙、滑石粉、石膏粉、钛白粉、乙二醇、软化水，高速分散均匀，分散速度
为1000-1500转/分，分散时间为30-60分钟；
（2） 将上述浆料通过研磨机研磨至细度34-45微米；
（3） 加入醇酯十二、丙烯酸乳液、十二烷基三甲基氯化铵、辛基苯酚聚氧乙烯醚、侧伯
叶乙醇提取物、金钱草乙醇提取物、羟丙基甲基纤维素，搅拌40-60分钟；
（4） 加入聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、ODOPB 、纳米氧化石墨烯，超声波剪切60-100
分钟。
进一步的，所述的一种纳米防火抗菌环保涂料的制备方法，所述的步骤（1）中分散
速度为1200-1400转/分，分散时间为40-55分钟。
进一步的，所述的一种纳米防火抗菌环保涂料的制备方法，所述的步骤（2）中细度
34-40微米。
进一步的，所述的一种纳米防火抗菌环保涂料的制备方法，所述的步骤（3）中搅拌
时间为45-55分钟。
进一步的，所述的一种纳米防火抗菌环保涂料的制备方法，所述的步骤（4）中超声
波剪切时间为70-90分钟。
有益效果：本发明的纳米防火抗菌环保涂料采用环保型配方，这种涂料具有很好
的防火性能和抗菌防霉性能，当涂层厚度为7mm时，耐火时间可达3.7小时，同时本纳米防火
抗菌环保涂料还具有很好的抑菌性和防霉性，其对大肠杆菌的存活率为5.2%，黑霉菌的存
活率为6.0%，经过90天，大肠杆菌的存活率为7.5%，黑霉菌的存活率为7.9%。
具体实施方式
实施例1
一种纳米防火抗菌环保涂料，由按下成分以重量份制备而成：轻质碳酸钙10份、滑石粉
5份、石膏粉3份、钛白粉25份、乙二醇2.5份、软化水120份、醇酯十二2份、丙烯酸乳液20份、
十二烷基三甲基氯化铵1.5份、辛基苯酚聚氧乙烯醚0.6份、侧伯叶乙醇提取物1.5份、金钱
草乙醇提取物0.5份、羟丙基甲基纤维素7份、聚磷酸铵5份、三聚氰胺3份、季戊四醇2份、
ODOPB 3份、纳米氧化石墨烯10份。
上述纳米防火抗菌环保涂料的制备方法为：（1）将轻质碳酸钙、滑石粉、石膏粉、钛
白粉、乙二醇、软化水，高速分散均匀，分散速度为1000转/分，分散时间为60分钟；（2）将上
述浆料通过研磨机研磨至细度34微米；（3）加入醇酯十二、丙烯酸乳液、十二烷基三甲基氯
化铵、辛基苯酚聚氧乙烯醚、侧伯叶乙醇提取物、金钱草乙醇提取物、羟丙基甲基纤维素，搅
拌60分钟；（4）加入聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、ODOPB 、纳米氧化石墨烯，超声波剪切
100分钟。
实施例2
一种纳米防火抗菌环保涂料，由按下成分以重量份制备而成：轻质碳酸钙7份、滑石粉3
份、石膏粉5份、钛白粉15份、乙二醇1.5份、软化水80份、醇酯十二3份、丙烯酸乳液30份、十
二烷基三甲基氯化铵0.5份、辛基苯酚聚氧乙烯醚0.1份、侧伯叶乙醇提取物0.5份、金钱草
乙醇提取物1.5份、羟丙基甲基纤维素7份、聚磷酸铵5份、三聚氰胺6份、季戊四醇4份、ODOPB
5份、纳米氧化石墨烯5份。
上述纳米防火抗菌环保涂料的制备方法为：（1）将轻质碳酸钙、滑石粉、石膏粉、钛
白粉、乙二醇、软化水，高速分散均匀，分散速度为1500转/分，分散时间为30分钟；（2）将上
述浆料通过研磨机研磨至细度45微米；（3）加入醇酯十二、丙烯酸乳液、十二烷基三甲基氯
化铵、辛基苯酚聚氧乙烯醚、侧伯叶乙醇提取物、金钱草乙醇提取物、羟丙基甲基纤维素，搅
拌40分钟；（4）加入聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、ODOPB 、纳米氧化石墨烯，超声波剪切60
分钟。
实施例3
一种纳米防火抗菌环保涂料，由以下成分以重量份制备而成：轻质碳酸钙9份、滑石粉5
份、石膏粉4份、钛白粉22份、乙二醇1.8份、软化水90份、醇酯十二2.8份、丙烯酸乳液22份、
十二烷基三甲基氯化铵0.8份、辛基苯酚聚氧乙烯醚0.5份、侧伯叶乙醇提取物1.2份、金钱
草乙醇提取物0.8份、羟丙基甲基纤维素6份、聚磷酸铵5份、三聚氰胺3份、季戊四醇2份、
ODOPB 3份、纳米氧化石墨烯6份。
上述纳米防火抗菌环保涂料的制备方法为：（1）将轻质碳酸钙、滑石粉、石膏粉、钛
白粉、乙二醇、软化水，高速分散均匀，分散速度为1400转/分，分散时间为40分钟；（2）将上
述浆料通过研磨机研磨至细度40微米；（3）加入醇酯十二、丙烯酸乳液、十二烷基三甲基氯
化铵、辛基苯酚聚氧乙烯醚、侧伯叶乙醇提取物、金钱草乙醇提取物、羟丙基甲基纤维素，搅
拌45分钟；（4）加入聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、ODOPB 、纳米氧化石墨烯，超声波剪切70
分钟。
实施例4
一种纳米防火抗菌环保涂料，由以下成分以重量份制备而成：轻质碳酸钙8份、滑石粉4
份、石膏粉5份、钛白粉18份、乙二醇2.2份、软化水110份、醇酯十二2.2份、丙烯酸乳液28份、
十二烷基三甲基氯化铵1.2份、辛基苯酚聚氧乙烯醚0.2份、侧伯叶乙醇提取物0.8份、金钱
草乙醇提取物1.2份、羟丙基甲基纤维素7份、聚磷酸铵8份、三聚氰胺5份、季戊四醇3份、
ODOPB 4份、纳米氧化石墨烯9份。
上述纳米防火抗菌环保涂料的制备方法为：（1）将轻质碳酸钙、滑石粉、石膏粉、钛
白粉、乙二醇、软化水，高速分散均匀，分散速度为1200转/分，分散时间为55分钟；（2）将上
述浆料通过研磨机研磨至细度34微米；（3）加入醇酯十二、丙烯酸乳液、十二烷基三甲基氯
化铵、辛基苯酚聚氧乙烯醚、侧伯叶乙醇提取物、金钱草乙醇提取物、羟丙基甲基纤维素，搅
拌55分钟；（4）加入聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、ODOPB 、纳米氧化石墨烯，超声波剪切90
分钟。
实施例5
一种纳米防火抗菌环保涂料，由以下成分以重量份制备而成：轻质碳酸钙8份、滑石粉4
份、石膏粉4份、钛白粉20份、乙二醇2份、软化水105份、醇酯十二2.5份、丙烯酸乳液25份、十
二烷基三甲基氯化铵1份、辛基苯酚聚氧乙烯醚0.3份、侧伯叶乙醇提取物1份、金钱草乙醇
提取物1份、羟丙基甲基纤维素6份、聚磷酸铵5份、三聚氰胺3份、季戊四醇2份、ODOPB 3份、
纳米氧化石墨烯8份。
上述纳米防火抗菌环保涂料的制备方法为：（1）将轻质碳酸钙、滑石粉、石膏粉、钛
白粉、乙二醇、软化水，高速分散均匀，分散速度为1400转/分，分散时间为55分钟；（2）将上
述浆料通过研磨机研磨至细度34微米；（3）加入醇酯十二、丙烯酸乳液、十二烷基三甲基氯
化铵、辛基苯酚聚氧乙烯醚、侧伯叶乙醇提取物、金钱草乙醇提取物、羟丙基甲基纤维素，搅
拌50分钟；（4）加入聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇、ODOPB 、纳米氧化石墨烯，超声波剪切80
分钟。
对比例1
一种纳米防火抗菌环保涂料，由按下成分以重量份制备而成：轻质碳酸钙10份、滑石粉
5份、石膏粉3份、钛白粉25份、乙二醇2.5份、软化水120份、醇酯十二2份、丙烯酸乳液20份、
十二烷基三甲基氯化铵1.5份、辛基苯酚聚氧乙烯醚0.6份、羟丙基甲基纤维素7份、聚磷酸
铵5份、三聚氰胺3份、季戊四醇2份、ODOPB 3份、纳米氧化石墨烯10份。
上述纳米防火抗菌环保涂料的制备方法为：（1）将轻质碳酸钙、滑石粉、石膏粉、钛
白粉、乙二醇、软化水，高速分散均匀，分散速度为1000转/分，分散时间为60分钟；（2）将上
述浆料通过研磨机研磨至细度34微米；（3）加入醇酯十二、丙烯酸乳液、十二烷基三甲基氯
化铵、辛基苯酚聚氧乙烯醚、羟丙基甲基纤维素，搅拌60分钟；（4）加入聚磷酸铵、三聚氰胺、
季戊四醇、ODOPB 、纳米氧化石墨烯，超声波剪切100分钟。
对比例2
一种纳米防火抗菌环保涂料，由按下成分以重量份制备而成：轻质碳酸钙7份、滑石粉3
份、石膏粉5份、钛白粉15份、乙二醇1.5份、软化水80份、醇酯十二3份、丙烯酸乳液30份、十
二烷基三甲基氯化铵0.5份、辛基苯酚聚氧乙烯醚0.1份、侧伯叶乙醇提取物0.5份、金钱草
乙醇提取物1.5份、羟丙基甲基纤维素7份、聚磷酸铵5份、三聚氰胺6份、季戊四醇4份。
上述纳米防火抗菌环保涂料的制备方法为：（1）将轻质碳酸钙、滑石粉、石膏粉、钛
白粉、乙二醇、软化水，高速分散均匀，分散速度为1500转/分，分散时间为30分钟；（2）将上
述浆料通过研磨机研磨至细度45微米；（3）加入醇酯十二、丙烯酸乳液、十二烷基三甲基氯
化铵、辛基苯酚聚氧乙烯醚、侧伯叶乙醇提取物、金钱草乙醇提取物、羟丙基甲基纤维素，搅
拌40分钟；（4）加入聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇，超声波剪切60分钟。
本发明材料的各项性能指标见下表，我们可以看到本纳米防火抗菌环保涂料具有
很好的耐火性，当涂层厚度为7mm时，耐火时间可达3.7小时；同时本纳米防火抗菌环保涂料
还具有很好的抑菌性和防霉性，其对大肠杆菌的存活率为5.2%，黑霉菌的存活率为6.0%，经
过90天，大肠杆菌的存活率为7.5%，黑霉菌的存活率为7.9%。
表1 纳米防火抗菌环保涂料的各项性能指标