本發(fā)明涉及通風(fēng)管道領(lǐng)域，具體涉及一種石墨烯抗菌通風(fēng)管道。
背景技術(shù)：
通風(fēng)管道是現(xiàn)代建筑通風(fēng)系統(tǒng)中必不可少的組成構(gòu)件，廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)無塵廠房凈化系統(tǒng)，醫(yī)藥食品無菌車間凈化系統(tǒng)，酒店賓館、商場、醫(yī)院、工廠及寫字樓的中央空調(diào)系統(tǒng)，工業(yè)污染控制用除塵、排煙、吸油等排風(fēng)管、工業(yè)環(huán)境或崗位屬適用送風(fēng)管、煤礦抽放瓦斯系統(tǒng)、煤礦礦井環(huán)境控制用送風(fēng)系統(tǒng)用回風(fēng)系統(tǒng)等等。現(xiàn)有通風(fēng)管主要使用材料有鋼板、鍍鋅板、無機玻璃鋼等，這些材料大都不具有抗菌殺毒、凈化空氣的作用，長期使用，管道壁內(nèi)沉淀堆積了大量的細菌、病毒、微生物、灰塵等物質(zhì)，造成空氣的二次污染，給人們的身心健康帶來了極大的隱患?，F(xiàn)有技術(shù)中通風(fēng)管道抗菌常采用化學(xué)藥物抗菌，但存在抗菌時效短、藥物半衰期快造成抗菌效果下降等問題，同時通風(fēng)管道與空氣接觸面易被氧化，表面脫落的微小顆粒被傳送至人群活動空間，尤其是玻鎂復(fù)合風(fēng)管對環(huán)境影響特甚。故在通風(fēng)管道的設(shè)計與生產(chǎn)過程中應(yīng)當予以考慮加強其抗菌性能和抗老化耐候性能等的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種具有高效、持久的抗菌殺毒、凈化空氣的石墨烯抗菌通風(fēng)管道。
為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：
一種石墨烯抗菌通風(fēng)管道，由風(fēng)管、法蘭和鉚固料構(gòu)成，所述風(fēng)管由雙層石墨烯彩鋼板經(jīng)彎折加工成型，通過法蘭和鉚固料將各風(fēng)管固定組裝成管道，所述石墨烯彩鋼板夾層填充有酚醛保溫板。
優(yōu)選地，所述石墨烯彩鋼板是以熱鍍鋁鋅鋼板為基材，用石墨烯雙組份面漆在其表面進行兩次烤漆處理后得到的鋼板，烤漆條件為：溫度140-160℃，時間15-20min。
優(yōu)選地，所述石墨烯雙組份面漆由A、B組份組成，所述A組份由以下質(zhì)量百分比的原料組成：AB-211羥基丙烯酸樹脂聚合物40-50％、1000目改性高嶺土20-30％、M5白炭黑0.5-1％、檸檬黃粉0.2-0.5％、BR167氨基樹脂10-15％、E44環(huán)氧樹脂2-6％、正丁醇0.5-1％、丁酯0.5-1％、余量為二甲苯，所述B組份由以下質(zhì)量百分比的原料組成：1.8％的石墨烯丙二醇溶液7-12％、醋酸丁酯10-15％、二元醇酯混合物DBE 7-12％、二丙酮醇17-22％、重芳烴20-25％、四甲苯3-6％、石墨導(dǎo)電劑KS-6 1-3％、余量為二甲苯，其中，A組份和B組份的質(zhì)量比為10：1。
優(yōu)選地，所述石墨烯雙組份面漆由A、B組份組成，所述A組份由以下質(zhì)量百分比的原料組成：AB-211羥基丙烯酸樹脂聚合物45.8％、1000目改性高嶺土24.0％、M5白炭黑0.7％、檸檬黃粉0.3％、BR167氨基樹脂11.6％、E44環(huán)氧樹脂4.2％、正丁醇0.8％、丁酯0.9％、二甲苯11.7％，所述B組份由以下質(zhì)量百分比的原料組成：1.8％的石墨烯丙二醇溶液10％、醋酸丁酯13％、二元醇酯混合物DBE9％、二丙酮醇20.5％、二甲苯18％、重芳烴22.5％、四甲苯5％、石墨導(dǎo)電劑KS-6 2％，其中，A組份和B組份的質(zhì)量比為10：1。
優(yōu)選地，所述石墨烯丙二醇溶液的制備方法如下：將氟表面活性劑FS-63均勻分散于水中，再向其中加入石墨烯，分散，制得濃度為18g/L的石墨烯水溶液，向其中加入與水等質(zhì)量的丙二醇，充分攪拌20min，加熱使水分完全揮發(fā)，即得濃度為1.8％的石墨烯丙二醇溶液。
優(yōu)選地，所述石墨烯的層數(shù)≤10層，片徑≤58nm。
優(yōu)選地，所述酚醛保溫板由以下重量份數(shù)的原料組成：甲階酚醛樹脂100份、阻燃劑FRDL-112 5-10份、抑煙劑FR-808 3-6份、聚硅氧烷-聚氧乙烯-聚氧丙烯的嵌段共聚物1-3份、40％對甲基苯磺酸水溶液5-10份、發(fā)泡劑F11 13-15份、聚乙二醇PEG 17-22份；其制備步驟如下：按比例稱取以上各原料，混合，攪拌均勻，澆注到模具中，加熱固化后涂刷0.3-0.8毫米厚的ZS-1023航天高溫涂料即得酚醛保溫板。
優(yōu)選地，所述酚醛保溫板的制備方法如下：甲階酚醛樹脂100份、阻燃劑FRDL-112 8份、抑煙劑FR-808 5份、聚硅氧烷-聚氧乙烯-聚氧丙烯的嵌段共聚物2.4份、40％對甲基苯磺酸水溶液7.5份、發(fā)泡劑F11 14.5份、聚乙二醇PEG 20份；其制備步驟如下：按比例稱取以上各原料，混合，攪拌均勻，澆注到模具中，加熱固化涂刷0.3-0.8毫米厚的ZS-1023航天高溫涂料，即得酚醛保溫板。
與傳統(tǒng)方法相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
1、與傳統(tǒng)化學(xué)試劑抗菌相比，本發(fā)明利用石墨烯涂層的物理抗菌性，能有效抑制通風(fēng)管道內(nèi)各種微生物生長，具有更加高效、持久的抗菌殺毒、凈化空氣的作用，通風(fēng)效果好，適用于陰暗潮濕的大型地下車庫、地下防空安全場所和地下鐵道場所等的通風(fēng)管道內(nèi)表面和外表面的抗菌防霉；
2、本發(fā)明中石墨烯對單層片數(shù)要求不高，只對片徑有嚴格要求，目前成熟的石墨烯生產(chǎn)技術(shù)完全能夠滿足其要求，應(yīng)用石墨烯進行抗菌處理成本在原有基礎(chǔ)上僅增加了2元/m2，遠低于市面上抗菌功能處理需要增加成本30元/m2的價格，具有明顯的經(jīng)濟效益；
3、本發(fā)明的通風(fēng)管道具有優(yōu)異的防火性能，整體難燃達到A1級GB/T8624-2012標準，優(yōu)良的絕熱性能，抗腐蝕抗老化性能，保溫節(jié)能效果優(yōu)異。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例1：
石墨烯丙二醇溶液的制備方法如下：將氟表面活性劑FS-63均勻分散于水中，再向其中加入層數(shù)≤10層，片徑≤58nm的石墨烯，分散，制得濃度為18g/L的石墨烯水溶液，向其中加入與水等質(zhì)量的丙二醇，充分攪拌20min，加熱使水分完全揮發(fā)，即得濃度為1.8％的石墨烯丙二醇溶液。
石墨烯雙組份面漆由A、B組份組成，其中，A組份由以下質(zhì)量百分比的原料組成：AB-211羥基丙烯酸樹脂聚合物45.8％、1000目改性高嶺土24.0％、M5白炭黑0.7％、檸檬黃粉0.3％、BR167氨基樹脂11.6％、E44環(huán)氧樹脂4.2％、正丁醇0.8％、丁酯0.9％、二甲苯11.7％，所述B組份由以下質(zhì)量百分比的原料組成：1.8％的石墨烯丙二醇溶液10％、醋酸丁酯13％、二元醇酯混合物DBE 9％、二丙酮醇20.5％、重芳烴22.5％、四甲苯5％、石墨導(dǎo)電劑KS-6 2％、二甲苯18％，將A組份和B組份按照10：1的質(zhì)量比混合均勻，即得石墨烯雙組份面漆。
石墨烯彩鋼板是以熱鍍鋁鋅鋼板為基材，在底漆工藝完成后，用石墨烯雙組份面漆在其表面進行兩次烤漆處理后得到的鋼板，烘烤溫度為140℃，時間20min。
酚醛保溫板的制備方法如下：按比例稱取以下各重量份的原料：甲階酚醛樹脂100份、阻燃劑FRDL-112 8份、抑煙劑FR-808 5份、聚硅氧烷-聚氧乙烯-聚氧丙烯的嵌段共聚物2.4份、40％對甲基苯磺酸水溶液7.5份、發(fā)泡劑F11 14.5份、聚乙二醇PEG 20份，混合，攪拌均勻，澆注到模具中，加熱固化涂刷ZS-1023航天高溫涂料，即得酚醛保溫板。
石墨烯抗菌通風(fēng)管道，由石墨烯彩鋼板、酚醛保溫板、法蘭和鉚固料構(gòu)成，石墨烯彩鋼板經(jīng)彎折加工成風(fēng)管，加工得到的風(fēng)管為雙層結(jié)構(gòu)，其中間夾層為酚醛樹脂保溫板，通過法蘭和鉚固料將各風(fēng)管固定組裝成管道，即得石墨烯抗菌通風(fēng)管道。
石墨烯抗菌通風(fēng)管道為物理性抗菌，對于環(huán)境惡劣的條件下，可以視特定的環(huán)境結(jié)合化學(xué)藥物性抗菌劑一起使用，如納米銀抗菌劑等兩性抗菌共存的方式視特定的環(huán)境而定
實施例2：
石墨烯丙二醇溶液的制備方法如下：將氟表面活性劑FS-63均勻分散于水中，再向其中加入層數(shù)≤10層，片徑≤58nm的石墨烯，分散，制得濃度為18g/L的石墨烯水溶液，向其中加入與水等質(zhì)量的丙二醇，充分攪拌20min，加熱使水分完全揮發(fā)，即得濃度為1.8％的石墨烯丙二醇溶液。
石墨烯雙組份面漆由A、B組份組成，其中，A組份由以下質(zhì)量百分比的原料組成：AB-211羥基丙烯酸樹脂聚合物48.5％、1000目改性高嶺土25％、M5白炭黑0.8％、檸檬黃粉0.3％、BR167氨基樹脂12.5％、E44環(huán)氧樹脂4％、正丁醇0.7％、丁酯0.8％、余量為二甲苯，B組份由以下質(zhì)量百分比的原料組成：1.8％的石墨烯丙二醇溶液11％、醋酸丁酯12％、二元醇酯混合物DBE 9.5％、二丙酮醇20％、重芳烴23％、四甲苯4.5％、石墨導(dǎo)電劑KS-6 2.2％、余量為二甲苯，將A組份和B組份按照10：1的質(zhì)量比混合均勻，即得石墨烯雙組份面漆。
石墨烯彩鋼板是以熱鍍鋁鋅鋼板為基材，在底漆工藝完成后，用石墨烯雙組份面漆在其表面進行兩次烤漆處理后得到的鋼板，烘烤溫度為145℃，時間16min。
酚醛保溫板的制備方法如下：按比例稱取以下重量份的原料：甲階酚醛樹脂100份、阻燃劑FRDL-112 7份、抑煙劑FR-808 4份、聚硅氧烷-聚氧乙烯-聚氧丙烯的嵌段共聚物2.5份、40％對甲基苯磺酸水溶液8份、發(fā)泡劑F11 13.8份、聚乙二醇PEG 20.5份，混合，攪拌均勻，澆注到模具中，加熱固化涂刷ZS-1023航天高溫涂料，即得酚醛保溫板。
石墨烯抗菌通風(fēng)管道，由石墨烯彩鋼板、酚醛保溫板、法蘭和鉚固料構(gòu)成，石墨烯彩鋼板經(jīng)彎折加工成風(fēng)管，加工得到的風(fēng)管為雙層結(jié)構(gòu)，其中間夾層為酚醛樹脂保溫板，通過法蘭和鉚固料將各風(fēng)管固定組裝成管道，即得石墨烯抗菌通風(fēng)管道。
實施例3：
石墨烯丙二醇溶液的制備方法如下：將氟表面活性劑FS-63均勻分散于水中，再向其中加入層數(shù)≤10層，片徑≤58nm的石墨烯，分散，制得濃度為18g/L的石墨烯水溶液，向其中加入與水等質(zhì)量的丙二醇，充分攪拌20min，加熱使水分完全揮發(fā)，即得濃度為1.8％的石墨烯丙二醇溶液。
石墨烯雙組份面漆由A、B組份組成，其中，A組份由以下質(zhì)量百分比的原料組成：AB-211羥基丙烯酸樹脂聚合物40％、1000目改性高嶺土30％、M5白炭黑0.5％、檸檬黃粉0.5％、BR167氨基樹脂10％、E44環(huán)氧樹脂6％、正丁醇0.5％、丁酯1％、二甲苯11.5％，B組份由以下質(zhì)量百分比的原料組成：1.8％的石墨烯丙二醇溶液7％、醋酸丁酯15％、二元醇酯混合物DBE 7％、二丙酮醇22％、重芳烴20％、四甲苯6％、石墨導(dǎo)電劑KS-6 1％、二甲苯22％，將A組份和B組份按照10：1的質(zhì)量比混合均勻，即得石墨烯雙組份面漆。
石墨烯彩鋼板是以熱鍍鋁鋅鋼板為基材，在底漆工藝完成后，用石墨烯雙組份面漆在其表面進行兩次烤漆處理后得到的鋼板，烘烤溫度為150℃，時間18min。
酚醛保溫板的制備方法如下：按比例稱取以下重量份的原料：甲階酚醛樹脂100份、阻燃劑FRDL-112 7份、抑煙劑FR-808 6份、聚硅氧烷-聚氧乙烯-聚氧丙烯的嵌段共聚物2.2份、40％對甲基苯磺酸水溶液8份、發(fā)泡劑F11 13份、聚乙二醇PEG 22份，混合，攪拌均勻，澆注到模具中，加熱固化涂刷ZS-1023航天高溫涂料，即得酚醛保溫板。
石墨烯抗菌通風(fēng)管道，由石墨烯彩鋼板、酚醛保溫板、法蘭和鉚固料構(gòu)成，石墨烯彩鋼板經(jīng)彎折加工成風(fēng)管，加工得到的風(fēng)管為雙層結(jié)構(gòu)，其中間夾層為酚醛樹脂保溫板，通過法蘭和鉚固料將各風(fēng)管固定組裝成管道，即得石墨烯抗菌通風(fēng)管道。
實施例4：
石墨烯丙二醇溶液的制備方法如下：將氟表面活性劑FS-63均勻分散于水中，再向其中加入層數(shù)≤10層，片徑≤58nm的石墨烯，分散，制得濃度為18g/L的石墨烯水溶液，向其中加入與水等質(zhì)量的丙二醇，充分攪拌20min，加熱使水分完全揮發(fā)，即得濃度為1.8％的石墨烯丙二醇溶液。
石墨烯雙組份面漆由A、B組份組成，其中，A組份由以下質(zhì)量百分比的原料組成：AB-211羥基丙烯酸樹脂聚合物50％、1000目改性高嶺土20％、M5白炭黑1％、檸檬黃粉0.2％、BR167氨基樹脂15％、E44環(huán)氧樹脂2％、正丁醇1％、丁酯0.5％、二甲苯10.3％，B組份由以下質(zhì)量百分比的原料組成：1.8％的石墨烯丙二醇溶液12％、醋酸丁酯10％、二元醇酯混合物DBE 12％、二丙酮醇17％、重芳烴25％、四甲苯3％、石墨導(dǎo)電劑KS-6 3％、二甲苯18％，將A組份和B組份按照10：1的質(zhì)量比混合均勻，即得石墨烯雙組份面漆。
石墨烯彩鋼板是以熱鍍鋁鋅鋼板為基材，在底漆工藝完成后，用石墨烯雙組份面漆在其表面進行兩次烤漆處理后得到的鋼板，烘烤溫度為160℃，時間15min。
酚醛保溫板的制備方法如下：按比例稱取以下重量份的原料：甲階酚醛樹脂100份、阻燃劑FRDL-112 5份、抑煙劑FR-808 6份、聚硅氧烷-聚氧乙烯-聚氧丙烯的嵌段共聚物1份、40％對甲基苯磺酸水溶液10份、發(fā)泡劑F11 13份、聚乙二醇PEG 22份，混合，攪拌均勻，澆注到模具中，加熱固化涂刷ZS-1023航天高溫涂料，即得酚醛保溫板。
石墨烯抗菌通風(fēng)管道，由石墨烯彩鋼板、酚醛保溫板、法蘭和鉚固料構(gòu)成，石墨烯彩鋼板經(jīng)彎折加工成風(fēng)管，加工得到的風(fēng)管為雙層結(jié)構(gòu)，其中間夾層為酚醛樹脂保溫板，通過法蘭和鉚固料將各風(fēng)管固定組裝成管道，即得石墨烯抗菌通風(fēng)管道。
實施例5：
石墨烯丙二醇溶液的制備方法如下：將氟表面活性劑FS-63均勻分散于水中，再向其中加入層數(shù)≤10層，片徑≤58nm的石墨烯，分散，制得濃度為18g/L的石墨烯水溶液，向其中加入與水等質(zhì)量的丙二醇，充分攪拌20min，加熱使水分完全揮發(fā)，即得濃度為1.8％的石墨烯丙二醇溶液。
石墨烯雙組份面漆由A、B組份組成，其中，A組份由以下質(zhì)量百分比的原料組成：AB-211羥基丙烯酸樹脂聚合物43.5％、1000目改性高嶺土23.5％、M5白炭黑0.7％、檸檬黃粉0.2％、BR167氨基樹脂12％、E44環(huán)氧樹脂3.7％、正丁醇0.7％、丁酯0.7％、二甲苯15％，B組份由以下質(zhì)量百分比的原料組成：1.8％的石墨烯丙二醇溶液10％、醋酸丁酯12.4％、二元醇酯混合物DBE 10％、二丙酮醇20％、重芳烴22％、四甲苯4.5％、石墨導(dǎo)電劑KS-6 1.5％、二甲苯19.6％，將A組份和B組份按照10：1的質(zhì)量比混合均勻，即得石墨烯雙組份面漆。
石墨烯彩鋼板是以熱鍍鋁鋅鋼板為基材，在底漆工藝完成后，用石墨烯雙組份面漆在其表面進行兩次烤漆處理后得到的鋼板，烘烤溫度為140℃，時間20min。
酚醛保溫板的制備方法如下：按比例稱取以下重量份的原料：甲階酚醛樹脂100份、阻燃劑FRDL-112 10份、抑煙劑FR-808 3份、聚硅氧烷-聚氧乙烯-聚氧丙烯的嵌段共聚物3份、40％對甲基苯磺酸水溶液5份、發(fā)泡劑F11 15份、聚乙二醇PEG 17份，混合，攪拌均勻，澆注到模具中，加熱固化涂刷ZS-1023航天高溫涂料，即得酚醛保溫板。
石墨烯抗菌通風(fēng)管道，由石墨烯彩鋼板、酚醛保溫板、法蘭和鉚固料構(gòu)成，石墨烯彩鋼板經(jīng)彎折加工成風(fēng)管，加工得到的風(fēng)管為雙層結(jié)構(gòu)，其中間夾層為酚醛樹脂保溫板，通過法蘭和鉚固料將各風(fēng)管固定組裝成管道，即得石墨烯抗菌通風(fēng)管道。
實施例6：
石墨烯丙二醇溶液的制備方法如下：將氟表面活性劑FS-63均勻分散于水中，再向其中加入層數(shù)≤10層，片徑≤58nm的石墨烯，分散，制得濃度為18g/L的石墨烯水溶液，向其中加入與水等質(zhì)量的丙二醇，充分攪拌20min，加熱使水分完全揮發(fā)，即得濃度為1.8％的石墨烯丙二醇溶液。
石墨烯雙組份面漆由A、B組份組成，其中，A組份由以下質(zhì)量百分比的原料組成：AB-211羥基丙烯酸樹脂聚合物45.5％、1000目改性高嶺土28％、M5白炭黑0.8％、檸檬黃粉0.4％、BR167氨基樹脂11％、E44環(huán)氧樹脂5％、正丁醇0.6％、丁酯1％、二甲苯7.7％，B組份由以下質(zhì)量百分比的原料組成：1.8％的石墨烯丙二醇溶液12％、醋酸丁酯12％、二元醇酯混合物DBE 8％、二丙酮醇21％、重芳烴22.5％、四甲苯3％、石墨導(dǎo)電劑KS-6 3％、二甲苯18.5％，將A組份和B組份按照10：1的質(zhì)量比混合均勻，即得石墨烯雙組份面漆。
石墨烯彩鋼板是以熱鍍鋁鋅鋼板為基材，在底漆工藝完成后，用石墨烯雙組份面漆在其表面進行兩次烤漆處理后得到的鋼板，烘烤溫度為150℃，時間15min。
酚醛保溫板的制備方法如下：按比例稱取以下重量份的原料：甲階酚醛樹脂100份、阻燃劑FRDL-112 7份、抑煙劑FR-808 6份、聚硅氧烷-聚氧乙烯-聚氧丙烯的嵌段共聚物3份、40％對甲基苯磺酸水溶液8.5份、發(fā)泡劑F11 14份、聚乙二醇PEG 20份，混合，攪拌均勻，澆注到模具中，加熱固化涂刷ZS-1023航天高溫涂料，即得酚醛保溫板。
石墨烯抗菌通風(fēng)管道，由石墨烯彩鋼板、酚醛保溫板、法蘭和鉚固料構(gòu)成，石墨烯彩鋼板經(jīng)彎折加工成風(fēng)管，加工得到的風(fēng)管為雙層結(jié)構(gòu)，其中間夾層為酚醛樹脂保溫板，通過法蘭和鉚固料將各風(fēng)管固定組裝成管道，即得石墨烯抗菌通風(fēng)管道。
對本實施例1-6的石墨烯抗菌通風(fēng)管道進行表面燃燒性能測試和霉菌生長性能測試，測試步驟及結(jié)果如下：
1、表面燃燒性能測試：
分別取實施例1-6通風(fēng)管道的樣品，將其置于通風(fēng)槽內(nèi)，當煤氣火焰與風(fēng)管材料接觸時，檢測火焰擴散率和煙霧擴散率。
結(jié)果：實施例1-6通風(fēng)管道的樣品內(nèi)外表面火焰，煙霧擴散率均不超過25/50，達到GB/T8624-2012標準難燃A1級。
2、霉菌生長及溫度性能測試：
在實施例1-6的通風(fēng)管道的樣品表面放置霉菌孢子及面包碎屑，并將其置于高濕度的暗箱內(nèi)60天，觀察其表面霉菌生長情況。
結(jié)果：實施例1-6通風(fēng)管道的樣品不支持霉菌繼續(xù)生長。
綜上所述，本發(fā)明的石墨烯抗菌通風(fēng)管道抗菌性能優(yōu)異，絕熱防火性能優(yōu)良。
以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。