本發(fā)明涉及通風管道領域，具體涉及一種石墨烯抗菌通風管道。
背景技術：
通風管道是現代建筑通風系統(tǒng)中必不可少的組成構件，廣泛應用于電子工業(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系統(tǒng)，工業(yè)污染控制用除塵、排煙、吸油等排風管、工業(yè)環(huán)境或崗位屬適用送風管、煤礦抽放瓦斯系統(tǒng)、煤礦礦井環(huán)境控制用送風系統(tǒng)用回風系統(tǒng)等等?，F有通風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，管道壁內沉淀堆積了大量的細菌、病毒、微生物、灰塵等物質，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有技術中通風管道抗菌常采用化學藥物抗菌，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，尤其是玻鎂復合風管對環(huán)境影響特甚。故在通風管道的設計與生產過程中應當予以考慮加強其抗菌性能和抗老化耐候性能等的問題。
技術實現要素：
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管道。
為實現以上目的，本發(fā)明通過以下技術方案予以實現：
一種石墨烯抗菌通風管道，由風管、法蘭和鉚固料構成，所述風管由雙層石墨烯彩鋼板經彎折加工成型，通過法蘭和鉚固料將各風管固定組裝成管道，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％、石墨導電劑KS-6 1-3％、余量為二甲苯，其中，A組份和B組份的質量比為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％、石墨導電劑KS-6 2％，其中，A組份和B組份的質量比為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≤10層，片徑≤58nm。
優(yōu)選地，所述酚醛保溫板由以下重量份數的原料組成：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，能有效抑制通風管道內各種微生物生長，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管道內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要求不高，只對片徑有嚴格要求，目前成熟的石墨烯生產技術完全能夠滿足其要求，應用石墨烯進行抗菌處理成本在原有基礎上僅增加了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，具有明顯的經濟效益；
3、本發(fā)明的通風管道具有優(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、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、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，本領域普通技術人員在沒有作出創(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≤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％、石墨導電劑KS-6 2％、二甲苯18％，將A組份和B組份按照10：1的質量比混合均勻，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。
石墨烯抗菌通風管道，由石墨烯彩鋼板、酚醛保溫板、法蘭和鉚固料構成，石墨烯彩鋼板經彎折加工成風管，加工得到的風管為雙層結構，其中間夾層為酚醛樹脂保溫板，通過法蘭和鉚固料將各風管固定組裝成管道，即得石墨烯抗菌通風管道。
石墨烯抗菌通風管道為物理性抗菌，對于環(huán)境惡劣的條件下，可以視特定的環(huán)境結合化學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≤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。
石墨烯抗菌通風管道，由石墨烯彩鋼板、酚醛保溫板、法蘭和鉚固料構成，石墨烯彩鋼板經彎折加工成風管，加工得到的風管為雙層結構，其中間夾層為酚醛樹脂保溫板，通過法蘭和鉚固料將各風管固定組裝成管道，即得石墨烯抗菌通風管道。
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≤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％、石墨導電劑KS-6 1％、二甲苯22％，將A組份和B組份按照10：1的質量比混合均勻，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。
石墨烯抗菌通風管道，由石墨烯彩鋼板、酚醛保溫板、法蘭和鉚固料構成，石墨烯彩鋼板經彎折加工成風管，加工得到的風管為雙層結構，其中間夾層為酚醛樹脂保溫板，通過法蘭和鉚固料將各風管固定組裝成管道，即得石墨烯抗菌通風管道。
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≤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％、石墨導電劑KS-6 3％、二甲苯18％，將A組份和B組份按照10：1的質量比混合均勻，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。
石墨烯抗菌通風管道，由石墨烯彩鋼板、酚醛保溫板、法蘭和鉚固料構成，石墨烯彩鋼板經彎折加工成風管，加工得到的風管為雙層結構，其中間夾層為酚醛樹脂保溫板，通過法蘭和鉚固料將各風管固定組裝成管道，即得石墨烯抗菌通風管道。
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≤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。
石墨烯抗菌通風管道，由石墨烯彩鋼板、酚醛保溫板、法蘭和鉚固料構成，石墨烯彩鋼板經彎折加工成風管，加工得到的風管為雙層結構，其中間夾層為酚醛樹脂保溫板，通過法蘭和鉚固料將各風管固定組裝成管道，即得石墨烯抗菌通風管道。
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≤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％、石墨導電劑KS-6 3％、二甲苯18.5％，將A組份和B組份按照10：1的質量比混合均勻，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。
石墨烯抗菌通風管道，由石墨烯彩鋼板、酚醛保溫板、法蘭和鉚固料構成，石墨烯彩鋼板經彎折加工成風管，加工得到的風管為雙層結構，其中間夾層為酚醛樹脂保溫板，通過法蘭和鉚固料將各風管固定組裝成管道，即得石墨烯抗菌通風管道。
對本實施例1-6的石墨烯抗菌通風管道進行表面燃燒性能測試和霉菌生長性能測試，測試步驟及結果如下：
1、表面燃燒性能測試：
分別取實施例1-6通風管道的樣品，將其置于通風槽內，當煤氣火焰與風管材料接觸時，檢測火焰擴散率和煙霧擴散率。
結果：實施例1-6通風管道的樣品內外表面火焰，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60天，觀察其表面霉菌生長情況。
結果：實施例1-6通風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，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。