缓释型复合抗菌涂层的制备方法
【专利摘要】本发明涉及抗菌涂层的制备，旨在提供一种缓释型复合抗菌涂层的制备方法。该方法包括：采用水性有机乳液在洁净基材表面涂膜制备有机涂层；在有机涂层表干前，将抗菌粉体的乙醇分散液均匀涂布到有机涂层表面，固化后获得缓释型复合抗菌涂层。本发明以有机乳液作为成膜基材，将具有缓释抗菌特性的介孔二氧化硅中空载银微球部分嵌入有机膜中，一方面通过二氧化硅表面羟基与有机乳液间交联成膜，使二氧化硅中空载银微球牢固负载到涂层表面；另一方面通过二氧化硅中空载银微球部分嵌入有机膜中，有效避免了乳液对微球介孔通道的堵塞，确保缓释抗菌特性的发挥。可通过二氧化硅中空载银微球表面的介孔通道长期缓慢释放银离子，起到持久抗菌的作用。
【专利说明】缓释型复合抗菌涂层的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及抗菌涂层的制备，特别涉及一种缓释型复合抗菌涂层的制备方法。
【背景技术】
[0002]抗菌涂层是抗菌材料的一种重要应用形式，能够通过负载到不同基体表面赋予基体抗菌功能，相对于将抗菌剂掺入基体中的做法，抗菌涂层具有更强的经济性，适用范围更加广阔。目前，抗菌涂层已经在家用电器、卫生陶瓷制品、塑料薄膜、建筑墙体装饰等方面获得广泛应用。然而，当前应用较多的银系抗菌涂层银离子容易大量溶出而流失，普遍存在稳定性不好、抗菌持久性低等问题。因此，缓释型抗菌涂层制备成为解决银系抗菌涂层低寿命问题的重要技术途径。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种缓释型复合抗菌涂层的制备方法。[0004]为解决技术问题，本发明提供一种缓释型复合抗菌涂层的制备方法，包括如下步骤:
[0005](I)采用固含量为5%~50%的水性有机乳液在洁净基材表面涂膜制备有机涂层；
[0006](2)在有机涂层表干前，将质量浓度为8~40g/L的抗菌粉体的乙醇分散液均匀涂布到有机涂层表面，固化后获得缓释型复合抗菌涂层；
[0007]所述抗菌粉体是二氧化硅中空载银微球，按如下方式制备获得:
[0008]a、将直径为3微米聚苯乙烯微球加入质量百分浓度为98%的浓硫酸中，聚苯乙烯微球在浓硫酸中质量浓度为20g/L ;50°C下搅拌6h，反复离心、去离子水洗涤4次，然后重新分散到无水乙醇中，得到质量浓度为5g/L的磺化聚苯乙烯分散液；
[0009]b、在上述磺化聚苯乙烯分散液中，加入与该分散液同样质量的质量浓度为5g/L的氯化亚锡水溶液，室温下搅拌30min，离心、洗涤后，加入到溶有酒石酸钾钠的0.05mol/L的银氨溶液中，酒石酸钾钠:银氨离子:氯化亚锡摩尔比为6:3:1 ;室温下搅拌lh，在所得混合物中加入异丙醇，异丙醇与混合物的体积比为2: 3，得到载银聚苯乙烯复合微球分散液；
[0010]C、在上述载银聚苯乙烯复合微球分散液中，加入正硅酸乙酯和质量百分浓度为28%的氨水，混合液中异丙醇:氨水:正硅酸乙酯的体积比为60: 2: I ;室温下搅拌24h，所得产物经离心、洗涤后，在550°C下煅烧2h，即获得二氧化硅中空载银微球。
[0011]本发明中，所述步骤(1)中的水性有机乳液是苯丙乳液、硅丙乳液、纯丙乳液、醋丙乳液中的任意一种。
[0012]本发明中，所述有机涂层和缓释型复合抗菌涂层的制备方法为旋转涂膜法或喷涂法。
[0013]本发明中，所述洁净基材为经水清洗并干燥的表面无明显污迹的陶瓷、混凝土、漆膜的任意一种。
[0014]与现有制备技术相比，本发明的有益效果是:
[0015]本发明以有机乳液作为成膜基材，将具有缓释抗菌特性的介孔二氧化硅中空载银微球部分嵌入有机膜中，一方面通过二氧化娃表面羟基与有机乳液间交联成膜，使二氧化娃中空载银微球牢固负载到涂层表面；另一方面通过二氧化娃中空载银微球部分嵌入有机膜中，有效避免了乳液对微球介孔通道的堵塞，确保缓释抗菌特性的发挥。该抗菌涂层可通过二氧化硅中空载银微球表面的介孔通道长期缓慢释放银离子，起到持久抗菌的作用。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为介孔二氧化硅中空载银微球的扫描电镜照片(表观形貌照片)；
[0017]图2为介孔二氧化娃中空载银微球的扫描电镜照片(为微球球壳内部照片),浅色颗粒为负载在球壳内部的纳米银颗粒；
[0018]图3为缓释型复合抗菌涂层的扫描电镜照片(放大100倍，整体形貌)；
[0019]图4为缓释型复合抗菌涂层的扫描电镜照片:(放大5000倍，局部形貌)。
【具体实施方式】
[0020]以下通过实例进一步对本发明进行描述。
[0021]本发明提供的缓释型复合抗菌涂层的制备方法，包括如下步骤:
[0022]( I)采用固含量为5%~50%的水性有机乳液在洁净基材表面涂膜制备有机涂层；
[0023](2)在有机涂层表干前，将质量浓度为8~40g/L的抗菌粉体的乙醇分散液均匀涂布到有机涂层表面，固化后获得缓释型复合抗菌涂层；
[0024]所述抗菌粉体是二氧化硅中空载银微球，按如下方式制备获得:
[0025]a、将聚苯乙烯微球加入质量百分浓度为98%的浓硫酸中，聚苯乙烯微球在浓硫酸中质量浓度为20g/L;50°C下搅拌6h，反复离心、去离子水洗涤4次，然后重新分散到无水乙醇中，得到质量浓度为5g/L的磺化聚苯乙烯分散液；
[0026]b、在上述磺化聚苯乙烯分散液中，加入与该分散液同样质量的质量浓度为5g/L的氯化亚锡水溶液，室温下搅拌30min，离心、洗涤后，加入到溶有酒石酸钾钠的0.05mol/L的银氨溶液中，酒石酸钾钠:银氨离子:氯化亚锡摩尔比为6:3:1 ;室温下搅拌lh，在所得混合物中加入异丙醇，异丙醇与混合物的体积比为2: 3，得到载银聚苯乙烯复合微球分散液；
[0027]C、在上述载银聚苯 乙烯复合微球分散液中，加入正硅酸乙酯和质量百分浓度为28%的氨水，混合液中异丙醇:氨水:正硅酸乙酯的体积比为60: 2: I ;室温下搅拌24h，所得产物经离心、洗涤后，在550°C下煅烧2h，即获得二氧化硅中空载银微球。
[0028]各实施例中，除下表中试验数据有所差别，其余试验数据均相同。
[0029]
【权利要求】
1.一种缓释型复合抗菌涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)采用固含量为5%~50%的水性有机乳液在洁净基材表面涂膜制备有机涂层； (2)在有机涂层表干前，将质量浓度为8~40g/L的抗菌粉体的乙醇分散液均匀涂布到有机涂层表面，固化后获得缓释型复合抗菌涂层； 所述抗菌粉体是二氧化硅中空载银微球，按如下方式制备获得: a、将直径为3微米聚苯乙烯微球加入质量百分浓度为98%的浓硫酸中，聚苯乙烯微球在浓硫酸中质量浓度为20g/L ;50°C下搅拌6h，反复离心、去离子水洗涤4次，然后重新分散到无水乙醇中，得到质量浓度为5g/L的磺化聚苯乙烯分散液； b、在上述磺化聚苯乙烯分散液中，加入与该分散液同样质量的质量浓度为5g/L的氯化亚锡水溶液，室温下搅拌30min，离心、洗涤后，加入到溶有酒石酸钾钠的0.05mol/L的银氨溶液中，酒石酸钾钠:银氨离子:氯化亚锡摩尔比为6: 3: I;室温下搅拌lh，在所得混合物中加入异丙醇，异丙醇与混合物的体积比为2: 3，得到载银聚苯乙烯复合微球分散液； C、在上述载银聚苯乙烯复合微球分散液中，加入正硅酸乙酯和质量百分浓度为28%的氨水，混合液中异丙醇:氨水:正硅酸乙酯的体积比为60: 2: I ;室温下搅拌24h，所得产物经离心、洗涤后，在550°C下煅烧2h，即获得二氧化硅中空载银微球。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的水性有机乳液是苯丙乳液、硅丙乳液、纯丙乳液、醋丙乳液中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机涂层和缓释型复合抗菌涂层的制备方法为旋转涂膜法或喷涂`法。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述洁净基材为经水清洗并干燥的表面无明显污迹的陶瓷、混凝土、漆膜的任意一种。
【文档编号】C09D125/14GK103509395SQ201310420043
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年9月15日 优先权日:2013年9月15日
【发明者】杨辉, 尤文卉, 申乾宏, 詹树林, 王峻, 盛建松, 程笛, 方锡武, 王新敏 申请人:浙江大学