一种抑菌耐磨材料喷覆于智能锁表面的工艺方法与流程

本发明涉及一种抑菌耐磨材料喷覆于智能锁表面的工艺方法。

背景技术：

智能锁如今普及率极高，广泛应用于银行、政府部门(注重安全性)，以及酒店、学校宿舍、居民小区、别墅、宾馆(注重方便管理)。智能锁表面是用户们直接进行接触的部分，易于滋生细菌(主要为大肠杆菌及其菌群)且易收到灰尘的袭击。因此对智能锁表面材料进行改性是亟待解决的问题之一，它不仅是智能锁强有力的防护伞，可以有效地减少灰尘的侵袭，增强手机的使用寿命，更重要的是提升使用者的产品体验。

一些专家经过研究发现，智能锁携带各种细菌，并且这细菌的量不是一般的大，竟然是马桶手柄细菌量的几倍。细菌在智能锁表面滋生不利于人们健康卫生。目前没有相关专利公开关于耐磨抑菌材料喷覆于智能锁表面的报道。中国专利cn201510262068.1公开了一种塑料手机外壳的制造方法，以聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物、阻燃剂、纳米β-碳化硅、镍粉、聚苯胺液体为原料混合熔融挤出造粒，制得成品。制得的手机外壳强度高，不易开裂，并具有较佳的耐磨性，但是存在手机抗菌差的缺点。

氧化锡被广泛应用于涂料、搪瓷行业里的耐磨剂。cuo/tio2可以起到杀菌抗菌的作用，其其作用机理为：tio2本身具有一定的抗菌性；带正电荷的cu²⁺能够与带负电的细菌细胞壁相互吸引，铜离子再通过与细胞机体中酶蛋白发生反应，使蛋白质凝固，起到杀菌的作用。

等离子体电弧法是一种制备高纯度纳米材料的有效手段，通过在两电极之间的电弧放电产生高温，使反应室中的气体变为等离子体态，原材料蒸发分解成气态原子，过饱和的蒸汽流动到反应室中温度较低的部位，并重新成核生长成所需的纳米粒子。使用直流电弧等离子体法制备纳米材料具有操作简单、成本低、合成速度快、产物纯度高及环境友好等优点。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于提供一种抑菌耐磨材料喷覆于智能锁表面的工艺方法。利用等离子体电弧法一体化快速合成抑菌耐磨剂，与其他物质混合超声分散制作成浆料喷覆于智能锁表面。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种抑菌耐磨材料喷覆于智能锁表面的工艺方法，包含如下步骤：

s1：准备等离子体电弧法实验装置

所述等离子体电弧法实验装置，包括处于中心部位的反应腔体，在气体中间下部为铜基体，用于固定阳极钛锡铜合金柱，阴极石墨棒处于腔体的上部与阳极正对竖直放置；气体系统包括氩气和氧气；电源系统主要是提供反应用电，同时，可通过调节电源的电流，来探究电流对直流电弧制备纳米cuo-sno2-tio2复合氧化物的影响；真空泵系统提供反应腔的真空状态。

s2：等离子体电弧法一体化制备抑菌耐磨剂(纳米cuo-sno2-tio2复合氧化物)

在电弧等离子体炉的真空室中，把钛锡铜合金柱放在阳极上，将钨棒固定到阴极架上，抽真空到3-5×10^-3pa；冲入氧气、氩气，冲入的混合气达到600-720torr时，调节流量5-10l/s，稳定运行5-10min；用高频起弧后，调整电流，电压，点弧时间；停弧后，在少许氧气气氛中钝化1-2h，在阴极得到纳米cuo-sno2-tio2复合氧化物。

s3：将一定量的聚碳酸酯、抑菌耐磨剂、纳米氧化锌、竹炭粉、增塑剂、相容剂及抗氧化剂按照一定比例溶解在溶剂中，超声分散制作成浆料，通过喷覆机喷覆于智能锁表面。

优先地，所述一种抑菌耐磨材料喷覆于智能锁表面的工艺方法，其特征在于，以下物质的重量份比例为：聚碳酸酯60-90份，抑菌耐磨剂20-40份，竹炭粉5-10份，纳米氧化锌5-8份，增塑剂1-3份，相容剂0.6-0.8份，抗氧化剂0.4-0.8份。

优先地，所述一种抑菌耐磨材料喷覆于智能锁表面的工艺方法，智能锁具涉及的材料包含铝合金、锌合金、不锈钢(如304不锈钢)、铜、亚克力面板、钢化玻璃及钻化屏。

优先地，一种抑菌耐磨材料喷覆于智能锁表面的工艺方法，抑菌性达到国家标准gb/t31402-2015的要求，抗摩擦(正常手指摩擦，非人力工具强行破坏)达到astmd3359的要求。

优先地，所述增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二辛酯和邻苯二甲酸二丁酯中的一种。

优先地，所述相容剂为马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物。

优先地，所述抗氧化剂为2,6-二叔丁基对甲酚、4,4-联苯基二膦酸四中的一种。

优先地，所述一种抑菌耐磨材料喷覆于智能锁表面的工艺方法，其特征在于，步骤s1所述的钛锡铜合金柱中钛锡铜原子比为(0.8-1)：(0.1-0.3)：(0.1-0.3)。

优先地，所述一种抑菌耐磨材料喷覆于智能锁表面的工艺方法，其特征在于，步骤s1中阳极钛锡铜合金柱和阴极石墨棒竖直放置，两者之间间隙2-8mm；更优先地，间隙为4-6mm。

优先地，步骤s2中所述的电流为150-180a，电压35-40v，点弧时间1-2h。

本发明所记载的任何范围包括端值以及端值之间的任何数值以及端值或者端值之间的任意数值所构成的任意子范围。

如无特殊说明，本发明中的各原料均可通过市售购买获得，本发明中所用的设备可采用所属领域中的常规设备或参照所属领域的现有技术进行。

与现有技术相比较，本发明具有如下有益效果：

本发明的有益效果如下：

使用等离子体电弧法一体化制备抑菌耐磨剂，具有操作简单、成本低、合成速度快、产物纯度高及环境友好等优点。且tio2抗菌性良好；sno2提升智能锁的抗磨损性能；带正电荷的cu²⁺能够与带负电的细菌细胞壁相互吸引，铜离子再通过与细胞机体中酶蛋白发生反应，使蛋白质凝固，起到杀菌的作用。将该抑菌耐磨材料应用于智能锁表面具有广阔的市场前景。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明：

图1示出本发明工艺方法流程图。

图2示出抑菌耐磨材料喷覆于智能锁表面的工艺方法流程图。

图3示出本发明等离子体电弧法装置示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本说那个性能型做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

作为本发明的一个方面，本发明提供一种抑菌耐磨材料喷覆于智能锁表面的工艺方法，包括如下步骤：

s1：准备等离子体电弧法实验装置

所述等离子体电弧法实验装置，包括：

(a)处于中心部位的反应腔体，在气体中间下部为铜基体13，用于固定阳极钛锡合铜金柱12，阴极石墨棒11处于腔体的上部与阳极正对竖直放置；

(b)气体系统包括氩气21和氧气22；

(c)电源系统3主要是提供反应用电，同时，可通过调节电源的电流，来探究电流对直流电弧制备纳米cuo-sno2-tio2复合氧化物的影响；

(d)真空泵系统4提供反应腔的真空状态。

s2：等离子体电弧法制备纳米cuo-sno2-tio2复合氧化物

(a)在电弧等离子体炉的真空室中，把钛锡铜合金柱放在阳极上，将钨棒固定到阴极架上，抽真空到3-5×10^-3pa；

(b)冲入氧气、氩气，冲入的混合气达到600-720torr时，调节流量5-10l/s，稳定运行5-10min；

(c)用高频起弧后，调整电流、电压及起弧时间；

(d)停弧后，在少许氧气气氛中钝化1-2h，在阴极得到纳米cuo-sno2-tio2复合氧化物。

s3：将一定量的聚碳酸酯、抑菌耐磨剂、纳米氧化锌、竹炭粉、增塑剂、相容剂及抗氧化剂按照一定比例溶解在溶剂中，超声分散制作成浆料，通过喷覆机喷覆于智能锁表面。

本发明使用等离子体电弧法一体化制备抑菌耐磨剂，具有操作简单、成本低、合成速度快、产物纯度高及环境友好等优点。同时结合纳米氧化锌、竹炭粉的作用，进一步提高材料的抑菌性和耐磨性。将该抑菌耐磨材料应用于智能锁，提升了智能锁的性能和使用年限。

在本发明的使用过程中：

所述一种抑菌耐磨材料喷覆于智能锁表面的工艺方法，优先地，以下物质的重量份比例为：聚碳酸酯60-90份，抑菌耐磨剂20-40份，竹炭粉5-10份，纳米氧化锌5-8份，增塑剂1-3份，相容剂0.6-0.8份，抗氧化剂0.4-0.8份；更优先地，以下物质的重量份比例为：聚碳酸酯70-80份，抑菌耐磨剂20-30份，竹炭粉6-8份，纳米氧化锌5.5-7.5份，增塑剂2-3份，相容剂0.6-0.8份，抗氧化剂0.4-0.6份。

所述增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二辛酯和邻苯二甲酸二丁酯中的一种。

所述相容剂为马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物。

所述抗氧化剂为2,6-二叔丁基对甲酚、4,4-联苯基二膦酸四中的一种。

所述一种抑菌耐磨材料喷覆于智能锁表面的工艺方法，优先地，步骤s1所述的钛锡合金柱中钛锡铜原子比为(0.8-1)：(0.1-0.3)：(0.1-0.3)；更优先地钛锡铜原子比为(0.8-1)：(0.15-0.25)：(0.1-0.2)

所述一种抑菌耐磨材料喷覆于智能锁表面的工艺方法，优先地，步骤s1中阳极钛锡合金柱和阴极石墨棒竖直放置，两者之间间隙2-8mm；更优先地，间隙为4-6mm。

所述步骤s2中，优先地，电流为150-180a，电压35-40v，点弧时间1-2h。

实施例1

在电弧等离子体炉的真空室中，把钛锡铜原子比为1:0.2:0.4的钛锡合金柱放在阳极上，将钨棒固定到阴极架上，抽真空到4×10^-3pa；冲入氧气、氩气，冲入的混合气达到700torr时，调节流量10l/s，稳定运行10min；用高频起弧后，调整电流180ma、电压40v及起弧时间2h；停弧后，在少许氧气气氛中钝化2h，在阴极得到纳米cuo-sno2-tio2复合氧化物。聚碳酸酯70份，抑菌耐磨剂30份，竹炭粉5份，纳米氧化锌5份，增塑剂1份，相容剂0.6份，抗氧化剂0.5份溶解在溶剂中，超声分散制作成浆料，通过喷覆机喷覆于智能锁表面。

利用atp生物荧光反应技术检测细菌的含量。

实施例2

在电弧等离子体炉的真空室中，把钛锡铜原子比为1:0.2:0.1的钛锡合金柱放在阳极上，将钨棒固定到阴极架上，抽真空到4×10^-3pa；冲入氧气、氩气，冲入的混合气达到700torr时，调节流量10l/s，稳定运行10min；用高频起弧后，调整电流180ma、电压40v及起弧时间2h；停弧后，在少许氧气气氛中钝化2h，在阴极得到纳米cuo-sno2-tio2复合氧化物。聚碳酸酯70份，抑菌耐磨剂30份，竹炭粉5份，纳米氧化锌10份，增塑剂1份，相容剂0.6份，抗氧化剂0.5份溶解在溶剂中，超声分散制作成浆料，通过喷覆机喷覆于智能锁表面。

利用atp生物荧光反应技术检测细菌的含量。

实施例3

在电弧等离子体炉的真空室中，把钛锡铜原子比为1:0.05:0.4的钛锡合金柱放在阳极上，将钨棒固定到阴极架上，抽真空到4×10^-3pa；冲入氧气、氩气，冲入的混合气达到700torr时，调节流量10l/s，稳定运行10min；用高频起弧后，调整电流180ma、电压40v及起弧时间2h；停弧后，在少许氧气气氛中钝化2h，在阴极得到纳米cuo-sno2-tio2复合氧化物。聚碳酸酯70份，抑菌耐磨剂30份，竹炭粉5份，纳米氧化锌10份，增塑剂1份，相容剂0.6份，抗氧化剂0.5份溶解在溶剂中，超声分散制作成浆料，通过喷覆机喷覆于智能锁表面。

利用atp生物荧光反应技术检测细菌的含量。

实施例1与实施例2对比在于，实施例1中抑菌耐磨剂中氧化铜含量更高，另外，抑菌耐磨剂表面的氧化锌含量也更高。经atp生物荧光反应技术检测，实施例1中智能锁表面大肠杆菌含量更少，不存在金黄色葡萄球菌，而在实施例2中智能锁表面大肠杆菌含量高，且存在金黄色葡萄球菌。

实施例1和实施例3对比在于，实施例1中的氧化锡含量更高。使用一段时间后发现，实施例1智能锁表面完好，实施例3智能锁表面稍有破损。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。