CN103538316A - 一种金属基纳米抗菌涂层铝板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种金属基纳米抗菌涂层铝板的制备方法，包括如下步骤：（1）铝板预处理；（2）金属基纳米抗菌涂层材料制备；（3）等离子喷涂；（4）烘烤；（5）抗菌涂层表面涂清漆层即可。本发明制备工艺简易，无需特别设备，常规设备即可制备，生产成本低廉。本发明中使用的金属基纳米抗菌涂层材料以含Ag-Zn无机抗菌剂、稀土元素作为抗菌涂层的主要成分，制备的抗菌涂层附着紧密，外观美观，具有长久的耐候性能，适用于医疗、卫生部门无菌室，以及药厂、食品厂、化妆品厂的生产车间、电子行业的实验室等内外墙面的装饰。

Description

一种金属基纳米抗菌涂层铝板的制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种抗菌涂层铝板，具体涉及一种金属基纳米抗菌涂层铝板的制备方法。
背景技术
随着社会的发展及人民生活水平的提高，健康的生存环境日益成为人类追求的目标。随着人们对环境微生物的研究和认识水平的不断提高，在利用微生物有益性的同时，也意识到其作为病原菌的危害性，由此促进了抗菌功能材料的开发，致使各种抗菌制品应运而生，并获得了迅速发展。
目前，抗菌塑料、抗菌纤维、抗菌陶瓷、抗菌钢铁及抗菌涂层等抗菌材料已应用于各个领域。抗菌涂层材料是20世纪成功开发的新型功能金属材料。抗菌涂层材料一般是以冷轧板、镀锌板、不锈钢、钛材、铝材为基体，通过喷涂、辊涂、溶胶揍胶、复合镀等工艺将光触媒粉末材料涂覆其上，形成具有独特抗菌性的涂层产品。
如今，抗菌涂层材料已被广泛应用于家用电器、日常用品等领域。在涂层抗菌剂中，最早使用的是有机抗菌剂。有机抗菌剂具有快速抗菌、抗菌效果持续时间长、抗菌广谱、毒性小等优点，在抗菌金属材料的开发早期得到了比较广泛的应用。由于有机抗菌剂的耐热性较差，因此，带有有机抗菌剂涂层的抗菌金属材料的使用范围受到了严重的限制。而以银离子为代表的无机金属离子通过多孔性无机载体负载后，具有抗菌效率高、毒性低和耐热性好等特点，适用于金属材料表面的涂膜材料中。
发明内容
本发明的目的是提供一种金属基纳米抗菌涂层铝板的制备方法，所制备的抗菌涂层材料铝板具有原材料易得、价格低廉、抗菌性能良好的优良特点。
本发明的上述目的是通过如下方案实现的：
一种金属基纳米抗菌涂层铝板的制备方法，所述抗菌涂层铝板包括铝板基质底层、附着于所述基质底层上的金属基纳米抗菌涂层以及所述抗菌涂层表面的清漆层，包括如下步骤：
（1）铝板预处理：除油处理后，以蒸馏水清洗；
（2）金属基纳米抗菌涂层制备：
按以下取组分原料：含Ag-Zn无机抗菌剂2～4%，石英30～40％，长石4.0～10％，二氧化锆0.4～1％，硼砂10～20％，氧化铈0.2～0.5％，氧化铜1～2％，碳酸钠0.1～8.0％，硒粉0.01～0.08％，氧化钇0.1～0.25％，萤石0.1～4.0％，硝酸钾0.1～3.7％，氧化钴0.1～0.70％，二氧化锰0.1～1.60％，三氧化二铝0.1～1.2％，氧化镧0.1～0.3％，银硅胶0.01～2.0％，二氧化钛0.01～7.4％，氧化锌0.05～2.0％，滑石1～10％，铝粉0.1～2.0％，方解石0.1～2.0％，碳酸锂0.1～2.0％，磷酸三钠0.1～2.0％，氧化镁0.1～1.0％，将原料混合经200目以上筛选后，经钳锅或转炉高温加热3～4小时后，于冷水中淬冷，再放入球磨机中，按1～2ml/g兑水，磨浆30～60分钟，经振动筛过筛制成抗菌涂层混合粉末；
（3）等离子喷涂：将步骤（2）的抗菌涂层混合粉末釆用等离子喷涂方法喷涂到铝板表面；
（4）烘烤：将步骤（3）的涂层铝板放入烘箱，于150～200℃下烘烤30～45分钟；
（5）抗菌涂层表面涂清漆层即可。
作为本发明的改进，上述金属基纳米抗菌涂层材料中含Ag-Zn无机抗菌剂由Ag2SO4、Ag2O2和ZnO2中的两种或两种以上组成。
作为本发明进一步的改进，上述金属基纳米抗菌涂层材料中含Ag-Zn无机抗菌剂由Ag2SO4、Ag2O2组成。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
本发明配方合理，以含Ag-Zn无机抗菌剂、稀土元素作为抗菌涂层的成分，抗菌性能持久、抗菌范围广，抗菌涂层附着紧密，外观美观，具有长久的耐候性能，适用于医疗、卫生部门无菌室，以及药厂、食品厂、化妆品厂的生产车间、电子行业的实验室等内外墙面的装饰。同时，本发明制备工艺简易，无需特别设备，常规设备即可制备，生产成本低廉。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅用于帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
如无具体说明，本发明的各种原料均可以通过市售得到；或根据本领域的常规方法制备得到。除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练入员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。
实施例1
制备步骤如下：
（1）铝板预处理：取型号为1100-H18的铝板，除油处理后，以蒸馏水清洗；
（2）金属基纳米抗菌涂层制备：
按以下取组分原料：含Ag-Zn无机抗菌剂3%（Ag2SO4：Ag2O2=1：1），石英30～40％，长石4.0～10％，二氧化锆0.4～1％，硼砂10～20％，氧化铈0.2～0.5％，氧化铜1～2％，碳酸钠0.1～8.0％，硒粉0.01～0.08％，氧化钇0.1～0.25％，萤石0.1～4.0％，硝酸钾0.1～3.7％，氧化钴0.1～0.70％，二氧化锰0.1～1.60％，三氧化二铝0.1～1.2％，氧化镧0.1～0.3％，银硅胶0.01～2.0％，二氧化钛0.01～7.4％，氧化锌0.05～2.0％，滑石1～10％，铝粉0.1～2.0％，方解石0.1～2.0％，碳酸锂0.1～2.0％，磷酸三钠0.1～2.0％，氧化镁0.1～1.0％，将原料混合经200目以上筛选后，经钳锅或转炉高温加热4小时后，于冷水中淬冷，再放入球磨机中，按1ml/g兑水，磨浆60分钟，经振动筛过筛制成抗菌涂层混合粉末；
（3）等离子喷涂：将步骤（2）的抗菌涂层混合粉末釆用等离子喷涂方法喷涂到铝板表面；
（4）烘烤：将步骤（3）的涂层铝板放入烘箱，于200℃下烘烤30分钟；
（5）抗菌涂层表面涂清漆层即可。
抗菌试验：按QB/T2591-2003《抗菌塑料-抗菌性能试验方法和抗菌结果》进行，结果显示，对大肠杆菌在30分钟的平均抗菌率达到85%以上，对金黄色葡萄球菌在60分钟的平均抗菌率为75%以上。
实施例2
制备步骤如下：
（1）铝板预处理：取型号为1100-H18的铝板，除油处理后，以蒸馏水清洗；
（2）金属基纳米抗菌涂层制备：
按以下取组分原料：含Ag-Zn无机抗菌剂2%（Ag2SO4：Ag2O2=1：1），石英30～40％，长石4.0～10％，二氧化锆0.4～1％，硼砂10～20％，氧化铈0.2～0.5％，氧化铜1～2％，碳酸钠0.1～8.0％，硒粉0.01～0.08％，氧化钇0.1～0.25％，萤石0.1～4.0％，硝酸钾0.1～3.7％，氧化钴0.1～0.70％，二氧化锰0.1～1.60％，三氧化二铝0.1～1.2％，氧化镧0.1～0.3％，银硅胶0.01～2.0％，二氧化钛0.01～7.4％，氧化锌0.05～2.0％，滑石1～10％，铝粉0.1～2.0％，方解石0.1～2.0％，碳酸锂0.1～2.0％，磷酸三钠0.1～2.0％，氧化镁0.1～1.0％，将原料混合经200目以上筛选后，经钳锅或转炉高温加热3小时后，于冷水中淬冷，再放入球磨机中，按1ml/g兑水，磨浆60分钟，经振动筛过筛制成抗菌涂层混合粉末；
（3）等离子喷涂：将步骤（2）的抗菌涂层混合粉末釆用等离子喷涂方法喷涂到铝板表面；
（4）烘烤：将步骤（3）的涂层铝板放入烘箱，于200℃下烘烤30分钟；
（5）抗菌涂层表面涂清漆层即可。
抗菌试验：按QB/T2591-2003《抗菌塑料-抗菌性能试验方法和抗菌结果》进行，结果显示，对大肠杆菌在30分钟的平均抗菌率达到80%以上，对金黄色葡萄球菌在60分钟的平均抗菌率为70%以上。
实施例3
制备步骤如下：
（1）铝板预处理：取型号为1100-H18的铝板，除油处理后，以蒸馏水清洗；
（2）金属基纳米抗菌涂层制备：
按以下取组分原料：含Ag-Zn无机抗菌剂3%（Ag2SO4：ZnO2=1：1），石英30～40％，长石4.0～10％，二氧化锆0.4～1％，硼砂10～20％，氧化铈0.2～0.5％，氧化铜1～2％，碳酸钠0.1～8.0％，硒粉0.01～0.08％，氧化钇0.1～0.25％，萤石0.1～4.0％，硝酸钾0.1～3.7％，氧化钴0.1～0.70％，二氧化锰0.1～1.60％，三氧化二铝0.1～1.2％，氧化镧0.1～0.3％，银硅胶0.01～2.0％，二氧化钛0.01～7.4％，氧化锌0.05～2.0％，滑石1～10％，铝粉0.1～2.0％，方解石0.1～2.0％，碳酸锂0.1～2.0％，磷酸三钠0.1～2.0％，氧化镁0.1～1.0％，将原料混合经200目以上筛选后，经钳锅或转炉高温加热3小时后，于冷水中淬冷，再放入球磨机中，按1ml/g兑水，磨浆30分钟，经振动筛过筛制成抗菌涂层混合粉末；
（3）等离子喷涂：将步骤（2）的抗菌涂层混合粉末釆用等离子喷涂方法喷涂到铝板表面；
（4）烘烤：将步骤（3）的涂层铝板放入烘箱，于200℃下烘烤30分钟；
（5）抗菌涂层表面涂清漆层即可。
抗菌试验：按QB/T2591-2003《抗菌塑料-抗菌性能试验方法和抗菌结果》进行，结果显示，对大肠杆菌在30分钟的平均抗菌率达到75%以上，对金黄色葡萄球菌在60分钟的平均抗菌率为70%以上。
申请人声明，所属技术领域的技术人员在上述实施例的基础上，将上述实施例某组分的具体含量点值，与发明内容部分的技术方案相组合，从而产生的新的数值范围，也是本发明的记载范围之一，本申请为使说明书简明，不再罗列这些数值范围。

Claims (3)

1.一种金属基纳米抗菌涂层铝板的制备方法，所述抗菌涂层铝板包括铝板基质底层、附着于所述基质底层上的金属基纳米抗菌涂层以及所述抗菌涂层表面的清漆层，其特征在于，包括如下步骤：
（1）铝板预处理：除油处理后，以蒸馏水清洗；
（2）金属基纳米抗菌涂层制备：
按以下取组分原料：含Ag-Zn无机抗菌剂2～4%，石英30～40％，长石4.0～10％，二氧化锆0.4～1％，硼砂10～20％，氧化铈0.2～0.5％，氧化铜1～2％，碳酸钠0.1～8.0％，硒粉0.01～0.08％，氧化钇0.1～0.25％，萤石0.1～4.0％，硝酸钾0.1～3.7％，氧化钴0.1～0.70％，二氧化锰0.1～1.60％，三氧化二铝0.1～1.2％，氧化镧0.1～0.3％，银硅胶0.01～2.0％，二氧化钛0.01～7.4％，氧化锌0.05～2.0％，滑石1～10％，铝粉0.1～2.0％，方解石0.1～2.0％，碳酸锂0.1～2.0％，磷酸三钠0.1～2.0％，氧化镁0.1～1.0％，将原料混合经200目以上筛选后，经钳锅或转炉高温加热3～4小时后，于冷水中淬冷，再放入球磨机中，按1～2ml/g兑水，磨浆30～60分钟，经振动筛过筛制成抗菌涂层混合粉末；
（3）等离子喷涂：将步骤（2）的抗菌涂层混合粉末釆用等离子喷涂方法喷涂到铝板表面；
（4）烘烤：将步骤（3）的涂层铝板放入烘箱，于150～200℃下烘烤30～45分钟；
（5）抗菌涂层表面涂清漆层即可。
2.如权利要求1所述的一种金属基纳米抗菌涂层铝板的制备方法，其特征在于：所述金属基纳米抗菌涂层材料中含Ag-Zn无机抗菌剂由Ag2SO4、Ag2O2和ZnO2中的两种或两种以上组成。
3.如权利要求1所述的一种金属基纳米抗菌涂层铝板的制备方法，其特征在于：所述金属基纳米抗菌涂层材料中含Ag-Zn无机抗菌剂由Ag2SO4、Ag2O2组成。
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