CN109836982B - 一种抗菌防霉自清洁纳米防污涂料、其制备方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗菌防霉自清洁纳米防污涂料、其制备方法及应用。所述涂料包括A组分和B组分，所述A组分包含有机氟树脂、有机无机复合纳米抗菌剂、纳米陶瓷颗粒、纳米二氧化钛、颜填料、防沉淀剂、分散剂、流平剂和稀释剂；所述B组分包含固化剂。本发明的涂料具有优异的抗菌防霉以及自清洁性能，纳米银和两性离子聚合物组成的复合抗菌剂，与纳米二氧化钛配合使用，具有协同杀菌作用；同时，通过低表面能有机氟树脂和纳米材料的配合使用，涂层具有超强的疏水、抗油污能力，能使水渍、灰尘和微生物尸体与基体表面接触面积大幅减小，利于表面污染物的快速脱落，具有优异的自清洁特性。

Description

一种抗菌防霉自清洁纳米防污涂料、其制备方法及应用

技术领域

本发明涉及一种纳米涂料，具体涉及一种抗菌防霉自清洁纳米防污涂料、其制备方法及应用，属于纳米材料制备技术领域。

背景技术

人类的生存和健康时刻受到各种细菌病毒的威胁。据美国疾病控制中心卫生保健委员会对美国35个家庭里的30各地方进行擦拭细菌检查，以每平方英寸细菌数量来计量，发现马桶上有约320万个细菌、浴缸有接近12万个细菌、浴室水桶头把手上有6000多个细菌、厨房排水管有约56万个细菌、厨房海绵擦和抹布有将近13万个细菌，其中绝大部分细菌对人类生命健康有危害。另外，建筑结构中的潮湿环境中引发的霉菌生长会严重影响建筑结构的使用寿命和人居环境。细菌和霉菌的快速繁殖给人们的日常生活造成诸多危害，因此抗菌防霉技术和抗菌材料的使用一直备受重视。

在某些领域，涂刷抗菌防霉涂料是当前最方便、最有效和最经济的方法。目前最常用的方法是在涂料中添加抗菌防霉助剂。但是在涂料中添加单一类型的某种抗菌剂往往达不到理想的抗菌效果。如采用无机抗菌剂，涂层具有很好的抗菌或者防霉效果，但是金属离子会逐渐流失，导致涂层抗菌防霉效果变差，且难以做到抗菌防霉同时兼顾；若采用有机抗菌剂，涂层的抗菌防霉见效快，缺点在于抗菌防霉效果有限。另外，灰尘、细菌尸体等污染物在涂层表面日积月累的附着会导致涂层抗菌防霉性能大幅降低。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种抗菌防霉自清洁纳米防污涂料及其制备方法，以克服现有技术中的不足。

本发明的另一目的在于提供所述抗菌防霉自清洁纳米防污涂料的应用。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种抗菌防霉自清洁纳米防污涂料，其包括A组分和B组分，所述A组分包括按照质量分数计算的如下组分：有机氟树脂40～50wt％、有机无机复合纳米抗菌剂1～10wt％、纳米陶瓷颗粒5～10wt％、纳米二氧化钛5～10wt％、颜填料10～20wt％、防沉淀剂1～5wt％、分散剂1～5wt％、流平剂1～2wt％和稀释剂5～20wt％；所述B组分包含异氰酸酯类固化剂。

作为优选实施方案之一，所述A组分与B组分的质量比为1～10：1。

本发明实施例还提供了前述的抗菌防霉自清洁纳米防污涂料的制备方法，其包括：

将有机氟树脂和稀释剂分散混合均匀，再加入有机无机复合纳米抗菌剂、纳米陶瓷颗粒、纳米二氧化钛、颜填料、防沉淀剂、分散剂和流平剂，混合均匀，形成A组分；

将所述A组分与B组分固化剂混合均匀，形成抗菌防霉自清洁纳米防污涂料。

本发明实施例还提供了由前述的抗菌防霉自清洁纳米防污涂料形成的抗菌防霉自清洁纳米防污涂层。

相应的，本发明实施例还提供了前述的抗菌防霉自清洁纳米防污涂层的制备方法，其包括：

提供前述的抗菌防霉自清洁纳米防污涂料；

以及，将所述涂料中的各组分均匀混合，之后涂覆在基材表面，经固化后形成所述抗菌防霉自清洁纳米防污涂层。

本发明实施例还提供了前述的抗菌防霉自清洁纳米防污涂料或抗菌防霉自清洁纳米防污涂层于基材表面抗菌、防霉或自清洁领域中的用途。

与现有技术相比，本发明的优点包括：

1)本发明提供的抗菌防霉自清洁纳米防污涂料具有优异的抗菌防霉以及自清洁性能，将纳米银抗菌剂与两性离子聚合物抗菌剂进行合理复配，形成有机无机复合纳米抗菌剂，可产生增效和兼治作用，二者复合后充分发挥无机抗菌剂抗菌周期长、抗菌谱广的特点以及有机抗菌剂杀菌速度快、杀菌效率高等优点；同时与具有光催化作用的纳米二氧化钛配合使用，其紫外吸收红移，即使在室内环境，也可以吸收可见光照射发生光催化反应，具有协同杀菌作用，起到快速、高效的杀菌、分解有机污染物、净化空气等功效。本发明通过采用多种有机、无机纳米抗菌剂的复配使用，彼此协同增效，大幅提高了涂层的抗菌防霉性能。

2)本发明通过采用低表面能有机氟树脂，具有很好的疏水性；同时通过和微纳米填料(微米级颜填料和纳米级功能助剂(主要有纳米抗菌剂(如纳米银)和纳米陶瓷颗粒等和纳米二氧化钛))配合使用，微米级颜填料和纳米级功能助剂颗粒二者在涂层中会使得涂层具有一定的微纳结构粗糙度，低表面能树脂和微纳结构协同作用使得涂层具有超强的疏水、抗油污能力，能使水渍、灰尘和微生物尸体与基体表面接触面积大幅减小，利于表面污染物的快速脱落，具有优异的自清洁特性，避免了传统抗菌防霉涂层长时间使用后，由于灰尘以及细菌尸体等污染物的附着导致涂层杀菌性能降低的缺点，同时纳米陶瓷颗粒的加入进一步提高了涂层的机械力学性能和耐磨等综合性能，拓宽了涂层的应用领域。

3)本发明的抗菌防霉自清洁纳米防污涂料及涂层的制备工艺简单易操作，成本低廉，易于大规模制造生产，特别适用于涂覆在医疗器械、医疗家具、医院墙体以及相关设备表面，可以有效的防止有害微生物在医院内交叉传播。

附图说明

图1是本发明实施例3中制备的抗菌防霉自清洁纳米防污涂料与水的接触角照片。

具体实施方式

鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。

本发明实施例的一个方面提供了一种抗菌防霉自清洁纳米防污涂料，其包括A组分和B组分，所述A组分包括按照质量分数计算的如下组分：有机氟树脂40～50wt％、有机无机复合纳米抗菌剂1～10wt％、纳米陶瓷颗粒5～10wt％、纳米二氧化钛5～10wt％、颜填料10～20wt％、防沉淀剂1～5wt％、分散剂1～5wt％、流平剂1～2wt％和稀释剂5～20wt％；所述B组分包含异氰酸酯类固化剂固化剂。

作为优选实施方案之一，所述A组分与B组分的质量比为1～10：1。

进一步的，所述固化剂选自异氰酸酯固化剂，优先选用六亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯三聚体和异佛尔酮二异氰酸酯一种或者两种组合物，但不限于此。

作为优选实施方案之一，所述有机氟树脂为氟碳清漆或者有机硅氟树脂中的任意一种或者两者组合，但不限于此。

进一步的，所述有机氟树脂为F-510氟碳清漆。

本发明通过采用低表面能有机氟树脂，同时通过和微纳米填料配合使用，使得涂层具有一定的微纳结构，表现出超强的疏水、抗油污能力，能使水渍、灰尘和微生物尸体与基体表面接触面积大幅减小，利于表面污染物的快速脱落，具有优异的自清洁特性，避免了传统抗菌防霉涂层长时间使用后，由于灰尘以及细菌尸体等污染物的附着导致涂层杀菌性能降低的缺点。

作为优选实施方案之一，所述有机无机复合纳米抗菌剂包括纳米银抗菌剂和两性离子聚合物抗菌剂的组合物，但不限于此。

优选的，所述纳米银抗菌剂与两性离子聚合物抗菌剂的质量比为0.1～10：1。

进一步的，所述纳米银抗菌剂包括纳米银、纳米二氧化钛载银抗菌剂和纳米磷酸锆载银抗菌剂中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。

进一步的，所述纳米银抗菌剂尺寸为5～20nm。

优选的，所述两性离子聚合物抗菌剂包括含有甜菜碱单元的两性离子聚合物，优选为，甜菜碱单元的两性离子聚合物为羧酸甜菜碱型和磺酸甜菜碱型两性离子聚合物，数均分子量为20000～35000。

本发明采用的纳米银抗菌剂抗菌有效期长，对皮肤刺激性小，抗菌谱广，但抗菌作用起效较晚，且对真菌的最小抑菌浓度值较大，抗真菌的效率较低。两性粒子聚合物抗菌剂具有杀菌速度快、杀菌效率高、颜色稳定、廉价易得和广谱抗菌性，尤其是在抑制早期微生物菌落的形成具有很好的抑制作用等优点，将纳米银抗菌剂与两性离子聚合物抗菌剂进行合理复配，形成有机无机复合纳米抗菌剂，可产生增效和兼治作用，二者复合后充分发挥无机抗菌剂抗菌周期长、抗菌谱广的特点以及有机抗菌剂杀菌速度快、杀菌效率高等优点；同时与具有光催化作用的纳米二氧化钛配合使用，其紫外吸收红移，即使在室内环境，也可以吸收可见光照射发生光催化反应，具有协同杀菌作用，起到快速、高效的杀菌、分解有机污染物、净化空气等功效。本发明通过采用多种有机无机纳米抗菌剂的复配使用，彼此协同增效，大幅提高了涂层的抗菌防霉性能，拓宽了涂层的应用领域。

作为优选实施方案之一，所述纳米陶瓷颗粒包括纳米氧化锆和纳米氧化铝等中的任意一种或者两者的组合，但不限于此。

优选的，所述纳米陶瓷颗粒的粒径为10～20nm。

进一步的，所述纳米氧化锆和纳米氧化铝的质量比为0.1～9：1。

作为优选实施方案之一，所述纳米二氧化钛包括锐钛矿型二氧化钛，其粒径为5～50nm。

作为优选实施方案之一，所述颜填料包括钛白粉、滑石粉和硫酸钡等中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。

进一步的，所述防沉淀剂包括有机膨润土，但不限于此。

进一步的，所述分散剂包括聚丙烯酸类分散剂，但不限于此。

进一步的，所述流平剂包括有机硅流平剂，但不限于此。

进一步的，所述稀释剂包括二甲苯、醋酸正丁酯和环己酮等中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。

进一步的，所述异氰酸酯类固化剂包括六亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯三聚体和异佛尔酮二异氰酸酯中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。

本发明实施例的另一个方面提供了前述的抗菌防霉自清洁纳米防污涂料的制备方法，其包括：

将有机氟树脂和稀释剂分散混合均匀，再加入有机无机复合纳米抗菌剂、纳米陶瓷颗粒、纳米二氧化钛、颜填料、防沉淀剂、分散剂和流平剂，混合均匀，形成A组分；

将所述A组分与B组分固化剂混合均匀，形成抗菌防霉自清洁纳米防污涂料。

在一些具体实施方案中，所述制备方法可以包括：

将有机氟树脂和稀释剂分散混合均匀，再加入有机无机复合纳米抗菌剂、纳米陶瓷颗粒、纳米二氧化钛、颜填料、防沉淀剂、分散剂和流平剂，高速搅拌混合均匀，然后砂磨机研细，并用200目纱布过滤后，调节黏度，制得的A组分，最后加入固化剂混合均匀，形成所述的抗菌防霉自清洁纳米防污涂料。

具体的，在一些较为具体的实施例中，所述制备方法进一步包括：

(1)将有机氟树脂加入相应配方量的稀释剂中，以500r/min的速度搅拌30min，混合均匀。

(2)在上述所得的均匀溶液中加入相应量的有机无机复合纳米抗菌剂、纳米陶瓷颗粒、纳米二氧化钛、颜填料、防沉淀剂、分散剂和流平剂，并以500r/min高速搅拌混合均匀，转移至砂磨机上以1200r/min速度研磨60min后，用200目的纱布过滤并调节涂料黏度制得的A组分。

(3)将所述A组分与所述B组分均匀混合，制得所述的抗菌防霉自清洁纳米防污涂料。

本发明实施例的另一个方面还提供了由前述的抗菌防霉自清洁纳米防污涂料形成的抗菌防霉自清洁纳米防污涂层。

优选的，所述涂层表面具有一定的微纳结构，从而表现出超强的疏水、抗油污能力，能使水渍、灰尘和微生物尸体与基体表面接触面积大幅减小，利于表面污染物的快速脱落，具有优异的自清洁特性，避免了传统抗菌防霉涂层长时间使用后，由于灰尘以及细菌尸体等污染物的附着导致涂层杀菌性能降低的缺点。

优选的，所述的抗菌防霉自清洁纳米涂层的厚度为10～50μm，抗菌性能不小于90％，接触角不小于120°。

相应的，本发明实施例还提供了前述的抗菌防霉自清洁纳米防污涂层的制备方法，其包括：

提供前述的抗菌防霉自清洁纳米防污涂料；

以及，将所述涂料中的各组分均匀混合，之后涂覆在基材表面，经固化后形成所述抗菌防霉自清洁纳米防污涂层。

优选的，所述制备方法包括：至少以喷涂、旋涂、涂抹中的任意一种方式将所述抗菌防霉自清洁纳米防污涂料施加在基材表面，并经室温固化，形成所述防污涂层。

优选的，所述制备方法包括：在将所述抗菌防霉自清洁纳米防污涂料施加在基材表面之前，先以除油、除锈、喷砂处理中的任意一种方式或多种方式的组合对待涂覆的基材表面进行处理。

在一些较为具体的实施例中，所述涂层的制备方法包括：

待涂覆的零件表面需预先经除油、除锈、喷砂等表面处理，然后用刷子将所述抗菌防霉自清洁纳米防污涂料刷涂于零件的表面，或者用喷枪将配置好的涂料在压缩空气(无油)或压缩氮气下喷涂在零件的表面，然后刷涂或者喷涂好的零件于室温下放置24小时，完全固化后即形成所述涂层。

本发明的抗菌防霉自清洁纳米防污涂料及涂层的制备工艺简单易操作，成本低廉，易于大规模制造生产，特别适用于涂覆在医疗器械、医疗家具、医院墙体以及相关设备表面，可以有效的防止有害微生物在医院内交叉传播。

本发明实施例的另一个方面还提供了前述的抗菌防霉自清洁纳米防污涂料或抗菌防霉自清洁纳米防污涂层于基材表面抗菌、防霉或自清洁领域中的用途。

优选的，所述基材包括医疗器械、医疗家具和医院墙体以及相关设备等，但不限于此。

相应的，本发明实施例还提供了一种装置或设备，其包含所述的抗菌防霉自清洁纳米防污涂料或涂层。

优选的，所述装置的至少一零部件包含所述的抗菌防霉自清洁纳米防污涂料或涂层。

以下结合若干实施例和附图对本发明的技术方案作进一步的解释说明，但本发明并不局限于此。

下面实施例中所述的试验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。

实施例1

本实施例提供了一种抗菌防霉自清洁纳米防污涂料(简称纳米防污涂料)，其制备方法包括：

(1)按质量百分比(如下若非特别说明，则均是指各组分在A组分中的质量百分比含量)分别取F-510有机氟树脂40％、有机无机复合纳米抗菌剂10％(纳米银和羧酸甜菜碱型两性离子聚合物质量比为1：10的组合物)、纳米陶瓷颗粒10％(纳米氧化铝和和纳米氧化锆质量比为1：10的组合物、)锐钛型纳米二氧化钛5％、钛白粉20％、有机膨润土1％、分散剂1％、流平剂1％和二甲苯12％。在高速分散釜内分散混合均匀后制得A组分；取HDI作为异氰酸酯固化剂B组分；

(2)按质量百分比(如下若非特别说明，则均是指A、B组分在纳米防污涂料中的质量百分比含量)分别称量50％A组分和50％B组分于分散釜内分散混合，搅拌均匀，制得抗菌防霉自清洁纳米防污涂料。

将上述制得的抗菌防霉自清洁纳米防污涂料喷涂于表面经过处理的基材表面，室温固化后，即制得抗菌防霉自清洁纳米防污涂层，其抗菌性能测试结果参见表2。

实施例2

本实施例提供了一种抗菌防霉自清洁纳米防污涂料(简称纳米防污涂料)，其制备方法包括：

(1)按质量百分比(如下若非特别说明，则均是指各组分在A组分中的质量百分比含量)分别取HY-F有机氟硅树脂50％、有机无机复合纳米抗菌剂1％(纳米银和磺酸甜菜碱型两性离子聚合物质量比为0.1：1的组合物)、纳米陶瓷颗粒5％(纳米氧化铝和和纳米氧化锆质量比为0.1：1的组合物)、锐钛型纳米二氧化钛10％、滑石粉17％、防沉淀剂5％、分散剂5％、有机硅流平剂2％和醋酸正丁酯5％。在高速分散釜内分散混合均匀后制得A组分；取HDI三具体作为异氰酸酯固化剂B组分；

(2)按质量百分比(如下若非特别说明，则均是指A、B组分在纳米防污涂料中的质量百分比含量)分别称量91％A组分和9％份B组分于分散釜内分散混合，搅拌均匀，制得抗菌防霉自清洁纳米防污涂料。

将上述制得的抗菌防霉自清洁纳米防污涂料旋涂于表面经过处理的基材表面，室温固化后，即制得抗菌防霉自清洁纳米防污涂层，其抗菌性能测试结果参见表2。

实施例3

本实施例提供了一种抗菌防霉自清洁纳米防污涂料(简称纳米防污涂料)，其制备方法包括：

(1)按质量百分比(如下若非特别说明，则均是指各组分在A组分中的质量百分比含量)分别取氟碳清漆45％、有机无机复合纳米抗菌剂5％(纳米银和羧酸甜菜碱型两性离子聚合物质量比为1：1的组合物)、纳米陶瓷颗粒3％(纳米氧化铝和和纳米氧化锆质量比为1：1的组合物)、锐钛型纳米二氧化钛7％、沉淀硫酸钡13％、防沉淀剂3％、分散剂3％、流平剂1％和稀释剂20％(二甲苯和环己酮质量比为1：1混合物)。在高速分散釜内分散混合均匀后制得A组分；取异佛尔酮二异氰酸酯作为异氰酸酯固化剂B组分；

(2)按质量百分比(如下若非特别说明，则均是指A、B组分在纳米防污涂料中的质量百分比含量)分别称量70％A组分和30％B组分于分散釜内分散混合，搅拌均匀，制得抗菌防霉自清洁纳米防污涂料。

将上述制得的抗菌防霉自清洁纳米防污涂料涂抹于表面经过处理的基材表面，室温固化后，即制得抗菌防霉自清洁纳米防污涂层，其物理机械性能检测结果参见表1，抗菌性能测试结果参见表2。

表1实施例3中所获涂层的性能检测结果

由表1可知，本发明实施例3所获的涂层具有优异的物理机械性能，其耐冲击强度高达50kg.cm，柔韧性为2mm，耐人工气候老化时间高达4000多小时，耐盐雾性能高达3000多小时，表明其具有优异户外使用性能，预计其使用寿命可达20-25年。

请参见图1所示，本发明实施例3所获涂料与水的接触角高达135°，远远大于国内现在报道的涂料达到的80°水平，具有优异的耐玷污自清洁功能。

对照例1

(1)按质量百分比(如下若非特别说明，则均是指各组分在A组分中的质量百分比含量)分别取氟碳清漆50％、纳米陶瓷颗粒3％(纳米氧化铝和和纳米氧化锆质量比为1：1的组合物)、沉淀硫酸钡20％、防沉淀剂3％、分散剂3％、流平剂1％和稀释剂20％(二甲苯和环己酮质量比为1：1混合物)。在高速分散釜内分散混合均匀后制得A组分；取异佛尔酮二异氰酸酯作为异氰酸酯固化剂B组分；

(2)按质量百分比(如下若非特别说明，则均是指A、B组分在纳米防污涂料中的质量百分比含量)分别称量70％A组分和30％B组分于分散釜内分散混合，搅拌均匀，制得抗菌防霉自清洁纳米防污涂料。

将上述制得的抗菌防霉自清洁纳米防污涂料涂抹于表面经过处理的基材表面，室温固化后，即制得抗菌防霉自清洁纳米防污涂层,将上述制得的涂料涂抹于表面经过处理的基材表面，室温固化后，即制得涂层，其抗菌性能测试结果参见表2。

对照例2

(1)按质量百分比(如下若非特别说明，则均是指各组分在A组分中的质量百分比含量)分别取氟碳清漆45％、纳米银抗菌剂5％、纳米陶瓷颗粒3％(纳米氧化铝和和纳米氧化锆质量比为1：1的组合物)、沉淀硫酸钡20％、防沉淀剂3％、分散剂3％、流平剂1％和稀释剂20％(二甲苯和环己酮质量比为1：1混合物)20％。在高速分散釜内分散混合均匀后制得A组分；取异佛尔酮二异氰酸酯作为异氰酸酯固化剂B组分；

(2)按质量百分比(如下若非特别说明，则均是指A、B组分在纳米防污涂料中的质量百分比含量)分别称量70％A组分和30％B组分于分散釜内分散混合，搅拌均匀，制得抗菌防霉自清洁纳米防污涂料。

将上述制得的抗菌防霉自清洁纳米防污涂料涂抹于表面经过处理的基材表面，室温固化后，即制得抗菌防霉自清洁纳米防污涂层,将上述制得的涂料涂抹于表面经过处理的基材表面，室温固化后，即制得涂层，其抗菌性能测试结果参见表2。

对照例3

(1)按质量百分比(如下若非特别说明，则均是指各组分在A组分中的质量百分比含量)分别取氟碳清漆45％、磺酸甜菜碱型两性离子聚合物5％、纳米陶瓷颗粒3％(纳米氧化铝和和纳米氧化锆质量比为1：1的组合物)、沉淀硫酸钡20％、防沉淀剂3％、分散剂3％、流平剂1％和稀释剂20％(二甲苯和环己酮质量比为1：1混合物)20％。在高速分散釜内分散混合均匀后制得A组分；取异佛尔酮二异氰酸酯作为异氰酸酯固化剂B组分；

(2)按质量百分比(如下若非特别说明，则均是指A、B组分在纳米防污涂料中的质量百分比含量)分别称量70％A组分和30％B组分于分散釜内分散混合，搅拌均匀，制得抗菌防霉自清洁纳米防污涂料。

将上述制得的抗菌防霉自清洁纳米防污涂料涂抹于表面经过处理的基材表面，室温固化后，即制得抗菌防霉自清洁纳米防污涂层,将上述制得的涂料涂抹于表面经过处理的基材表面，室温固化后，即制得涂层，其抗菌性能测试结果参见表2。

对照例4

(1)按质量百分比(如下若非特别说明，则均是指各组分在A组分中的质量百分比含量)分别取氟碳清漆45％、锐钛型纳米二氧化钛5％、纳米陶瓷颗粒3％(纳米氧化铝和和纳米氧化锆质量比为1：1的组合物)、沉淀硫酸钡20％、防沉淀剂3％、分散剂3％、流平剂1％和稀释剂20％(二甲苯和环己酮质量比为1：1混合物)20％。在高速分散釜内分散混合均匀后制得A组分；取异佛尔酮二异氰酸酯作为异氰酸酯固化剂B组分；

(2)按质量百分比(如下若非特别说明，则均是指A、B组分在纳米防污涂料中的质量百分比含量)分别称量70％A组分和30％B组分于分散釜内分散混合，搅拌均匀，制得抗菌防霉自清洁纳米防污涂料。

将上述制得的抗菌防霉自清洁纳米防污涂料涂抹于表面经过处理的基材表面，室温固化后，即制得抗菌防霉自清洁纳米防污涂层,将上述制得的涂料涂抹于表面经过处理的基材表面，室温固化后，即制得涂层，其抗菌性能测试结果参见表2。

表2实施例1-3所获涂层与对照例1-4所获涂层的抗菌性能测试结果

从表2可以看出，本发明的实施例1-3中添加了有机无机复合纳米抗菌剂，以及纳米二氧化钛，多种抗菌助剂协同作用，其对大部分细菌的抑菌率高达99％，而对照例1中没有添加任何抗菌助剂，其抑菌率最差；对照例2添加单一的纳米银无机抗菌剂，其抗菌性能有一定程度提高，抗菌率为90％左右；对照例3添加单一的磺酸甜菜碱型两性离子聚合物有机抗菌剂，较对照例1有一定的提高，抗菌率接近90％，对照例4添加纳米二氧化钛抗菌剂，其抗菌性能一般，综上所述，有机/无机抗菌剂合理复配使用，可以起到协同增效的作用，大幅提高涂层的抗菌防霉性能。

综上所述，藉由本发明的上述技术方案，本发明制备的抗菌防霉自清洁纳米防污涂料具有优异的抗菌防霉，同时具有超强的疏水、抗油污能力，能使水渍、灰尘和微生物尸体与基体表面接触面积大幅减小，利于表面污染物的快速脱落，具有优异的自清洁特性，避免了传统抗菌防霉涂层长时间使用后，由于灰尘以及细菌尸体的附着导致涂层杀菌性能降低的缺点，特别适用于涂覆在医疗器械、医疗家具、医院墙体以及相关设备表面，可以有效的防止有害微生物在医院内的交叉传播。

此外，本案发明人还参照实施例1～3的方式，以本说明书中列出的其它原料和条件等进行了试验，并同样制得了具有优异的抗菌防霉以及自清洁性能的抗菌防霉自清洁纳米防污涂料及涂层。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的创造构思的前提下，还可以做出其它变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种抗菌防霉自清洁纳米防污涂料，其特征在于：包括A组分和B组分，所述A组分包括如下组分：有机氟树脂40~50wt%、有机无机复合纳米抗菌剂1~10wt%、纳米陶瓷颗粒5~10wt%、纳米二氧化钛5~10wt%、颜填料10~20wt%、防沉淀剂1~5wt%、分散剂1~5wt%、流平剂1~2wt%和稀释剂5~20wt%；所述B组分包含异氰酸酯类固化剂；

所述A组分与B组分的质量比为1~10：1；

所述有机无机复合纳米抗菌剂为纳米银抗菌剂和两性离子聚合物抗菌剂；所述纳米银抗菌剂包括纳米银、纳米二氧化钛载银抗菌剂和纳米磷酸锆载银抗菌剂中的任意一种或两种以上的组合；所述两性离子聚合物抗菌剂包括含有甜菜碱单元的两性离子聚合物；所述含有甜菜碱单元的两性离子聚合物为羧酸甜菜碱型和磺酸甜菜碱型两性离子聚合物；所述两性离子聚合物的数均分子量为20000~35000；

所述纳米银抗菌剂与两性离子聚合物抗菌剂的质量比为0.1~10：1。

2.根据权利要求1所述的抗菌防霉自清洁纳米防污涂料，其特征在于：所述有机氟树脂为有机硅氟树脂。

3.根据权利要求1所述的抗菌防霉自清洁纳米防污涂料，其特征在于：所述纳米陶瓷颗粒包括纳米氧化锆和/或纳米氧化铝，所述纳米陶瓷颗粒的粒径为10~20 nm。

4.根据权利要求1所述的抗菌防霉自清洁纳米防污涂料，其特征在于：所述纳米陶瓷颗粒包括纳米氧化锆和纳米氧化铝，所述纳米氧化锆和纳米氧化铝的质量比为0.1~10：1；和/或，所述纳米二氧化钛包括锐钛矿型二氧化钛；所述纳米二氧化钛的粒径为5~50 nm；和/或，所述颜填料包括钛白粉、滑石粉和硫酸钡中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述防沉淀剂包括有机膨润土；和/或，所述分散剂包括聚丙烯酸类分散剂；和/或，所述流平剂包括有机硅流平剂；和/或，所述稀释剂包括二甲苯、醋酸正丁酯和环己酮中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述异氰酸酯类固化剂包括六亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯三聚体和异佛尔酮二异氰酸酯中的任意一种或两种以上的组合。

5.权利要求1-4中任一项所述的抗菌防霉自清洁纳米防污涂料的制备方法，其特征在于，制备步骤包括：

将有机氟树脂和稀释剂分散混合均匀，再加入有机无机复合纳米抗菌剂、纳米陶瓷颗粒、纳米二氧化钛、颜填料、防沉淀剂、分散剂和流平剂，混合均匀，形成A组分；

将所述A组分与B组分固化剂混合均匀，形成抗菌防霉自清洁纳米防污涂料。

6.由权利要求1-4中任一项所述的抗菌防霉自清洁纳米防污涂料形成的抗菌防霉自清洁纳米防污涂层，其特征在于：所述的抗菌防霉自清洁纳米防污涂层的厚度为10~50 µm，接触角不小于120^o。

7.权利要求6所述的抗菌防霉自清洁纳米防污涂层的制备方法，其特征在于：制备步骤包括：

提供权利要求1-4中任一项所述的抗菌防霉自清洁纳米防污涂料；

以及，将所述涂料中的各组分均匀混合，之后涂覆在基材表面，经固化后形成所述抗菌防霉自清洁纳米防污涂层；其中，至少以喷涂、旋涂、涂抹中的任意一种方式将所述抗菌防霉自清洁纳米防污涂料施加在基材表面，并经室温固化，形成所述防污涂层。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于还包括：在将所述抗菌防霉自清洁纳米防污涂料施加在基材表面之前，先以除油、除锈、喷砂处理中的任意一种方式或多种方式的组合对涂覆的基材表面进行处理。

9.权利要求6所述的抗菌防霉自清洁纳米防污涂层于基材表面抗菌、防霉或自清洁领域中的用途，其特征在于：所述基材包括医疗器械、医疗家具和医院墙体中的任意一种。

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