CN110355082A - 一种加强不锈钢卫浴洁具抗菌耐用性的表面处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种加强不锈钢卫浴洁具抗菌耐用性的表面处理方法，包括如下步骤：（1）不锈钢工件预处理；（2）一次涂覆；（3）激光冲击波处理；（4）二次涂覆；（5）紫外固化。本发明提供了一种加强不锈钢卫浴洁具抗菌耐用性的表面处理方法，方法科学合理，有效的提高了不锈钢工件的光催化性能和抗菌耐腐蚀性能，提升了不锈钢制品的耐用性，延长了不锈钢制品的使用寿命，应用前景广泛。

Description

一种加强不锈钢卫浴洁具抗菌耐用性的表面处理方法
技术领域
本发明属于不锈钢表面改性领域，具体涉及一种加强不锈钢卫浴洁具抗菌耐用性的表面处理方法。
背景技术
不锈钢具有良好的耐蚀性、耐热性，以及优异的机械强度和延展性，并且表面光亮，已广泛用于建筑材料、卫浴洁具、厨房用品、家用电器和医疗器械等领域。在室外使用环境中，不锈钢制品的表面容易受到灰尘、油污的沾染；在室内等环境中使用，还常常会粘附水渍，从而滋生细菌，威胁人们的健康，在公众场所还将造成交叉传染。不锈钢制品在使用过程中需要进行定期清洗，尤其是在幕墙、屋顶及野外等场合使用的不锈钢制品，清洗难度大、人工耗费高，因此制备光催化和抗菌功能的不锈钢具有广阔的应用前景。目前主要通过在不锈钢基材上负载光催化剂和抗菌剂，来获得光催化和抗菌性能。但是表面涂覆的薄膜改变了不锈钢光洁美观的表面，影响了基材的机械性能，其应用受到很大的限制。
《201420221860.3 一种表面含银的抗菌不锈钢》（201420221860.3 一种表面含银的抗菌不锈钢）公开了一种表面含银的抗菌不锈钢，包括基体金属层和渗透沉积在基体金属层表面的含银抗菌层，其中所述基体金属层为不锈钢；所述含银抗菌层由化合物层与扩散层两部分组成，其中化合物层的厚度为8~10μm，含银抗菌层与基体间为冶金结合；所述含银抗菌层厚度为60~100μm。表面含银的抗菌不锈钢的表面抗菌膜层与基体间为冶金结合，不存在剥落问题，抗菌层抗菌性良好、厚度可控，且制备工艺简单，成本低。其表面银层的厚度严重影响不锈钢光洁美观的表面。《一种抗菌不锈钢的制备方法》（申请号为201510784644.9 ）公开了一种将抗菌材料银引入到304不锈钢表面的方法，包括材料准备、蒸镀、超声清洗、熏黑、激光熔覆等步骤，是一种全新的将银粉引入到304不锈钢的方法。本发明实现了使用较少的银赋予304不锈钢较好的抗菌效果，抗菌率能够达到95%以上，同时提高了不锈钢的耐腐蚀性能，表面改性层的厚度可达到520um，虽然此种方法降低了表面改性层的厚度，但是其仅仅通过激光熔覆银层来提高不锈钢的抗菌性，对其整体性能的改善几乎没有大的的改善作用，其不锈钢的耐用性较差。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种加强不锈钢卫浴洁具抗菌耐用性的表面处理方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种加强不锈钢卫浴洁具抗菌耐用性的表面处理方法，包括如下步骤：
（1）不锈钢工件预处理：
a. 将不锈钢工件表面进行打磨，并投入不锈钢清洗剂内进行清洗后，用高压水枪冲洗不锈钢表面，擦干后进行火焰处理；
b. 以操作a中所得的不锈钢作为阳极，石墨作为阴极，向电解槽内注入电解液，接通电源进行阳极氧化处理，滤出不锈钢工件，烘干备用；
c. 将操作b中阳极氧化处理后的不锈钢工件置于SDCD16-3-20型电晕处理设备中进行电晕处理 ，电晕处理2~3min后，取出不锈钢工件备用；
（2）一次涂覆：
将抗菌涂料均匀涂覆在步骤（1）中处理后的不锈钢工件的表面，自然干燥备用；
（3）激光冲击波处理：
将步骤（2）中一次涂覆后的不锈钢工件放入高能脉冲激光器中进行激光冲击波强化处理，处理40~50s后，取出不锈钢工件备用；
（4）二次涂覆：
将抗菌涂料均匀涂覆在步骤（3）中激光冲击波处理后的不锈钢工件的表面，自然干燥备用；
（5）紫外固化：
将步骤（4）中二次涂覆处理后的不锈钢工件放入紫外灯下进行紫外固化处理即可。
进一步的，所述步骤（1）操作a中火焰处理的时间为3~5s。
进一步的，所述步骤（1）操作b中电解液中各成分及对应重量百分比为：磷酸二氢钠0.4~0.5%、高氯酸0.2~0.3%、乙醇40~50%，余量为蒸馏水。
进一步的，所述步骤（1）操作b中阳极氧化所使用的为直流电压30~40V。
进一步的，所述步骤（1）操作c中电晕处理时的电流强度为6~8A。
进一步的，所述步骤（2）或步骤（4）中涂料的制备，包括如下步骤：
1）将纳米氧化锌和贝壳粉按照重量比为0.3~0.4:6~7共同投入珠磨机内进行研磨，以3000~5000rpm的转速研磨处理20~30min后，过400~600目筛得混合粉末A；
2）将步骤1）中所得的混合粉末A置于电子束辐照装置内进行辐照处理，辐照处理60~70s后，得混合粉末B备用；
3）将步骤2）中电子束辐照处理后所得的混合粉末B和处理液按照重量体积比为1~2mg:12~16mL共同投入反应釜中，将反应釜中的温度升至200~260℃，将反应釜内的压力升至0.7~0.9MPa，维压处理2~3min后，以0.06~0.08MPa/s的速度将反应釜内的压力降至常压，抽滤烘干得混合粉末C；
4）称取相应重量份的松香50~60份、玛树脂34~38份、步骤3）所得的混合粉末C 17~19份、聚酰胺4~5份、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚0.8~0.9份、丙二醇脂肪酸酯3~4份、去离子水70~90份共同投入高速搅拌器以5000~8000rpm的转速进行高速搅拌1~2h即可。
进一步的，所述步骤2）中电子束辐照处理时的处理剂量为4~5kGy。
进一步的，所述步骤3）中处理液中各成分及对应重量百分比为：硅烷偶联剂0.8~0.9%、乙二醇10~12%、二辛基琥珀酸磺酸钠7~8%、甘胆酸钠3~4%、聚甘油脂肪酸酯1~2%，余量为无菌水。
进一步的，所述步骤（3）中激光冲击波的功率为0.3~0.4GW/cm2，脉冲宽度为30~50ns。
进一步的，所述步骤（5）中紫外的波长为300~400nm。
本发明针对不锈钢卫浴洁具的使用特性，对其不锈钢工件进行表面处理，增强改善其不锈钢卫浴洁具的综合性能。首先对不锈钢工件进行预处理，表面进行打磨清洗后进行火焰处理，增加不锈钢工件的表面活性，有助于提高涂料的粘附力，在此基础上进行阳极氧化处理，不锈钢工件的表面形成具有纳米尺寸效应的多孔纳米结构，提高不锈钢的光吸收和光催化活性，并且其形成的纳米结构与基材间没有明显界面，不存在脱落的现象，其结构还为后面的涂覆奠定很好的基础，保障了涂料的粘结性和基材的机械性能，此时进行电晕处理，利用高频率高电压在表面具有多孔纳米结构的不锈钢工件的表面电晕放电而产生的等离子体，在电晕处理区域内，产生大量的正、负离子，在强电场驱动作用下，它们分别向与之极性相反的电极运动，当在未达电极前，会与处于通过电极之间的不锈钢工件相碰撞，经过对不锈钢工件做出了弹性碰撞的能量传递后，失去自身速度的电子便附着在不锈钢工件的表面，经过电子冲击，不仅不会降低不锈钢工件基体本身固有的物理机械性能，反而提高了其润湿性能和对涂料的附着性能。将涂料均匀的涂覆在预处理后的不锈钢工件的表面，本发明的涂料是以松香、玛树脂作为基体成膜物质，添加了聚酰胺，可通过UV照射后表面可产生胺离子，而胺离子能提高微生物细胞的黏附性，进而起到抗菌作用，提升并加强不锈钢工件的抗菌性，特别添加了一种混合粉末C，在混合粉末C的制备中，申请人在大量的实验中将纳米氧化锌和贝壳粉按照合适的配比进行共同研磨，提高两者的相容性，然后进行电子束辐照处理，辐照处理时，入射的电子束辐射能量损失，释放给所撞击的分子中的原子，原子被激发，在分子链股价上形成一定量的活性自由基，由于这些基团的位阻大，混合粉末的结构发生分子断裂，在涂覆的过程中，附着沉积在不锈钢表面的多孔纳米结构中，形成了补强组织，弥补提升了不锈钢工件的强度，并加强涂料中其他原料成分的有效结合，有效的提高不锈钢工件的光催化性能和抗菌耐腐蚀性能，提升不锈钢制品的耐用性，延长不锈钢制品的使用寿命。一次涂覆之后进行激光冲击波处理经激光冲击波强化后，其疲劳腐烛性能等在很大程度上都得以提高，不锈钢工件表面的涂料在极短的时内充分吸收激光冲击波强化脉冲能量并汽化电离，形成高温高压等离子体并迅速向外喷射，但由于涂膜的约束限制，导致等离子体内部压力快速上升，在材料表面产生高达GPa的冲击载荷，于极短的时间内产生强冲击波向材料内部传播，当冲击波力超过材料动态屈服强度吋，材料就会产生屈服和塑性变形，与此时在塑性变形区中诱导出高幅值的残余应力，起到改善材料件能的效果，此时进行二次涂覆，弥补一次涂覆的不足，加强涂料的作用效果，最后进行紫外固化，提高涂料与不锈钢元件的结合能力，长久持续的发挥作用。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明提供了一种加强不锈钢卫浴洁具抗菌耐用性的表面处理方法，方法科学合理，有效的提高了不锈钢工件的光催化性能和抗菌耐腐蚀性能，提升了不锈钢制品的耐用性，延长了不锈钢制品的使用寿命，应用前景广泛。
具体实施方式
实施例1
一种加强不锈钢卫浴洁具抗菌耐用性的表面处理方法，包括如下步骤：
（1）不锈钢工件预处理：
a. 将不锈钢工件表面进行打磨，并投入不锈钢清洗剂内进行清洗后，用高压水枪冲洗不锈钢表面，擦干后进行火焰处理；
b. 以操作a中所得的不锈钢作为阳极，石墨作为阴极，向电解槽内注入电解液，接通电源进行阳极氧化处理，滤出不锈钢工件，烘干备用；
c. 将操作b中阳极氧化处理后的不锈钢工件置于SDCD16-3-20型电晕处理设备中进行电晕处理 ，电晕处理2min后，取出不锈钢工件备用；
（2）一次涂覆：
将抗菌涂料均匀涂覆在步骤（1）中处理后的不锈钢工件的表面，自然干燥备用；
（3）激光冲击波处理：
将步骤（2）中一次涂覆后的不锈钢工件放入高能脉冲激光器中进行激光冲击波强化处理，处理40s后，取出不锈钢工件备用；
（4）二次涂覆：
将抗菌涂料均匀涂覆在步骤（3）中激光冲击波处理后的不锈钢工件的表面，自然干燥备用；
（5）紫外固化：
将步骤（4）中二次涂覆处理后的不锈钢工件放入紫外灯下进行紫外固化处理即可。
进一步的，所述步骤（1）操作a中火焰处理的时间为3s。
进一步的，所述步骤（1）操作b中电解液中各成分及对应重量百分比为：磷酸二氢钠0.4%、高氯酸0.2%、乙醇40%，余量为蒸馏水。
进一步的，所述步骤（1）操作b中阳极氧化所使用的为直流电压30V。
进一步的，所述步骤（1）操作c中电晕处理时的电流强度为6A。
进一步的，所述步骤（2）或步骤（4）中涂料的制备，包括如下步骤：
1）将纳米氧化锌和贝壳粉按照重量比为0.3:7共同投入珠磨机内进行研磨，以3000rpm的转速研磨处理20min后，过400目筛得混合粉末A；
2）将步骤1）中所得的混合粉末A置于电子束辐照装置内进行辐照处理，辐照处理60s后，得混合粉末B备用；
3）将步骤2）中电子束辐照处理后所得的混合粉末B和处理液按照重量体积比为1mg:16mL共同投入反应釜中，将反应釜中的温度升至200℃，将反应釜内的压力升至0.7MPa，维压处理2min后，以0.06MPa/s的速度将反应釜内的压力降至常压，抽滤烘干得混合粉末C；
4）称取相应重量份的松香50份、玛树脂34份、步骤3）所得的混合粉末C 17份、聚酰胺4份、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚0.8份、丙二醇脂肪酸酯3份、去离子水70份共同投入高速搅拌器以5000rpm的转速进行高速搅拌1h即可。
进一步的，所述步骤2）中电子束辐照处理时的处理剂量为4kGy。
进一步的，所述步骤3）中处理液中各成分及对应重量百分比为：硅烷偶联剂0.8%、乙二醇10%、二辛基琥珀酸磺酸钠7%、甘胆酸钠3%、聚甘油脂肪酸酯1%，余量为无菌水。
进一步的，所述步骤（3）中激光冲击波的功率为0.3GW/cm2，脉冲宽度为30ns。
进一步的，所述步骤（5）中紫外的波长为300nm。
实施例2
一种加强不锈钢卫浴洁具抗菌耐用性的表面处理方法，包括如下步骤：
（1）不锈钢工件预处理：
a. 将不锈钢工件表面进行打磨，并投入不锈钢清洗剂内进行清洗后，用高压水枪冲洗不锈钢表面，擦干后进行火焰处理；
b. 以操作a中所得的不锈钢作为阳极，石墨作为阴极，向电解槽内注入电解液，接通电源进行阳极氧化处理，滤出不锈钢工件，烘干备用；
c. 将操作b中阳极氧化处理后的不锈钢工件置于SDCD16-3-20型电晕处理设备中进行电晕处理 ，电晕处理2.5min后，取出不锈钢工件备用；
（2）一次涂覆：
将抗菌涂料均匀涂覆在步骤（1）中处理后的不锈钢工件的表面，自然干燥备用；
（3）激光冲击波处理：
将步骤（2）中一次涂覆后的不锈钢工件放入高能脉冲激光器中进行激光冲击波强化处理，处理45s后，取出不锈钢工件备用；
（4）二次涂覆：
将抗菌涂料均匀涂覆在步骤（3）中激光冲击波处理后的不锈钢工件的表面，自然干燥备用；
（5）紫外固化：
将步骤（4）中二次涂覆处理后的不锈钢工件放入紫外灯下进行紫外固化处理即可。
进一步的，所述步骤（1）操作a中火焰处理的时间为4s。
进一步的，所述步骤（1）操作b中电解液中各成分及对应重量百分比为：磷酸二氢钠0.45%、高氯酸0.25%、乙醇45%，余量为蒸馏水。
进一步的，所述步骤（1）操作b中阳极氧化所使用的为直流电压35V。
进一步的，所述步骤（1）操作c中电晕处理时的电流强度为7A。
进一步的，所述步骤（2）或步骤（4）中涂料的制备，包括如下步骤：
1）将纳米氧化锌和贝壳粉按照重量比为0.5:6.5共同投入珠磨机内进行研磨，以4000rpm的转速研磨处理25min后，过500目筛得混合粉末A；
2）将步骤1）中所得的混合粉末A置于电子束辐照装置内进行辐照处理，辐照处理65s后，得混合粉末B备用；
3）将步骤2）中电子束辐照处理后所得的混合粉末B和处理液按照重量体积比为1.5mg:14mL共同投入反应釜中，将反应釜中的温度升至230℃，将反应釜内的压力升至0.8MPa，维压处理2.5min后，以0.07MPa/s的速度将反应釜内的压力降至常压，抽滤烘干得混合粉末C；
4）称取相应重量份的松香55份、玛树脂36份、步骤3）所得的混合粉末C 18份、聚酰胺4.5份、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚0.5份、丙二醇脂肪酸酯3.5份、去离子水80份共同投入高速搅拌器以6500rpm的转速进行高速搅拌1.5h即可。
进一步的，所述步骤2）中电子束辐照处理时的处理剂量为4.5kGy。
进一步的，所述步骤3）中处理液中各成分及对应重量百分比为：硅烷偶联剂0.85%、乙二醇11%、二辛基琥珀酸磺酸钠7.5%、甘胆酸钠3.5%、聚甘油脂肪酸酯1.5%，余量为无菌水。
进一步的，所述步骤（3）中激光冲击波的功率为0.35GW/cm2，脉冲宽度为40ns。
进一步的，所述步骤（5）中紫外的波长为350nm。
实施例3
一种加强不锈钢卫浴洁具抗菌耐用性的表面处理方法，包括如下步骤：
（1）不锈钢工件预处理：
a. 将不锈钢工件表面进行打磨，并投入不锈钢清洗剂内进行清洗后，用高压水枪冲洗不锈钢表面，擦干后进行火焰处理；
b. 以操作a中所得的不锈钢作为阳极，石墨作为阴极，向电解槽内注入电解液，接通电源进行阳极氧化处理，滤出不锈钢工件，烘干备用；
c. 将操作b中阳极氧化处理后的不锈钢工件置于SDCD16-3-20型电晕处理设备中进行电晕处理 ，电晕处理3min后，取出不锈钢工件备用；
（2）一次涂覆：
将抗菌涂料均匀涂覆在步骤（1）中处理后的不锈钢工件的表面，自然干燥备用；
（3）激光冲击波处理：
将步骤（2）中一次涂覆后的不锈钢工件放入高能脉冲激光器中进行激光冲击波强化处理，处理50s后，取出不锈钢工件备用；
（4）二次涂覆：
将抗菌涂料均匀涂覆在步骤（3）中激光冲击波处理后的不锈钢工件的表面，自然干燥备用；
（5）紫外固化：
将步骤（4）中二次涂覆处理后的不锈钢工件放入紫外灯下进行紫外固化处理即可。
进一步的，所述步骤（1）操作a中火焰处理的时间为5s。
进一步的，所述步骤（1）操作b中电解液中各成分及对应重量百分比为：磷酸二氢钠0.5%、高氯酸0.3%、乙醇50%，余量为蒸馏水。
进一步的，所述步骤（1）操作b中阳极氧化所使用的为直流电压40V。
进一步的，所述步骤（1）操作c中电晕处理时的电流强度为8A。
进一步的，所述步骤（2）或步骤（4）中涂料的制备，包括如下步骤：
1）将纳米氧化锌和贝壳粉按照重量比为0.4:6共同投入珠磨机内进行研磨，以5000rpm的转速研磨处理30min后，过600目筛得混合粉末A；
2）将步骤1）中所得的混合粉末A置于电子束辐照装置内进行辐照处理，辐照处理70s后，得混合粉末B备用；
3）将步骤2）中电子束辐照处理后所得的混合粉末B和处理液按照重量体积比为2mg:12mL共同投入反应釜中，将反应釜中的温度升至260℃，将反应釜内的压力升至0.9MPa，维压处理3min后，以0.08MPa/s的速度将反应釜内的压力降至常压，抽滤烘干得混合粉末C；
4）称取相应重量份的松香60份、玛树脂38份、步骤3）所得的混合粉末C 19份、聚酰胺5份、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚0.9份、丙二醇脂肪酸酯4份、去离子水90份共同投入高速搅拌器以8000rpm的转速进行高速搅拌2h即可。
进一步的，所述步骤2）中电子束辐照处理时的处理剂量为5kGy。
进一步的，所述步骤3）中处理液中各成分及对应重量百分比为：硅烷偶联剂0.9%、乙二醇12%、二辛基琥珀酸磺酸钠8%、甘胆酸钠4%、聚甘油脂肪酸酯2%，余量为无菌水。
进一步的，所述步骤（3）中激光冲击波的功率为0.4GW/cm2，脉冲宽度为50ns。
进一步的，所述步骤（5）中紫外的波长为400nm。
对比实施例1
（1）不锈钢工件预处理：
a. 将不锈钢工件表面进行打磨，并投入不锈钢清洗剂内进行清洗后，用高压水枪冲洗不锈钢表面，擦干后进行火焰处理；
b. 以操作a中所得的不锈钢作为阳极，石墨作为阴极，向电解槽内注入电解液，接通电源进行阳极氧化处理，滤出不锈钢工件，烘干备用；
c. 将操作b中阳极氧化处理后的不锈钢工件置于SDCD16-3-20型电晕处理设备中进行电晕处理 ，电晕处理2.5min后，取出不锈钢工件备用；
进一步的，所述步骤（1）操作b中电解液中各成分及对应重量百分比为：磷酸二氢钠0.45%、高氯酸0.25%、乙醇45%，余量为蒸馏水。
进一步的，所述步骤（1）操作b中阳极氧化所使用的为直流电压35V。
进一步的，所述步骤（1）操作c中电晕处理时的电流强度为7A。
其余方法步骤均同实施例2.
对比实施例2
（1）不锈钢工件预处理：
a. 将不锈钢工件表面进行打磨，并投入不锈钢清洗剂内进行清洗后，用高压水枪冲洗不锈钢表面，擦干后进行火焰处理；
c. 将操作a中处理后的不锈钢工件置于SDCD16-3-20型电晕处理设备中进行电晕处理，电晕处理2.5min后，取出不锈钢工件备用；
进一步的，所述步骤（1）操作a中火焰处理的时间为4s。
进一步的，所述步骤（1）操作b中电晕处理时的电流强度为7A。
其余方法步骤均同实施例2
对比实施例3
（1）不锈钢工件预处理：
a. 将不锈钢工件表面进行打磨，并投入不锈钢清洗剂内进行清洗后，用高压水枪冲洗不锈钢表面，擦干后进行火焰处理；
b. 以操作a中所得的不锈钢作为阳极，石墨作为阴极，向电解槽内注入电解液，接通电源进行阳极氧化处理，滤出不锈钢工件，烘干备用；
进一步的，所述步骤（1）操作a中火焰处理的时间为4s。
进一步的，所述步骤（1）操作b中电解液中各成分及对应重量百分比为：磷酸二氢钠0.45%、高氯酸0.25%、乙醇45%，余量为蒸馏水。
进一步的，所述步骤（1）操作b中阳极氧化所使用的为直流电压35V。
其余方法步骤均同实施例2.
对比实施例4
本对比实施例4与实施例2相比，省去步骤（1）不锈钢工件预处理的整个过程，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例5
本对比实施例5与实施例2相比，省去步骤（2）一次涂覆的整个过程，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例6
本对比实施例6与实施例2相比，省去步骤（3）激光冲击波处理的整个过程，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例7
本对比实施例7与实施例2相比，省去步骤（4）二次涂覆的整个过程，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例8
本对比实施例8与实施例2相比，省去步骤（5）紫外固化的整个过程，除此外的方法步骤均相同。
对照组
申请号为：201510784644.9公开的一种抗菌不锈钢的制备方法。
为了对比本发明效果，选取同一批出产的用于卫浴洁具制造的AISI 304不锈钢工件作为试验对象，分别标记为实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3、对比实施例4、对比实施例5、对比实施例6、对比实施例7、对比实施例8、对照组、空白对照组，然后分别用上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3、对比实施例4、对比实施例5、对比实施例6、对比实施例7、对比实施例8，以及对照组的方法对应处理每组不锈钢工件后，再分别测定每组工件的耐腐蚀性能和光催化性能，光催化性能以亚甲基蓝溶液的自降解为参照对象，标记为空白对照组，具体的是：
（1）耐腐蚀性能测试：
采用CHI650B型电化学工作站测量极化曲线来评价样品耐腐蚀性能，实验所用腐蚀介质为3.5wt%Na Cl溶液，参比电极为饱和甘汞电极，辅助电极为铂电极。样品周围用石蜡密封，留出10mm×10mm面积置于腐蚀介质中，浸泡0.5h以稳定开路电位。测量电位范围是-0.5~0.5v，扫描速度为5mv/s。具体试验对比数据如下表1所示：
表1
<i>E</i><sub><i>corr</i></sub>(V) <i>i</i><sub><i>corr</i></sub>(A·cm<sup>-2</sup>)
实施例2 -0.106 2.482×10<sup>-9</sup>
对比实施例1 -0.124 3.027×10<sup>-9</sup>
对比实施例2 -0.328 1.372×10<sup>-8</sup>
对比实施例3 -0.305 5.027×10<sup>-9</sup>
对比实施例4 -0.527 7.271×10<sup>-8</sup>
对比实施例5 -0.672 2.017×10<sup>-7</sup>
对比实施例6 -0.422 5.135×10<sup>-8</sup>
对比实施例7 -0.298 3.183×10<sup>-8</sup>
对比实施例8 -0.243 3.719×10<sup>-9</sup>
对照组 -0.461 3.572×10<sup>-8</sup>
注：上表1中E corr 为腐蚀电位，i corr 为腐蚀电流密度。
由上表1可以看出，本发明提供了一种加强不锈钢卫浴洁具抗菌耐用性的表面处理方法，方法科学合理，有效的提高了不锈钢工件的抗菌耐腐蚀性能，提升了不锈钢制品的耐用性，延长了不锈钢制品的使用寿命，应用前景广泛。
（2）光催化性能测试：
以自制的石英玻璃杯作为光催化反应器，加入2mg/L的亚甲基蓝溶液（MB），将不锈钢完全浸没在溶液中，在暗室中放置2小时，达到吸附平衡后放置在可见光源前，光照时间为150分钟，光照过程一直打开磁力搅拌器进行机械搅拌。采用紫外可见分光光度计（北京普析公司TU-1901）进行亚甲基蓝溶液的吸光度测试，所用检测波长为664nm。采用分段时间测量的方法，每隔30 min进行吸光度的测量，具体试验对比数据如下表2所示：
表2
<i>k </i>(×10<sup>-3</sup>min<sup>-1</sup>) <i>η </i>(%)
空白对照组 3.5 36
实施例2 21.9 97
对比实施例1 20.5 95
对比实施例2 15.9 73
对比实施例3 15.2 78
对比实施例4 8.5 65
对比实施例5 6.4 58
对比实施例6 13.6 76
对比实施例7 18.3 87
对比实施例8 20.4 93
对照组 10.6 57
注：上表2中的k为反应常数，η为亚甲基蓝溶液的光催化降解率。
由上表2可以看出，本发明提供了一种加强不锈钢卫浴洁具抗菌耐用性的表面处理方法，有效的提高了不锈钢工件的光催化性能，提升了不锈钢制品的耐用性，延长了不锈钢制品的使用寿命，应用前景广泛。

Claims (10)

1.一种加强不锈钢卫浴洁具抗菌耐用性的表面处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）不锈钢工件预处理：
a. 将不锈钢工件表面进行打磨，并投入不锈钢清洗剂内进行清洗后，用高压水枪冲洗不锈钢表面，擦干后进行火焰处理；
b. 以操作a中所得的不锈钢作为阳极，石墨作为阴极，向电解槽内注入电解液，接通电源进行阳极氧化处理，滤出不锈钢工件，烘干备用；
c. 将操作b中阳极氧化处理后的不锈钢工件置于SDCD16-3-20型电晕处理设备中进行电晕处理 ，电晕处理2~3min后，取出不锈钢工件备用；
（2）一次涂覆：
将抗菌涂料均匀涂覆在步骤（1）中处理后的不锈钢工件的表面，自然干燥备用；
（3）激光冲击波处理：
将步骤（2）中一次涂覆后的不锈钢工件放入高能脉冲激光器中进行激光冲击波强化处理，处理40~50s后，取出不锈钢工件备用；
（4）二次涂覆：
将抗菌涂料均匀涂覆在步骤（3）中激光冲击波处理后的不锈钢工件的表面，自然干燥备用；
（5）紫外固化：
将步骤（4）中二次涂覆处理后的不锈钢工件放入紫外灯下进行紫外固化处理即可。
2.根据权利要求1所述一种加强不锈钢卫浴洁具抗菌耐用性的表面处理方法，其特征在于，所述步骤（1）操作a中火焰处理的时间为3~5s。
3.根据权利要求1所述一种加强不锈钢卫浴洁具抗菌耐用性的表面处理方法，其特征在于，所述步骤（1）操作b中电解液中各成分及对应重量百分比为：磷酸二氢钠0.4~0.5%、高氯酸0.2~0.3%、乙醇40~50%，余量为蒸馏水。
4.根据权利要求1所述一种加强不锈钢卫浴洁具抗菌耐用性的表面处理方法，其特征在于，所述步骤（1）操作b中阳极氧化所使用的为直流电压30~40V。
5.根据权利要求1所述一种加强不锈钢卫浴洁具抗菌耐用性的表面处理方法，其特征在于，所述步骤（1）操作c中电晕处理时的电流强度为6~8A。
6.根据权利要求1所述一种加强不锈钢卫浴洁具抗菌耐用性的表面处理方法，其特征在于，所述步骤（2）或步骤（4）中涂料的制备，包括如下步骤：
1）将纳米氧化锌和贝壳粉按照重量比为0.3~0.4:6~7共同投入珠磨机内进行研磨，以3000~5000rpm的转速研磨处理20~30min后，过400~600目筛得混合粉末A；
2）将步骤1）中所得的混合粉末A置于电子束辐照装置内进行辐照处理，辐照处理60~70s后，得混合粉末B备用；
3）将步骤2）中电子束辐照处理后所得的混合粉末B和处理液按照重量体积比为1~2mg:12~16mL共同投入反应釜中，将反应釜中的温度升至200~260℃，将反应釜内的压力升至0.7~0.9MPa，维压处理2~3min后，以0.06~0.08MPa/s的速度将反应釜内的压力降至常压，抽滤烘干得混合粉末C；
4）称取相应重量份的松香50~60份、玛树脂34~38份、步骤3）所得的混合粉末C 17~19份、聚酰胺4~5份、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚0.8~0.9份、丙二醇脂肪酸酯3~4份、去离子水70~90份共同投入高速搅拌器以5000~8000rpm的转速进行高速搅拌1~2h即可。
7.根据权利要求6所述一种加强不锈钢卫浴洁具抗菌耐用性的表面处理方法，其特征在于，所述步骤2）中电子束辐照处理时的处理剂量为4~5kGy。
8.根据权利要求6所述一种加强不锈钢卫浴洁具抗菌耐用性的表面处理方法，其特征在于，所述步骤3）中处理液中各成分及对应重量百分比为：硅烷偶联剂0.8~0.9%、乙二醇10~12%、二辛基琥珀酸磺酸钠7~8%、甘胆酸钠3~4%、聚甘油脂肪酸酯1~2%，余量为无菌水。
9.根据权利要求1所述一种加强不锈钢卫浴洁具抗菌耐用性的表面处理方法，其特征在于，所述步骤（3）中激光冲击波的功率为0.3~0.4GW/cm2，脉冲宽度为30~50ns。
10.根据权利要求1所述一种加强不锈钢卫浴洁具抗菌耐用性的表面处理方法，其特征在于，所述步骤（5）中紫外的波长为300~400nm。
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