CN115651439A - 一种汽车健康座舱防菌涂层及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车健康座舱防菌涂层及其制备方法，汽车健康座舱防菌涂层的制备方法，包括以下步骤：将钛酸丁酯、异丙醇铝和乙醇胺缓慢加入到无水乙醇中，搅拌均匀，得到A液；将乙二胺四乙酸加入无水乙醇，再加入硝酸银溶液，搅拌均匀后加入六偏磷酸钠溶解在水中所得溶液，搅拌，加入氨水，得到B液；将A液逐滴加入到B液中，过程中剧烈搅拌，保持B液始终澄清，滴加完毕以后，继续搅拌，形成有机分散液，得到梯度复合涂布复合高效抗菌消毒涂层B，即为汽车健康座舱防菌涂层。本申请的汽车健康座舱防菌涂层，其利用特殊的纳米结构，结构与包覆颗粒两种途径共同作用杀菌消毒，安全长效，适合在各种不同材质汽车内饰表面上应用。

Description

一种汽车健康座舱防菌涂层及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂层技术领域，特别涉及一种汽车健康座舱防菌涂层及其制备方法。

背景技术

车内密闭的座舱环境及其内部的湿热条件为细菌真菌和病毒等病原微生物的滋生提供了有力条件。长期暴露在病原微生物环境之下，将会对人体的神经系统、免疫系统、内分泌系统等造成严重的影响，不仅能够引发机体组织病变，而且会严重影响驾乘者的身心健康和安全。消费者对座舱的健康要求已经成为重要的汽车产品创新设计与开发的重要方向之一。汽车座舱内部与人体直接接触的内饰部件如方向盘、座椅、门把手、中控台等等，通常包含各种不同的材质例如皮革、织物、塑料、橡胶弹性体、金属等等。需要针对各种不同材质表面开展灭菌消毒操作。现有的很多消毒产品，大多其中含有腐蚀性化学元素，长期使用对汽车内饰产生不可逆的损伤，不仅破坏外表观感，甚至会对内饰件的功能产生一定影响，同时存在不当操作会引发健康风险的隐患。

现有的抗菌消毒方法主要是通过氧化菌体中的活性基因或者是结合菌体后使蛋白变性、沉淀或者溶解从而达到杀死微生物的目的。抗菌消毒液主要通过直接接触破坏蛋白质或者是遗传物质核酸中的肽键或者是氢键，彻底杀死病原微生物。例如常用的醇类消毒剂、酚类消毒剂、过氧化物消毒剂、含氯消毒剂等等。通常消毒液多采用擦拭、喷涂、浸泡或者冲洗的方法。然而其存在着不足，具体为：通常需要稀释后使用，浓度过高或者过量使用后带来的残留会给环境带来不利影响，有的气味刺鼻，接触皮肤可能会引发不适反应或者刺激呼吸道。使用后需要通风透气，或者是用清水冲洗，使用时必须还注意有些种类不可混合同时使用，存在不当操作引发安全风险的隐患；很多消毒剂与织物或者塑料表面发生化学反应，容易造成色变或者纤维脆损，或者是留下不易去除的斑点痕迹，影响座舱内部美观，甚至是造成对座舱内部固有功能的不良影响和破坏。

因此，急需设计一款能够通用于座舱内部各类不同材质表面的梯度复合纳米高效抗菌消毒涂层。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种汽车健康座舱防菌涂层及其制备方法，利用特殊的纳米结构，结构与包覆颗粒两种途径共同作用杀菌消毒，安全长效，适合在各种不同材质汽车内饰表面上应用。

本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：

一种汽车健康座舱防菌涂层的制备方法，包括以下步骤：

(1)将钛酸丁酯、异丙醇铝和乙醇胺缓慢加入到无水乙醇中，搅拌均匀，得到A液；

(2)将乙二胺四乙酸加入无水乙醇，再加入硝酸银溶液，搅拌均匀后加入六偏磷酸钠溶解在水中所得溶液，搅拌，加入氨水，得到B液；

(3)将步骤(1)的A液逐滴加入到步骤(2)的B液中，过程中剧烈搅拌，保持B液始终澄清，滴加完毕以后，继续搅拌，形成有机分散液，得到梯度复合涂布复合高效抗菌消毒涂层B，即为汽车健康座舱防菌涂层。

优选地，步骤(1)中，钛酸丁酯、异丙醇铝和乙醇胺的质量比为(3-7)：(6-10)：(18-22)，优选为5:8:20。

优选地，步骤(1)中，搅拌时间为1.5小时，搅拌速度为200-250rpm/min。

优选地，步骤(2)中，乙二胺四乙酸与无水乙醇的质量比为(3-7)：(17-21)，优选为5:18。

优选地，步骤(2)中，硝酸银溶液与六偏磷酸钠的质量比为1:50。

优选地，步骤(2)中，搅拌时间为0.5小时，搅拌速度为150rpm/min。

优选地，步骤(2)中，氨水的浓度为6mol/L，25-35min内完成加入。

优选地，步骤(3)中，滴加A液完成后，继续搅拌60min，形成有机分散液。

一种汽车健康座舱防菌涂层，是根据上述汽车健康座舱防菌涂层的制备方法制备得到的。

一种汽车健康座舱防菌涂层在公共交通汽车内饰中的应用。

本发明上述技术方案，具有如下有益效果：

(1)制备工序简单，抗菌效力持久，适用于各种汽车内饰表面，不会产生残留毒性，构建健康舒适汽车座舱，保障驾乘人员身心健康；

(2)灭菌层表面能够直接杀灭表面接触的致病微生物，其中的催化剂分子能够将空气中的氧转化成为表面活性氧，持续释放到汽车座舱内部，杀灭空气中漂浮的致病微生物。

具体实施方式

现在将详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

针对消费者出行健康需求，本发明提出了一种将方便安全与持久有效相结合的复健康座舱消毒层及其制备方法。通过构建梯度复合涂布纳米胶囊结构，将纳米多层结果与梯度结构融于一体，有机结合双重灭菌效果，复合健康座舱要求。一方面在灭菌层表面建立阳离子聚合物抗菌层，能够直接杀灭表面接触的致病微生物，另一方面在灭菌层中杂化的催化剂分子将空气中的氧转化成为表面活性氧，持续释放到汽车座舱内部，减低车内座舱中的致病微生物残留。灭菌层的纳米微结构可以有效提高表面的疏水性能，具有可控自净防污能力，避免杀菌表面失去活性的同时又能够自动释放抗菌成分。

本发明提出的一种复合高效抗菌汽车健康座舱消毒涂层，通过梯度复合涂布微胶囊纳米结构保持有效灭菌成分和催化剂始终存在于表面，功效持久、制备简单，在对内饰零部件表面和车内空气杀菌净化过程中，不会对人体和生态产生任何伤害，适合密闭空间内净化。不仅具有高效广谱、稳定耐久的抗菌杀霉作用，还具有极为优秀的使用安全性能。

实施例1

一种汽车健康座舱防菌涂层的制备方法，包括以下步骤：

(1)将5ml钛酸丁酯、8ml异丙醇铝和20ml乙醇胺缓慢加入到280ml无水乙醇中，搅拌1.5小时(搅拌速度200-250rpm/min)混合均匀，得到A组分(A液)；

(2)将10ml乙二胺四乙酸加入36ml无水乙醇，加入硝酸银溶液(0.03g)，搅拌均匀后加入1.5克六偏磷酸钠溶解在50ml水中所得溶液，搅拌0.5小时(搅拌速度150rpm/min)，加入6mol/L 0.24-0.30ml氨水(30分钟内完成)，得到B组分(B液)；

(3)将A液逐滴加入到B液中，过程中剧烈搅拌，保持B液始终澄清。滴加完毕以后，继续搅拌60min，形成有机分散液，得到梯度复合涂布复合高效抗菌消毒涂层B，即汽车健康座舱防菌涂层的制备方法。

实施例2

一种汽车健康座舱防菌涂层的制备方法，包括以下步骤：

(1)将3ml钛酸丁酯、6ml异丙醇铝和18ml乙醇胺缓慢加入到280ml无水乙醇中，搅拌1.5小时(搅拌速度200-250rpm/min)混合均匀，得到A液；

(2)将6ml乙二胺四乙酸加入34ml无水乙醇，加入硝酸银溶液(0.03g)，搅拌均匀后加入1.5克六偏磷酸钠溶解在50ml水中所得溶液，搅拌0.5小时(搅拌速度150rpm/min)，加入6mol/L 0.24-0.30ml氨水(30分钟内完成)，得到B液；

(3)将A液逐滴加入到B液中，过程中剧烈搅拌，保持B液始终澄清。滴加完毕以后，继续搅拌60min，形成有机分散液，得到梯度复合涂布复合高效抗菌消毒涂层B，即汽车健康座舱防菌涂层的制备方法。

实施例3

一种汽车健康座舱防菌涂层的制备方法，包括以下步骤：

(1)将7ml钛酸丁酯、10ml异丙醇铝和22ml乙醇胺缓慢加入到280ml无水乙醇中，搅拌1.5小时(搅拌速度200-250rpm/min)混合均匀，得到A液；

(2)将14ml乙二胺四乙酸加入42ml无水乙醇，加入硝酸银溶液(0.03g)，搅拌均匀后加入1.5克六偏磷酸钠溶解在50ml水中所得溶液，搅拌0.5小时(搅拌速度150rpm/min)，加入6mol/L 0.24-0.30ml氨水(30分钟内完成)，得到B液；

(3)将A液逐滴加入到B液中，过程中剧烈搅拌，保持B液始终澄清。滴加完毕以后，继续搅拌60min，形成有机分散液，得到梯度复合涂布复合高效抗菌消毒涂层B，即汽车健康座舱防菌涂层的制备方法。

采用化学沉积方法制备纳米粒子有机分散液，然后分布多次均匀喷涂到内饰件表面，干燥后形成梯度复合涂布复合高效抗菌消毒层。

将实施例1、2、3制得的复合抗菌消毒液以及市面购买的抗菌消毒液作为对比例(陕西青叶生物科技有限公司，青叶车内饰消毒液)多次(推荐3-4次)均匀喷涂在汽车内饰件，干燥后得到抗菌涂层。

在喷涂成抗菌涂层后的第1天和第15天后，采用贴膜法的试验方法检测其抗菌性，先用细菌和霉菌接触样品表面(每次测试前对内饰件测试部分进行清洗，防止其本身的细菌和霉菌对测试结果的影响)，覆膜保存24小时以后，进行活菌培养，其测试结果如表1和表2所示：

表1第1天的抗菌性能测试结果

由表1中的测试结果可知，本发明实施例1-3制得的梯度复合涂布复合抗菌消毒液用于汽车内饰件后，比起未进行抗菌处理的内饰件，内饰件上的细菌和霉菌明显减少，说明本发明制得的复合抗菌消毒液的抗菌效果较好。

表2第15天的抗菌性能测试结果

由表2的测试结果可以看出，在15天后，本发明实施例1-3制得的梯度复合涂布复合抗菌消毒液对应喷涂的内饰件上的菌落数依旧较少，与刚开始喷涂于内饰件上的抗菌效果差别较小；而对比例的复合涂料对应的内饰件，随着抗菌涂层使用时间的延长，内饰件上的菌落数越来越多，抗菌效果随着使用时间的延长越来越差。由此说明本发明制得的梯度复合涂布复合抗菌消毒涂层比起现有的抗菌消毒涂层，抗菌效果较好，且抗菌时间持久。

本申请的一种汽车健康座舱防菌涂层的制备方法，具有高效广谱、稳定耐久的抗菌杀霉作用，还具有极为优秀的使用安全性，不仅可以应用在汽车上，还可以应用到其他公共交通场景(公共汽车、地铁、飞机等等)，有效消灭病毒或者减低病毒对人体的侵害。

同时，梯度复合涂布纳米微结构将纳米多层结果与梯度结构融于一体，能够保证抗菌组分持久有效，适用于各类材质表面，不会破坏汽车内饰零部件，无毒害、无污染、无残留毒性，适合健康座舱使用；表面杀菌粒子加活性氧催化剂粒子，接触式杀菌和缓释式杀菌相结合，多重灭菌途径。

虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用于限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种不同的选择和修改，因此本发明的保护范围由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.一种汽车健康座舱防菌涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将钛酸丁酯、异丙醇铝和乙醇胺缓慢加入到无水乙醇中，搅拌均匀，得到A液；

(2)将乙二胺四乙酸加入无水乙醇，再加入硝酸银溶液，搅拌均匀后加入六偏磷酸钠溶解在水中所得溶液，搅拌，加入氨水，得到B液；

(3)将步骤(1)的A液逐滴加入到步骤(2)的B液中，过程中剧烈搅拌，保持B液始终澄清，滴加完毕以后，继续搅拌，形成有机分散液，得到梯度复合涂布复合高效抗菌消毒涂层B，即为汽车健康座舱防菌涂层。

2.根据权利要求1所述的汽车健康座舱防菌涂层的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，钛酸丁酯、异丙醇铝和乙醇胺的质量比为(3-7)：(6-10)：(18-22)，优选为5:8:20。

3.根据权利要求1所述的汽车健康座舱防菌涂层的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，搅拌时间为1.5小时，搅拌速度为200-250rpm/min。

4.根据权利要求1所述的汽车健康座舱防菌涂层的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，乙二胺四乙酸与无水乙醇的质量比为(3-7)：(17-21)，优选为5:18。

5.根据权利要求1所述的汽车健康座舱防菌涂层的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，硝酸银溶液与六偏磷酸钠的质量比为1:50。

6.根据权利要求1所述的汽车健康座舱防菌涂层的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，搅拌时间为0.5小时，搅拌速度为150rpm/min。

7.根据权利要求1所述的汽车健康座舱防菌涂层的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，氨水的浓度为6mol/L，25-35min内完成加入。

8.根据权利要求1所述的汽车健康座舱防菌涂层的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，滴加A液完成后，继续搅拌60min，形成有机分散液。

9.一种汽车健康座舱防菌涂层，其特征在于，所述汽车健康座舱防菌涂层是根据权利要求1-8任一所述汽车健康座舱防菌涂层的制备方法制备得到的。

10.一种汽车健康座舱防菌涂层在公共交通汽车内饰中的应用。