新型疏水抗菌涂层的制备方法技术

本发明专利技术涉及抗菌涂层的制备，旨在提供一种新型疏水抗菌涂层的制备方法。该方法包括：采用改性氟树脂在洁净基材表面涂膜，制备疏水涂层；在该疏水涂层表干前，将经疏水改性的二氧化硅中空载银微球分散液均匀涂布到其表面，固化后获得新型疏水抗菌涂层。本发明专利技术基于仿生技术原理，利用介孔二氧化硅中空载银微球部分嵌入含氟有机膜中，一方面通过构造微纳粗糙的涂层表面结构，进一步增强涂层疏水性能；另一方面利用该中空载银微球独特的结构，通过二氧化硅中空载银微球表面的介孔通道长期缓慢释放银离子，起到持久抗菌的作用，从而实现涂层缓释抗菌和超疏水功能的一体化集成。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及抗菌涂层的制备，旨在提供一种。该方法包括：采用改性氟树脂在洁净基材表面涂膜，制备疏水涂层；在该疏水涂层表干前，将经疏水改性的二氧化硅中空载银微球分散液均匀涂布到其表面，固化后获得新型疏水抗菌涂层。本专利技术基于仿生技术原理，利用介孔二氧化硅中空载银微球部分嵌入含氟有机膜中，一方面通过构造微纳粗糙的涂层表面结构，进一步增强涂层疏水性能；另一方面利用该中空载银微球独特的结构，通过二氧化硅中空载银微球表面的介孔通道长期缓慢释放银离子，起到持久抗菌的作用，从而实现涂层缓释抗菌和超疏水功能的一体化集成。【专利说明】
本专利技术涉及抗菌涂层的制备，特别涉及一种。
技术介绍
长期处于潮湿环境中的物体表面往往容易生长霉菌，将物体表面作疏水化处理可有效避免湿气、污垢在物体表面富集，减少霉菌在物体表面的滋生。目前，应用较多的是低表面能含氟材料，一般而言单体氟含量越高，疏水性能越好，但价格也会大幅提高。德国波恩大学研究人员通过研究荷叶自清洁现象发现荷叶表层生长着纳米级蜡晶，使荷叶表面疏水，同时荷叶表面的微米乳突等形成微观粗糙表面进一步增强其疏水性，使得污垢不易在其表面富集，赋予其自清洁功能。此外，目前应用的疏水涂层功能普遍较为单一，一些研究虽然在疏水涂层中添加抗菌组分，实现疏水功能和抗菌功能的一体化集成，但处于表面的抗菌活性组分容易大量溶出而流失，导致涂层抗菌持久性降低。因此，如何通过表面结构设计构造一种高效的疏水、缓释抗菌涂层体系，成为极富有挑战性的一项开发工作。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种。为解决技术问题，本专利技术提供了一种，包括如下步骤:(I)采用固含量为5%~40%的改性氟树脂在洁净基材表面涂膜，制备疏水涂层；(2)在该疏水涂层表干前，将质量浓度为8~40g/L的经疏水改性的二氧化硅中空载银微球分散液均匀涂布到其表面，固化后获得新型疏水抗菌涂层；所述经疏水改性的二氧化硅中空载银微球分散液按如下过程制备获得:a、将聚苯乙烯微球加入质量百分浓度为98%的浓硫酸中，聚苯乙烯在浓硫酸中质量浓度为20g/L ;50°C下搅拌6h，反复离心、去离子水洗涤4次，然后重新分散到无水乙醇中，得到质量浓度为5g/L的磺化聚苯乙烯分散液；b、在上述磺化聚苯乙烯分散液中，加入与该分散液同样质量的质量浓度为5g/L的氯化亚锡水溶液；室温下搅拌30min，离心、洗涤后，加入到溶有酒石酸钾钠的0.lmol/L的银氨溶液中，酒石酸钾钠:银氨离子:氯化亚锡摩尔比为10: 5: I ;室温下搅拌lh，在所得混合物中加入异丙醇，异丙醇与混合物的体积比为2: 3，得到载银聚苯乙烯复合微球分散液；C、在上述载银聚苯乙烯复合微球分散液中，加入正硅酸乙酯和质量百分浓度为28%的氨水，混合液中异丙醇:氨水:正硅酸乙酯的体积比为60: 3: 5 ;室温下搅拌24h，所得产物经离心、洗涤后，在550°C下煅烧2h，即获得二氧化硅中空载银微球；d、将该二氧化硅中空载银微球分散到与步骤(1)中相同种类且固含量为2%的改性氟树脂中，陈化8h后，获得经疏水改性的二氧化硅中空载银微球分散液。本专利技术中，步骤(1)中所述改性氟树脂是丙烯酸改性氟树脂或有机硅改性氟树脂中的一种。本专利技术中，步骤(1)中所述疏水涂层和为旋转涂膜法或喷涂法。本专利技术中，所述洁净基材为经水清洗并干燥的表面无明显污迹的陶瓷、混凝土、漆膜的任意一种。与现有制备技术相比，本专利技术的有益效果是:本专利技术基于仿生技术原理,利用介孔二氧化娃中空载银微球部分嵌入含氟有机膜中，一方面通过构造微纳粗糙的涂层表面结构，进一步增强涂层疏水性能；另一方面利用该中空载银微球独特的结构，通过二氧化硅中空载银微球表面的介孔通道长期缓慢释放银离子，起到持久抗菌的作用，从而实现涂层缓释抗菌和超疏水功能的一体化集成。【专利附图】【附图说明】图1为介孔二氧化硅中空载银微球的扫描电镜照片(表观形貌照片)；图2为介孔二氧化娃中空载银微球的扫描电镜照片(为微球球壳内部照片，浅色颗粒为负载在球壳内部的纳米银颗粒);图3为新型疏水抗菌涂层表面的扫描电镜照片；图4为不同涂层对水的接触角对比照片(水滴在改性氟树脂疏水涂层表面的接触角为 112.0° )；图5为不同涂层对水的接触角对比照片(水滴在采用相同改性氟树脂所制备新型疏水抗菌涂层表面的接触角为150.4° )。`【具体实施方式】以下通过实例进一步对本专利技术进行描述。本专利技术提供的，包括如下步骤:( I)采用固含量为5%~40%的改性氟树脂在洁净基材表面涂膜，制备疏水涂层；(2)在该疏水涂层表干前，将质量浓度为8~40g/L的经疏水改性的二氧化硅中空载银微球分散液均匀涂布到其表面，固化后获得新型疏水抗菌涂层；所述经疏水改性的二氧化硅中空载银微球分散液按如下过程制备获得:a、将聚苯乙烯微球加入质量百分浓度为98%的浓硫酸中，聚苯乙烯在浓硫酸中质量浓度为20g/L ;50°C下搅拌6h，反复离心、去离子水洗涤4次，然后重新分散到无水乙醇中，得到质量浓度为5g/L的磺化聚苯乙烯分散液；b、在上述磺化聚苯乙烯分散液中，加入与该分散液同样质量的质量浓度为5g/L的氯化亚锡水溶液；室温下搅拌30min，离心、洗涤后，加入到溶有酒石酸钾钠的0.lmol/L的银氨溶液中，酒石酸钾钠:银氨离子:氯化亚锡摩尔比为10: 5: I ;室温下搅拌lh，在所得混合物中加入异丙醇，异丙醇与混合物的体积比为2: 3，得到载银聚苯乙烯复合微球分散液；C、在上述载银聚苯乙烯复合微球分散液中，加入正硅酸乙酯和质量百分浓度为28%的氨水，混合液中异丙醇:氨水:正硅酸乙酯的体积比为60: 3: 5 ;室温下搅拌24h，所得产物经离心、洗涤后，在550°C下煅烧2h，即获得二氧化硅中空载银微球；d、将该二氧化硅中空载银微球分散到与步骤(1)中相同种类且固含量为2%的改性氟树脂中，陈化8h后，获得经疏水改性的二氧化硅中空载银微球分散液。 各实施例中，除下表中试验数据有所差别，其余试验数据均相同。【权利要求】1.一种，其特征在于，包括如下步骤: (1)采用固含量为5%~40%的改性氟树脂在洁净基材表面涂膜，制备疏水涂层； (2)在该疏水涂层表干前，将质量浓度为8~40g/L的经疏水改性的二氧化硅中空载银微球分散液均匀涂布到其表面，固化后获得新型疏水抗菌涂层； 所述经疏水改性的二氧化硅中空载银微球分散液按如下过程制备获得: a、将聚苯乙烯微球加入质量百分浓度为98%的浓硫酸中，聚苯乙烯在浓硫酸中质量浓度为20g/L ;50°C下搅拌6h，反复离心、去离子水洗涤4次，然后重新分散到无水乙醇中，得到质量浓度为5g/L的磺化聚苯乙烯分散液； b、在上述磺化聚苯乙烯分散液中，加入与该分散液同样质量的质量浓度为5g/L的氯化亚锡水溶液；室温下搅拌30min，离心、洗涤后，加入到溶有酒石酸钾钠的0.lmol/L的银氨溶液中，酒石酸钾钠:银氨离子:氯化亚锡摩尔比为10: 5:1 ;室温下搅拌lh，在所得混合物中加入异丙醇，异丙醇与混合物的体积比为2: 3，得到载银聚苯乙烯复合微球分散液； C、在上述载银聚苯乙烯复合微球分散液中，加入正硅酸乙酯和质量百分浓度为28%的氨水，混合液中异丙醇:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型疏水抗菌涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）采用固含量为5%～40%的改性氟树脂在洁净基材表面涂膜，制备疏水涂层；（2）在该疏水涂层表干前，将质量浓度为8～40g/L的经疏水改性的二氧化硅中空载银微球分散液均匀涂布到其表面，固化后获得新型疏水抗菌涂层；所述经疏水改性的二氧化硅中空载银微球分散液按如下过程制备获得：a、将聚苯乙烯微球加入质量百分浓度为98%的浓硫酸中，聚苯乙烯在浓硫酸中质量浓度为20g/L；50℃下搅拌6h，反复离心、去离子水洗涤4次，然后重新分散到无水乙醇中，得到质量浓度为5g/L的磺化聚苯乙烯分散液；b、在上述磺化聚苯乙烯分散液中，加入与该分散液同样质量的质量浓度为5g/L的氯化亚锡水溶液；室温下搅拌30min，离心、洗涤后，加入到溶有酒石酸钾钠的0.1mol/L的银氨溶液中，酒石酸钾钠∶银氨离子∶氯化亚锡摩尔比为10∶5∶1；室温下搅拌1h，在所得混合物中加入异丙醇，异丙醇与混合物的体积比为2∶3，得到载银聚苯乙烯复合微球分散液；c、在上述载银聚苯乙烯复合微球分散液中，加入正硅酸乙酯和质量百分浓度为28%的氨水，混合液中异丙醇∶氨水∶正硅酸乙酯的体积比为60∶3∶5；室温下搅拌24h，所得产物经离心、洗涤后，在550℃下煅烧2h，即获得二氧化硅中空载银微球；d、将该二氧化硅中空载银微球分散到与步骤（1）中相同种类且固含量为2%的改性氟树脂中，陈化8h后，获得经疏水改性的二氧化硅中空载银微球分散液。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：申乾宏，杨辉，尤文卉，詹树林，王峻，盛建松，程笛，方锡武，王新敏，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：