一种纳米抗菌涂层的制备方法

摘要

本发明涉及一种纳米抗菌涂层的制备方法，属于涂层制备技术领域。本发明首先利用硬脂酸对纳米二氧化钛进行表面改性，使得硬脂酸中的羧基与纳米粒子颗粒的羟基已经发生了类似酸和醇生成酯的反应，使二氧化钛表面由极性转变为非极性，得到亲油性纳米二氧化钛，再利用乙烯基三乙氧基硅烷和3‑缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷进行表面改性纳米三氧化二铁，将两者混合，形成胶体液，接着将其与聚醚砜树脂等物质混合，形成抗菌涂料，最终对其进行固化形成抗菌涂层。本发明制备的纳米抗菌涂层抗老化性能提高，提高了20～25％；在温度为200～300℃下，抗菌率普遍达到95％以上，抗菌效果好，可广泛应用于家用电器、日常用品等领域。

主权项

一种纳米抗菌涂层的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取8～12g纳米二氧化钛，按固液比1:10与质量分数80%乙醇混合，超声分散15～20min，得到分散液，再称取3～4g硬脂酸溶解在120～150mL四氯化碳中，将溶液加入到分散液中，继续超声分散10～15min后，放入油浴锅中，以10～15℃/min升温速率升温至90～120℃，保持此温度下搅拌反应2～3h，反应结束后将反应物放入离心机中，在5000～7000r/min转速下离心分离20～30min，得沉淀物，并用氯仿洗涤3～5次，清洗后放入烘箱中，在60～70℃下干燥6～8h，即可得到亲油性纳米二氧化钛，备用；（2）分别称取5～10g乙烯基三乙氧基硅烷和5～8g3‑缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，混合后按质量比1:1加入质量分数15%盐酸溶液中，放入水浴中在45～55℃下搅拌水解2～3h，将水解液按液固质量比2:1与纳米三氧化二铁混合，放入高速混合机中在400～500r/min转速下混合20～30min，将混合物放入烘箱中在70～80℃下固化4～6h，固化后用400～450目过筛，即可得到表面修饰后的纳米三氧化二铁；（3）将步骤（1）备用的亲油性纳米二氧化钛和上述表面修饰后的纳米三氧化二铁按质量比3:1混合，将混合物再按固液比1:2与pH为7.0磷酸盐缓冲液混合，搅拌混合30～40min，得浆料，将料浆放入高速剪切机中剪切50～60min，形成胶体液；（4）按重量份数计，分别选取100～120份聚醚砜树脂，5～20份上述胶体液，30～40份乙酸丁酯，5～8份马来酸，在800～1000r/min高速搅拌混合3～5h后陈化过夜，即可得到抗菌涂料；（5）将刀片表面用丙酮进行表面擦拭去油，然后用金相砂纸进行抛光处理，抛光后的刀片分别用丙酮和乙醇超声波清洗5～10min，最后用去离子水清洗，清洗后放入烘箱干燥1～2h，干燥后将上述陈化后的抗菌涂料浸涂于刀片上，浸涂后取出刀片置于100～110℃的烘箱中烘烤5～7h，即可得到纳米抗菌涂层。