[发明专利]UV抗菌涂料及其制备方法和所含抗菌剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米抗菌技术领域和涂料领域，具体涉及一种UV抗菌涂料及其制备方法，和该抗菌涂料中所含的纳米银抗菌剂的制备方法。

背景技术

辐射固化(UV/EB固化)实际上是一种借助于能量照射源(紫外线或电子束)实现化学配方(涂料、油墨和胶粘剂)由液态转化为固态的加工过程。与传统的固化技术相比，辐射固化技术具有环保、节能、固化速度快、操作简便等优点，近十几年来得到了迅猛发展。紫外光辐射固化技术通常不含溶剂，对周围环境无挥发性有机物(VOC)产生，适应了“消除污染、保护环境”的时代呼唤，因而辐射固化技术越来越受到人们的重视。

辐射固化涂料(UV涂料)适用于热敏基材、性能优异、采用设备小；随着人们对健康家居环境的追求，UV涂料越来越广泛地应用于室内涂装领域(如地板，家具等)。而且随着近年来抗菌剂的研究开发，抗菌涂料也逐渐成为业内人士竞相追逐的研发热点。

抗菌剂一般分为无机类和有机类两大类。无机抗菌剂以银、锌、铜等为主原料，以无机填料为载体，制成无机抗菌剂，耐高温性能好。后者以酯类、醇类、酚类为主要原料，耐高温性较低，一般在200℃以下，个别为250℃，杀菌时间短，偶有析出等现象。银离子类抗菌剂是最常用的抗菌剂，呈白色细粉末状，耐热温度可达270℃以上。银离子类抗菌剂的载体有沸石、陶瓷、活性炭等。有时为了提高协同作用，再添加一些铜离子、锌离子。

此外还有氧化锌、氧化铜、磷酸二氢铵、碳酸锂等无机抗菌剂。

抗菌剂的抗菌机理，如银离子接触反应，造成微生物共有成分破坏或产生功能障碍。当微量的银离子到达微生物细胞膜时，因后者带负电荷，依靠库仑引力，使两者牢固吸附，银离于穿透细胞壁进入胞内，并与SH基反应，使蛋白质凝固，破坏细胞合成酶的活性，细胞丧失分裂增殖能力而死亡。银离子还能破坏微生物电子传输系统、呼吸系统和物质传输系统。

有机抗菌剂主要品种有香草醛或乙基香草醛类化合物，常用于聚乙烯类食品包装膜中，起抗菌作用。另外还有酰基苯胺类、咪唑类、噻唑类、异噻唑酮衍生物、季铵盐类、双呱类、酚类等。目前有机抗菌剂的安全性尚在研究中。一般来说有机抗菌剂耐热性差些，容易水解，有效期短。

目前制备纳米无机氧化物的方法主要有：1)溶胶-凝胶法2)表面枝接法3)插层法4)POSS法其目的都是尽量降低无机粒子的几何尺寸，使其更具相容性与透明性。

中国专利ZL200510047776X公开了一种硫酸钙晶须用于建筑内墙涂料的抗菌。中国专利ZL200510036375.4公开了一种液态纳米单质银抗菌剂，需要将银络合剂溶液加入到高速分散机中搅拌反应，然后通过喷淋器喷淋搅拌而成终产物，整个制备工艺流程比较复杂，设备成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供含有上述透明纳米银抗菌剂的UV涂料。

本发明所要解决的又一技术问题在于，提供一种抗菌、杀菌性能好、粒度小的透明纳米银抗菌剂及其制备方法。

为了要解决上述的技术问题，本发明的技术方案如下：含有透明纳米银抗菌剂的UV抗菌涂料，其特征在于，所述的UV涂料含有3％～5％的透明纳米银抗菌剂。

所述的UV涂料含有3％透明纳米银抗菌剂。

含有透明纳米银抗菌剂的UV抗菌涂料的制备方法，其特征在于，在UV涂料中直接添加，升温搅拌溶解即可，温度控制在45～55℃。

有机无机掺杂型抗菌剂在涂料中达到一定比例即可呈现明显的抗菌效果，我们的实验结论为：当该抗菌剂达到3％(质量比)时就能达到日本抗菌标准JISZ 2801所规定的要求，当然抗菌能力是与抗菌剂添加量成正比的，考虑到成本因素，建议抗菌剂添加量为3％～5％。

一种透明纳米银抗菌剂制备方法，包括如下步骤：

(1)将硅酸乙酯TEOS过量加入纯乙醇中制得硅酸乙酯TEOS乙醇饱和溶液，将硅酸乙酯TEOS乙醇饱和溶液在酸性条件下，边搅拌边逐步加入与硅酸乙酯等摩尔的氧化银形成混合溶液，控制混合溶液反应温度在40-50℃，反应时间8-10小时；

(2)在反应完毕后，向上述混合溶液中加入适量干燥剂吸收体系中的水分，然后用3微米以下的分子筛过滤即得透明纳米银抗菌剂。

所述的步骤(1)中，所述的硅酸乙酯TEOS乙醇饱和溶液浓度为25％-30％，所述的酸性条件为PH值4～5，所述的氧化银纯度为99％以上，搅拌转速为1000～1200转/min。

所述的步骤(1)中，当混合溶液黏度上升至200cps时，减慢氧化银的加料速度并同时将搅拌速度降至600～800转/min，再在1小时内将剩余的氧化银投完。