[发明专利]一种抗菌涂层材料及其制备方法

说明书

本发明属于涂层抗菌领域，尤其涉及一种抗菌涂层材料及其制备方法。该涂层材料由羧基化的和厚朴酚与虫草素共价键合后，再将其接枝在环氧树脂基体上，所述羧基化的和厚朴酚与虫草素的摩尔比为0.9‑1.1:2。该涂层材料化学性质更稳定，耐热性能提高；抗菌大分子在基体中良好分散、不迁移，从而长久保持其杀菌能力，延长涂层使用寿命；可有效减少涂层表面菌斑的生成，减少微生物对涂层侵害，使用安全、无毒副作用。

技术领域

本发明属于涂层抗菌领域，尤其涉及一种抗菌涂层材料及其制备方法。

背景技术

涂料在对基体材料起到修饰与保护作用的同时，会受到微生物的侵害，在涂层表面形成菌斑，使涂层失去黏附力而脱落，影响涂层的保护功能与装饰效果。而且，涂层表面的菌斑会传染疾病，对人类健康造成危害。而抗菌涂层可抑制菌类生长，避免上述现象的发生。

抗菌涂层是指在涂膜中添加具有抗菌功能的抗菌剂, 经一定工艺加工后制成的具有杀菌和抑菌功能的涂层。目前，涂层中常用的抗菌剂主要有无机抗菌剂、有机抗菌剂和天然抗菌剂三大类。

无机抗菌剂主要是利用银、铜、锌等金属及相应金属离子的抗菌能力，通过物理吸附、离子交换等方法，将银、铜、锌等金属（或其离子）固定在氟石、硅胶等多孔材料的表面制成抗菌剂，然后将其加入到涂料体系中。虽然无机抗菌剂有较好的热稳定性，但是对涂层力学性能有影响，而且价格昂贵。

有机抗菌剂主要有双胍类、醇类、酚类、有机胺类、吡啶类和异噻唑啉酮类等。通过化学反应来破坏细胞膜，使蛋白质变性、代谢受阻，达到杀菌、防腐和防霉作用。杀菌力强、即效好，来源丰富，但存在毒性、安全性较差、会产生微生物耐药性、耐热性较差、易迁移等问题。

天然抗菌剂是人类最早使用的抗菌剂，主要来源于动植物的提取物中，如壳聚糖、大蒜素、鱼精蛋白等，自然资源极其丰富，而且使用安全、无毒副作用，但是其耐热性差，药效持续不长，使用寿命短，应用受到制约。

因此，研制一种新型的抗菌涂层材料成为目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗菌涂层材料及其制备方法。该抗菌涂层材料由天然抗菌剂和厚朴酚和虫草素组成，通过化学键合形成抗菌大分子，并将其接枝在树脂基体上，从而赋予涂层持久抗菌能力。

为了实现上述目的，本发明是这样实现的：一种抗菌涂层材料，其特征在于，该涂层材料由羧基化的和厚朴酚与虫草素共价键合后，再将其接枝在环氧树脂基体上，所述羧基化的和厚朴酚与虫草素的摩尔比为0.9-1.1:2。

一种抗菌涂层材料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

步骤1.和厚朴酚羧基化

取和厚朴酚与高锰酸钾放置于圆底烧瓶中，加入50-1000ml的水，氮气保护，以200-400r/min的速度搅拌,加热煮沸，冷凝回流，反应至和厚朴酚层近乎消失；分次向反应液中加入少量饱和亚硫酸氢钠至紫色褪去、减压过滤得滤饼；将滤饼放入烧杯中，加入盐酸，控制PH，再次减压过滤，干燥得羧基化和厚朴酚；

步骤2.羧基化和厚朴酚与虫草素共价键合

取羧基化和厚朴酚于盛有50-300ml二氯亚砜的烧瓶中，以150-300r/min的速度搅拌，60-80℃下，将其蒸干；加入50-300ml吡啶，将虫草素缓慢加入，反应8-24h；将反应液旋干，蒸馏水洗涤3-5次，得反应产物（CHC），干燥,即羧基化和厚朴酚与虫草素共价键合物。

步骤3.抗菌涂层制备

取1-8gCHC，加入100-200g环氧树脂、30-150ml水、25-50g固化剂，磁力搅拌10-30min（350r/min）制得混合涂料，将涂料喷涂在钢板上，制得抗菌涂层。

优选的，所述步骤1中和厚朴酚与高锰酸钾按照摩尔比为1:2-5。