[发明专利]一种非迁移型抗菌涂层材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种非迁移型抗菌涂层材料及其制备方法，属于材料学领域。该非迁移型抗菌环氧涂层材料具有优异的抗菌性能，并且是一种环境友好的非迁移型抗菌涂层材料，可用于制备自来水输送管道内壁涂层、啤酒及饮料贮罐内壁涂层、食品包装材料涂层、汽车内饰件涂层或医用器材涂层。

技术领域

本发明涉及一种非迁移型抗菌涂层材料及其制备方法，属于材料学领域。

背景技术

随着现代经济社会的快速发展，人们对抗菌型产品提出了越来越高的要求。纳米氧化锌安全无毒、无味、价格低廉，具有优异的抗菌性能，可直接广泛应用于自来水输送管道内壁涂层、啤酒及饮料贮罐内壁涂层、食品包装材料涂层、汽车内饰件涂层或医用材料涂层，是开发绿色抗菌型产品的理想材料。

专利CN106280955A公开了一种电梯涂层及其制备方法，该方法采用两层涂料结构，底层涂料为致密涂覆层，面层涂料为抗菌涂覆层，而面层涂料易释放纳米氧化锌到环境中，从而造上成涂料抗菌寿命短和环境污染。专利CN106047118A公开了一种家具用抗菌环保漆，该材料抗菌性能不佳，并且材料中的纳米氧化锌易迁移到环境中。专利CN103073971A公开了新型无溶剂防静电抗菌环氧自流平地坪涂料，该涂料易释放纳米氧化锌到环境中，从而造上成涂料抗菌寿命短和环境污染。专利CN103555133A公开了一种耐脏速干建筑涂料，该涂料中的纳米氧化锌也不具备耐迁移性。

以上专利获得的聚氨酯/纳米氧化锌或者环氧/纳米氧化锌抗菌涂层材料中的未经改性的纳米氧化锌极易团聚，减小了比表面积，从而使得涂层材料抑菌率低，而且通过这些方法得到的抗菌涂层材料，纳米氧化锌会逐渐从基体迁移到环境中，使得涂层材料抗菌寿命短，且存在环境污染的问题，限制了其应用范围。因此，极有必要发明一种非迁移型抗菌涂层材料。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种非迁移型抗菌涂层材料，所述抗菌涂层材料包括树脂原料以及能与树脂上的基团发生化学键合的改性纳米氧化锌。

在本发明的一种实施方式中，所述抗菌涂层材料为抗菌聚氨酯涂层材料，包括以下重量份的原料：多异氰酸酯40～65份，聚多元醇40～65份，改性纳米氧化锌0.01～8份。

在本发明的一种实施方式中，所述抗菌聚氨酯涂层材料还包括以下重量份的原料：扩链剂0.1～2份，交联剂1～5份，增塑剂0.1～3份，消泡剂0.1～2份。

在本发明的一种实施方式中，所述改性纳米氧化锌是采用硅烷偶联剂对纳米氧化锌进行改性得到。

在本发明的一种实施方式中，所述改性纳米氧化锌通过如下方法制备得到：将纳米氧化锌和硅烷偶联剂按照重量份配比在高速混合机中混合0.5-10分钟即可得到改性纳米氧化锌。

在本发明的一种实施方式中，所述硅烷偶联剂为氨基硅烷、环氧硅烷、含硫硅烷和异氰酸酯基硅烷中的至少一种。

在本发明的一种实施方式中，所述纳米氧化锌和硅烷偶联剂以重量份配比为1～6:0.1～2.5。

在本发明的一种实施方式中，所述多异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4′-二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯、HDI三聚体、IPDI三聚体、TDI三聚体和MDI三聚体中的至少一种。

在本发明的一种实施方式中，所述聚多元醇为聚醚多元醇、聚酯多元醇中的至少一种；所述扩链剂是1,4-丁二醇、一缩二乙二醇、三羟甲基丙烷、乙二醇、丙三醇、1,4-环己二醇和间苯二酚羟基醚中的至少一种。

在本发明的一种实施方式中，所述交联剂为三羟甲基丙烷、三乙醇胺和三乙胺中的至少一种。

在本发明的一种实施方式中，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯、脂肪族二酸酯、己二酸二甲酯、己二酸二丁酯、癸二酸二辛酯、癸二酸二丁酯中的至少一种。