[发明专利]一种抗菌涂层、制备方法及其应用

说明书

本发明提供一种抗菌涂层，涂覆在基材的表面，所述抗菌涂层包括硅溶胶基体和无机抗菌剂，所述无机抗菌剂由纳米银颗粒、纳米氧化锌、纳米铜和纳米二氧化钛组成，所述无机抗菌剂嵌入在所述硅溶胶基体的网络结构中，还提供了一种抗菌涂层的制备方法，得到的抗菌涂层具有低温快速固化、透明、抗菌性能好、施工性好、耐老化好、耐高温、耐磨性好和可实现同步钢化的工艺的优点，另外，还解决了银单质发黑的问题，本发明得到的抗菌涂层可以应用于制备抗菌抗病毒玻璃和抗菌抗病毒陶瓷。

技术领域

本发明涉及涂层领域，特别是涉及一种抗菌涂层、制备方法及其应用。

背景技术

目前，随着科技的发展和人们生活水平的提高，人们的环保意识不断增强，同时，由于环境恶化、地球变暖促使细菌滋生、传染病的感染，发病率也逐步上升。

抗菌抗病毒玻璃和抗菌抗病毒陶瓷是一种新型生态功能材料，对于改善生态环境、保持人类健康、指导相关功能玻璃材料和陶瓷材料的研发具有重要意义，将含有抗菌剂的涂料涂覆在玻璃和陶瓷上形成抗菌涂层的操作性比较强，是目前制作抗菌抗病毒玻璃和抗菌抗病毒陶瓷的常规方法。

目前，运用在玻璃和陶瓷上的抗菌剂包括有机抗菌剂和无机抗菌剂，当采用包括有机抗菌剂的涂料进行抗菌处理时，涂层的耐候性和耐磨性较差、使用寿命较短

当采用无机抗菌剂进行抗菌处理时，需要进行高温处理，处理温度高于450℃，当抗菌剂中包含银时，高温处理会导致银氧化变色、影响玻璃或陶瓷的抗菌性，为了解决高温使银变色和降低抗菌性的技术问题，开发出了低温固化的抗菌涂层，但是这类固化涂层存在固化时间长，不透明的问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种抗菌涂层，以解决技术背景中存在的不足。

为实现上述目的，本发明提出的一种抗菌涂层，其特征在于，涂覆在基材的表面，所述抗菌涂层包括硅溶胶基体和无机抗菌剂，所述无机抗菌剂由纳米银颗粒、纳米氧化锌、纳米铜和纳米二氧化钛组成，所述无机抗菌剂嵌入在所述硅溶胶基体的网络结构中。

优选地，所述硅溶胶的质量分数为2-20%，所述纳米银颗粒的质量分数为0.1-1%，所述纳米氧化锌的质量分数为0.1-1%，所述纳米二氧化钛的质量分数为0.1-5%。

优选地，还包括以下质量分数的成分：1-3%的PVP表面活性剂，0.5-1%的偶联剂，0.1-0.5%的抗氧化剂，0.1-0.5%的分散剂。

优选地，还包括质量分数为80-95%的醇类溶剂。

优选地，所述的醇类溶剂包括无水乙醇、异丙醇、乙二醇中的一种或是三种的组合。

优选地，所述纳米银颗粒的粒径为5-60nm。

优选地，所述纳米二氧化钛的粒径为5-100nm。

优选地，所述纳米铜的粒径为5-100nm。

本发明还提供了一种抗菌涂层的制备方法，其应用于上述抗菌涂层的制备，包括以下步骤：

S10：向反应釜中加入一定量的硅溶胶、纳米二氧化钛、纳米银颗粒颗粒分散液、纳米铜分散液、偶联剂、PVP表面活性剂和部分分散剂，控制温度在25℃，搅拌一定时间；

S20：降温至20℃，加入醇类溶剂及剩下的分散剂，超声分散一定时间，即可得到抗菌涂层。

本发明还公开抗菌涂层的应用，所述抗菌涂层含有上述抗菌涂层中的组分。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）采用硅溶胶为基体，实现低温快速固化，固化温度200℃时，20分钟以内实现固化，获得抗菌透明涂层；

（2）采用纳米银颗粒颗粒、纳米氧化锌、纳米铜和纳米二氧化钛四种无机抗菌剂，复合抗菌性能更好；