[发明专利]一种玻璃珠填充的硅酮凝胶抗污抑菌涂层及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种玻璃珠填充的硅酮凝胶抗污抑菌涂层的制备方法，包括：(1)将含反应性双键的季铵盐单体、亲水性单体、含巯基硅烷偶联剂与有机溶剂A混合，在惰性气氛下，经引发剂引发制备得到季铵盐亲水聚合物；(2)将步骤(1)制备的季铵盐亲水聚合物、聚硅氧烷、催化剂、玻璃微珠、可选择性加入的交联剂与有机溶剂B共混，经涂覆、固化后得到所述玻璃珠填充的硅酮凝胶抗污抑菌涂层。本发明制备得到的涂层具有优异的抗菌性能、抗蛋白吸附性能和较高的机械强度，适用于海洋防污与生物医疗等领域。

技术领域

本发明属于涂层的技术领域，具体涉及一种玻璃珠填充的硅酮凝胶抗污抑菌涂层及其制备方法和在海洋防污、生物医疗领域中的应用。

背景技术

有机硅材料具有高生物相容性、低表面能、无毒无味、良好的生理惰性等优点，被广泛应用于海洋防污、生物医疗、纺织、农业、建筑、食品包装等领域。但有机硅材料表面极易生长和繁殖各种有害微生物，造成表面污染，给实际应用带来了诸多问题为了解决有机硅材料在生物医疗、海洋防污等领域应用时表面细菌污染等问题，需要对有机硅材料进行防污改性，以得到具有抑菌防污性能的有机硅防污涂料。

水具有很强的氢键结合能力，亲水性材料可以与水分子发生作用，形成氢键，在材料表面形成水合层，从而有效阻抗蛋白质、藻类和细菌等在其表面附着，达到较好的抗污效果。

如申请公布号为CN 106634275 A的中国专利文献中公开了一种超亲水/水下超疏油涂层材料及其制备方法与应用；又如申请公布号为CN 107936831 A的中国专利文献中公开了一种亲水改性的污损释放型海洋防污涂料及其制备方法；再如申请公布号为CN111592781 A的中国专利文献中公开了一种超亲水功能涂料及其制备方法和应用。

亲水改性后的涂层可阻抗污损的附着，改善涂层的防污效果。然而，仅靠亲水改性后涂层表面形成的水合层无法阻止所有污损的附着，且污损一旦附着，涂层无法阻止污损在涂层表面增殖，从而引发更大的污损。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明公开了一种玻璃珠填充的硅酮凝胶抗污抑菌涂层的制备方法，制备得到的涂层具有优异的抗菌性能、抗蛋白吸附性能和较高的机械强度，适用于海洋防污与生物医疗等领域。

具体技术方案如下：

一种玻璃珠填充的硅酮凝胶抗污抑菌涂层的制备方法，包括如下步骤：

(1)将含反应性双键的季铵盐单体、亲水性单体、含巯基硅烷偶联剂与有机溶剂A混合，在惰性气氛下，经引发剂引发制备得到季铵盐亲水聚合物；

所述含反应性双键的季铵盐单体选自甲基丙烯酰氧乙基苄基二甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基正十二烷基二甲基溴化铵、甲基丙烯酰氧乙基正十六烷二甲基溴化铵、丙烯酰氧乙基苄基二甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基正十二烷基二甲基溴化铵、丙烯酰氧乙基正十六烷二甲基溴化铵中的一种或多种；

所述亲水性单体的结构式分别如下式(Ⅰ-1)～(Ⅰ-6)所示：

式中，x、y独立地选自3～25；

(2)将步骤(1)制备的季铵盐亲水聚合物、聚硅氧烷、催化剂、玻璃微珠、可选择性加入的交联剂与有机溶剂B共混，经涂覆、固化后得到所述玻璃珠填充的硅酮凝胶抗污抑菌涂层。