[发明专利]一种有序多级微纳结构抗菌涂层的制备方法

说明书

一种有序多级微纳结构抗菌涂层的制备方法，本发明涉及一种抗菌涂层的制备方法。本发明是要解决现有技术中制备微纳结构抗菌涂层方法繁琐、不可大面积成型且难以在形状复杂表面制备的技术问题。制备方法：将聚氨酯和环氧树脂混合后加入极性溶剂，至完全溶解，得到溶液A；再将固化剂加入同种极性溶剂，至完全溶解，得到溶液B；将溶液A与溶液B混合、过滤、静止放置后取出，涂刷到构件需要保护的表面上；再移入烘箱中退火，再交联固化，即得到有序多级微纳结构抗菌涂层。本发明得到的抗菌涂层制备工艺简单，原料易得，可用于清洁、防水、防污、防冰和抗菌等领域。

技术领域

本发明涉及一种抗菌涂层的制备方法。

背景技术

在海洋环境中，细菌、藻类和无脊椎动物吸附到材料表面，形成生物膜基底，这种生物膜基底则为大型海洋生物的幼体(如大型藻类、海绵、藤壶等)提供了生存环境，使其在表面繁殖形成大面积的污损生物群落，造成船体粗糙，导致流体阻力增加，进而降低运行速度，增加油耗。在船体表面涂一层抗菌防污涂层，如在船体表面涂覆自抛光型防污涂层，能大大减少船体表面污损生物群落的形成，但是经过海水侵蚀，易脱落，生命周期短。利用模板法、激光刻蚀法等制备微纳结构抗菌涂层的方法，制备工艺复杂，需要较高精度的仪器设备，制造成本高，制备的涂层耐磨性差、与基体材料结合较弱，且大面积制造不规则曲面和复杂结构的表面还具有很大的难度。

发明内容

本发明是要解决现有技术中制备微纳结构抗菌涂层方法繁琐、不可大面积成型且难以在形状复杂表面制备的技术问题，而提供一种有序多级微纳结构抗菌涂层的制备方法。

本发明的一种有序多级微纳结构抗菌涂层的制备方法，按以下步骤进行：

一、按质量份数比分别称取60-90份聚氨酯、10-40份环氧树脂、5-10份溶剂；将聚氨酯和环氧树脂加入装有真空搅拌系统的反应容器中，混合均匀，再加入溶剂，混合2～4小时，使聚氨酯与环氧树脂完全溶解至澄清透明，得到溶液A；其中，溶剂为中等极性溶剂；

二、按质量份数比分别称取20-30份固化剂和10-25份溶剂；将固化剂和溶剂混合均匀，得到溶液B；其中，溶剂为中等极性溶剂，且与步骤一中的溶剂为同一种溶剂；

三、将溶液A与溶液B混合均匀，筛网过滤，室温下静止放置，涂刷到构件需要保护的表面上；

四、将步骤三中的表面涂刷的构件移入温度为50-60℃的烘箱保持2-3小时进行退火，再升高温度至80-90℃保持24-28小时进行交联固化，即得到有序多级微纳结构抗菌涂层。

更近一步地，步骤一中的聚氨酯为聚丁二烯型聚氨酯(HTPB-PU)。

更近一步地，聚丁二烯聚氨酯(HTPB-PU)中-NCO％的含量为4％-6％。

更近一步地，步骤一中的环氧树脂为双酚A型环氧树脂，型号为E51或E44。

更近一步地，步骤一中的溶剂为甲苯、苯、二甲苯、酮类、酯类、醚类或硫醇类。

更近一步地，酯类溶剂为乙酸乙酯。

更进一步地，步骤二中的固化剂为3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷(MOCA)或二乙基甲苯二胺(DETDA)。

更进一步地，步骤三中溶液A与溶液B混合比例为(1.2-1.5)：1。

更进一步地，步骤三中筛网为200-300目。

更进一步地，步骤三中静止放置时间为30-40min。

更进一步地，步骤三中涂刷方式为刷涂、浸涂、辊涂或喷涂。