[发明专利]一种Al－Mg－Zn基合金粉体及其应用

说明书

本发明涉及用作抗菌材料的有色合金，更确切地说是一种具有抑菌活性的Al-Mg-Zn基合金粉体及其应用。

目前，国内外研究、生产抗菌剂主要有两大类：一类称为有机抗菌剂，例如有机硅季胺盐、羟基二苯基醚等，大多以液体形式用于日化及纺织品卫生后整理；另一类称为无机抗菌剂，以负载在无机载体上的银/锌/铜金属离子型抗菌材料为代表，与有机抗菌剂相比，无机抗菌剂具有抗菌谱宽、耐高温、不易产生细菌耐药性等优点，主要以固体粉末形式用于抗菌塑料、化纤、陶瓷的生产。然而，金属离子型抗菌材料存在着其抗菌作用随着金属离子的消耗和流失而迅速减弱的缺陷(JP5961843)。

本发明的目的是解决已有技术的无机抗菌材料的不足，提出一种以Al-Mg-Zn基合金粉体作为抗菌材料。

本发明的另一个目的是提供Al-Mg-Zn基合金粉体的应用。

本发明所述的合金粉体是Al-Mg-Zn合金粉体，其组成及含量(以合金粉体总重量100计)：

Al 35-60％、Mg+Zn 40-65％，其它元素0-1％，所述的Mg和Zn的重量比为0.5～2.5∶1，所述的其它元素为Sn、Si、In中的一种、两种或三种的混合物，Sn、Si、In是随Al、Mg、Zn金属原料加入。

本发明所述的合金粉体的制备方法为通用雾化工艺(参考《金属手册》机械工业出版社，第九版，第七卷，第179页)，即首先将Al、Mg、Zn金属块材经过配料、熔融、骤冷等工序得到合金块体，该合金块体的结构为多相固溶体复合组织，具有低粘度、性脆，受力变形易碎等特点，然后采用球磨、碾压、筛分等机械方法即可制成50微米以下的合金粉体。

本发明的合金粉可用于制备抗菌塑料。具体应用方法：(1)50份合金粉体与100份基料混合均匀，在60-80℃的烘箱中干燥4小时，得到抗菌母粒；(2)0.25-1.5份抗菌母粒与25份基料混合均匀后，以注塑或挤压工艺加工成型。上述份数为重量份数。

所述的基料包括聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、ABS树脂、聚苯乙烯。

本发明的合金粉体材料还可用于制备抑菌防腐蚀涂料，具体的应用方法：将合金粉体25-40％、粘结剂25-60％、固化剂0-10％溶剂或稀释剂2-50％置于容器内混匀即可。上述的百分数为重量百分数。

所述的粘结剂包括环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯、氯化橡胶、聚丙烯、硅酸钠或正硅酸乙酯缩聚物；所述的固化剂包括胺类化合物、多羟基化合物、浓度为5％的磷酸；所述的溶剂或稀释剂包括溶剂油、醇类、酮类、酯类中的一种、两种或两种以上的混合物。

本发明的优点：本发明的铝镁锌合金粉体在国内外市场尚未见到，只有铝镁合金粉，包括用于烟火工业的牌号为FLM1-FLM4铝镁合金粉和用于电焊条药皮和高温耐火材料的牌号为FLMH的铝镁合金粉，在上述铝镁合金粉中铝镁的含量之比均为1∶1；本发明的合金粉体在潮湿、有氧等细菌滚生的环境中具有持久的抑菌性能，其原因在于：由于合金粉体具有较高的比表面积、多相组织结构及微观差异效应，因此，与单一组分的金属粉体相比，本发明合金粉体中铝镁锌组分在空气中水汽和氧气的作用下溶解成为金属离子的趋势显著增强。同时，由于新生态锌离子更具有抑菌活性，因而本发明的合金粉体在潮湿、有氧的环境中可表现出良好的抑菌性。再者，大量以金属态形式存在的锌保证了在较长的时间内有足够量的游离锌离子析出，也就是保证了合金粉体抑菌性的持久性；本发明的合金粉体可应用于涂料、塑料，具有抑菌作用，用于涂料还具有阴极保护和抗静电性能。

下列通过具体例进一步说明本发明的特点：

实例1-4

实例1-4采用雾化工艺制备的合金粉体，其组成成分及其含量见表1。

实例5

本实例是对实例1的合金粉体的抗菌性能的试验。

实验方法和结果：通过抑菌圈试验方测试抗菌能力。具体实验过程：将西化一号滤纸(5*5mm)高温灭菌干燥后，用肉汤浸湿，粘满待测合金粉体备用。将金黄色葡萄球菌(ATCC25953)、大肠杆菌(ATCC25922)、绿脓杆菌(ATCC27853)菌株分别接种肉汤培养基35、18-14小时增菌，制成麦氏0.5号浊度单位(金黄色葡萄球菌1号浊度单位)，用棉拭子粘取，在MH培养基上密集划线接种，三次划线，每次旋转60°，贴上待检物，35℃孵育18-24小时，判定结果，再孵育24小时，第二次判定结果。同样方法检测Al-Mg合金微粒(记作AM)、Al-Zn合金微粒(记作AZ)的抑菌性，结果如表2所示。

实例6

本实例为合金粉体用于涂料的抑菌性能。