[发明专利]一种温敏纳米银控释智能抗菌涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种温敏纳米银控释智能抗菌涂料及其制备方法，属于化工涂料领域。所述涂料包括以下成份：溶剂水、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、温敏纳米银控释抗菌剂、分散剂、固化剂、消泡剂、成膜助剂、流平剂。本发明通过改进传统的配方，将纳米银吸附于具有温度响应能力的改性介孔纳米二氧化硅的孔洞中，该智能涂料，可根据需求，人为的适当的对涂料的抗菌性能进行“开关”控制。通过对温度的控制，来控制涂料膜层介孔纳米二氧化硅中的纳米银的释放，不仅起到对纳米银的保护作用，又能根据需求对抗菌性能的强弱进行调控，提高了对纳米银粒子的使用效率。符合二十一世纪“智能时代”的新理念。

技术领域

本发明属于化工涂料领域，具体涉及一种温敏纳米银控释智能抗菌涂料及其制备方法。

背景技术

涂料发展历史渊源已久，3000多年前我国古代人民就能用桐油和松香等天然油脂、树脂制作油漆。自十八世纪以来，近代自然科学的发展和有机化学的建立，为涂料的研究奠定了坚实的理论基础，涂料正式登上工业舞台。十九世纪至二十世纪，随着高分子化学的建立与发展，涂料开始逐步走向合成树脂时代，相继出现了环氧、氨基、硝基、聚酯、聚氨酯、丙烯酸、有机硅、氟碳等功能涂料。二十世纪末，随着人们环保意识的增强，涂料便朝着节能、省资源、无污染的方向发展，高固体分涂料、粉末涂料、水性涂料、电泳涂料以及辐射固化涂料等环保涂料相继出现。进入二十一世纪，智能涂料异军突起，并向各个行业渗透，智能涂料受到广泛关注，涂料的作用不仅限于保护性、装饰性,而是逐步朝着生态、智能的方向发展。

智能涂料是将智能涂料或其研究方法应用于涂料制作中而形成的新型功能涂料。它不同于传统的功能涂料，当受到刺激时，其物化性质会随着刺激变化而变化，通过形状、颜色等形式变化而予以回应，以智能的方式表现出来。智能涂料是能以一种可控的方式和再现的方式来感受并回应环境中的一些变化，并以改变温度、电场、压力、声音、亮度以及颜色等形式显现出来。智能涂料的制备可分为两个阶段：初级阶段和高级阶段。前者主要以纳米技术为基础的智能涂料；后者主要为用刺激/响应功能膜制成智能涂料，视为真正意义上的智能涂料。

银在抗菌应用可追溯到公元前，当时的人们就知道银可以加速创口愈合、防治感染、净化水质和保鲜防腐，用银器存放食物可以防止细菌生长、延长食物储存期。银元素具有所谓的微动力效应，只需要极少量的银离子，就可杀死与之接触的细菌、霉菌、抱子和真菌等微生物。由于银颗粒的尺寸变小，颗粒表面的原子数量显著增加，甚至多于颗粒内部的原子数量，从而表现出一系列不同于块体银的优异性能，在导电浆料、杀菌、催化等方面得到了广泛应用。将纳米银吸附于具有智能“开关”效果的改性介孔纳米颗粒中并将其分散于涂料中，实现对纳米银的“开关”释放可达到对涂料抗菌性能的“开关”控制。

发明内容

本发明针对现有银抗菌涂料的银成分利用率低下，抗菌效率不足的问题，提供一种配方新颖、符合当下“智能时代”主题的温敏纳米银控释智能抗菌涂料及其制备方法。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的:

一种温敏纳米银控释智能抗菌涂料，按重量份数计，其原料组成为：水25~35份、丙烯酸树脂30~40份、聚氨酯树脂20~30份、温敏纳米银控释抗菌剂2~3份、分散剂1.5~2.5份、固化剂1~1.5份、消泡剂0.8~1份、成膜助剂0.5~0.8份和流平剂0.5~0.8份。

所述分散剂为羧酸盐类共聚物分散剂；所述固化剂为聚酰胺类固化剂；所述消泡剂为有机硅类消泡剂；所述成膜助剂为醇醚类成膜助剂；所述流平剂为聚硅氧烷类流平剂。

所述温敏纳米银控释抗菌剂是由聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAM）改性的纳米介孔SiO₂吸附纳米银而得，其制备方法具体包括以下步骤：