[发明专利]一种含有纳米银粒子的聚乙烯复合抗菌涂层及其制备方法

说明书

本发明涉及一种含有纳米银粒子的聚乙烯复合抗菌涂层及其制备方法，所述含有纳米银粒子的聚乙烯复合抗菌涂层包括聚乙烯、和均匀分布于所述聚乙烯中的纳米银粒子，所述含有纳米银粒子的聚乙烯复合抗菌涂层中纳米银粒子的质量分数不小于0.0714wt%，优选为0.0714～0.714wt%。本发明的制备方法具有简单易操作、喷涂温度低、效率高等优点，由于没有采用热喷涂工艺，因此有效防止聚乙烯的降解与氧化、保留聚合物物理化学性能不变。可应用于食品包装、医疗器械和航天装备材料等行业。本涂层能有效节省Ag消耗量。

技术领域

本发明涉及一种含有纳米银粒子的聚乙烯复合抗菌涂层及其制备方法，具体说，是涉及一种采用聚乙烯作为主要成膜物，纳米银粒子作为抗菌剂的涂料，利用空气喷涂技术在金属、塑料或玻璃基材表面制备复合抗菌涂层的方法，属于抗菌涂层技术领域。

背景技术

金属、塑料或玻璃基材在食品包装、医疗器械和航天装备材料领域使用广泛，但是细菌在这些材料表面的附着不容忽视。材料表面的细菌主要通过形成生物膜的方式附着。

生物膜是由附着于材料实体表面的细菌以及包裹细菌的细胞外基质所形成的难以去除结构性微生物群落形成。医学研究表明，约80％的细菌感染是由于生物膜导致。有资料显示，俄罗斯和平号空间站发现了生物膜的存在，这些生物膜严重威胁着宇航员的身体健康。同时材料表面的生物膜还会导致材料的腐蚀，生物膜附着的不均匀性导致材料表面电化学性质不同，再加上细菌代谢产物的作用，因此生物膜可引起严重的微生物腐蚀。控制基材表面微生物污染的方法包括基材表面改性以及负载抗菌涂层，因此，研究一种耐微生物腐蚀性能好、抗菌性能优良的涂层具有重要意义。

涂层在对底材起到装饰和保护作用的同时，会受到微生物的侵害，在涂层表面形成生物膜，使涂层失去附着力，甚至导致涂层脱落，影响涂层的保护效果和装饰效果。另一方面，涂层表面的生物膜会传播疾病，对人类健康造成极大伤害。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种含有纳米银粒子的聚乙烯复合抗菌涂层及其制备方法。

一方面，本发明提供了一种含有纳米银粒子的聚乙烯复合抗菌涂层，所述含有纳米银粒子的聚乙烯复合抗菌涂层包括聚乙烯、和均匀分布于所述聚乙烯中的纳米银粒子，所述含有纳米银粒子的聚乙烯复合抗菌涂层中纳米银粒子的质量分数不小于0.0714wt％，优选为0.0714-0.714wt％。

本发明首次以聚乙烯作为主要成膜物，纳米银粒子作为抗菌剂相结合制备了一种聚乙烯复合抗菌涂层。其中聚乙烯涂层具有耐磨损、耐腐蚀、抗冲刷、涂层结合强度高、成本低廉和使用寿命长，纳米银粒子是一种具有持久性、广谱性、安全性高、不易产生耐药性等特点的抗菌材料，而且纳米银粒子具有超强的杀菌能力，只需极少量的纳米银即可产生极强杀菌效果，因此将纳米银粒子直接负载到聚乙烯涂层中，使得所述聚乙烯涂层抗菌性能得到很大提高。

较佳地，所述纳米银粒子的粒径为60-120nm。

另一方面，本发明还提供了一种含有纳米银粒子的聚乙烯复合抗菌涂层的制备方法，包括：

在聚乙烯溶液中加入一定量的纳米银粒子，超声分散后得到混合涂料；

采用空气喷涂技术在基材表面喷涂所得混合涂料，固化后得到所述含有纳米银粒子的聚乙烯复合抗菌涂层。