[发明专利]一种长寿命有机硅聚合物抗菌液及其制备方法、抗菌涂层的制备方法

说明书

本发明属于抗菌材料领域，公开了一种长寿命有机硅聚合物抗菌液，按照重量份数，包括60～80份有机硅季铵盐、3～8份冰乙酸、5～10份甲基三丁酮肟基硅烷、0.1～3份有机铋催化剂、10～20份氨烃基烷氧基硅烷。本发明还公开了有机硅聚合物抗菌液的制备方法、抗菌涂层的制备方法。本发明中的有机硅聚合物抗菌防霉液的制备工艺简单、安全无毒、绿色环保、抗菌效果持久高效、使用寿命长，迎合了人们对于生活空间要求安全健康洁净的追求，符合人们绿色环保的消费理念。

技术领域

本发明属于抗菌材料领域，具体是一种长寿命有机硅聚合物抗菌液及其制备方法、抗菌涂层的制备方法。

背景技术

抗菌涂层技术一直是抵御有害细菌入侵人类的有效手段。广义的抗菌涂层是由粘合剂(通常是一种树脂或乳液)、抗菌剂、多种助剂等组成，然后涂敷在不同的基材表面所得到的一种具有抗菌功能的涂层；其中，抗菌剂可是有机抗菌剂或无机抗菌剂。

目前市场上出现的抗菌涂层主要包括两大类：(1)以UV/TiO₂光催化的抗菌涂层；(2)掺银离子作为抗菌剂的抗菌涂层，但是这两大技术都表现出一定的缺陷和局限性，从而导致了这两大技术一直没有被大范围地推广应用。

紫外光催化二氧化钛的抗菌涂层，必须要得到紫外光照射和氧气/水气等才能起到作用。TiO₂是一种半导体，在紫外光照射下容易在表面产生具有强氧化能力的羟基自由基，能迅速有效分解构成细菌的有机物和细菌依赖生存的有机营养物，使细菌蛋白质变异，从而达到抗菌作用。然而，这种涂层离开UV光照或者在黑暗下就无法实现抗菌作用了，因此极大地限制了它在室内的抗菌应用。

银系抗菌涂层有三大缺陷：(1)尽管在无紫外光照下都可表现出不错的抗菌性能，但是长时间使用后，涂层容易导致载银制品表面变色，颜色由浅黄色到棕黑色不等，所掺入的银离子浓度越大，颜色就变得越深，严重影响制品的外观。(2)掺银的涂层都是以缓慢释放出银离子来实现对细菌的杀灭作用，久而久之，银离子的释放终会殆尽，从而导致失效的现象，因此，掺银离子的抗菌涂层的使用寿命有限，一般是1～3年左右。(3)银离子也是一种众所周知的重金属离子，被人体吸收后会导致蛋白质变性，使蛋白质失去活性，对人体具有毒性。正因为这三大缺陷，掺银的抗菌涂层一直被人们谨小慎微地使用着。

中国专利CN1850924A公开了一种纳米银抗菌涂料及其制造方法，就是以羟基丙烯酸树脂或者丙烯酸合成乳液作为粘合剂，以纳米银作为抗菌剂，再配合少量助剂和水制备的，所得涂层不透明。

又比如中国专利CN102101959A公开了一种纳米抗菌油漆及其制备方法，是以热塑性丙烯酸树脂为粘合剂，以掺银的纳米高分子为抗菌剂，配以消泡剂、流平剂、光稳定剂等助剂，所得涂层不透明。

又比如中国专利CN103143067A公开了一种水体系抗菌表面涂层及其制备方法，是以水性树脂作为粘合剂(包括：水性醇酸树脂、水性聚酯树脂、水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯树脂、水性环氧树等)，以水溶性季铵盐为抗菌剂(3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵或有机硅季铵盐)，配以一定量的填料和助剂配制而成，所得涂层不透明。

这些抗菌涂料所得的抗菌涂层，大多数都依赖树脂或乳液等粘合剂才能确保涂层一定的耐久性；虽然添加了不少量的抗菌剂来增强涂层的抗菌能力，但是实际上大部分的抗菌剂都被树脂或乳液等粘合剂所覆盖，只有裸露的最表层抗菌剂才能起到抗菌作用，相对而言，涂层表面中有效的抗菌剂是极其少量。所以，这些抗菌涂料所得的抗菌涂层在实际应用中通常表现出不太理想的抗菌效果。另外，此类涂层通常添加了一些填料而致使涂层不透明，对基材表面的纹理有遮盖作用，从而影响了基材的外观并局限了此类抗菌涂层的应用。再者，涂层表面裸露的抗菌剂由于自身的缓慢溶出或者因长期使用中摩擦导致裸露部分的抗菌剂易脱落的缘故，导致涂层的抗菌寿命较短。