[发明专利]一种超疏水抗菌抗病毒不锈钢基于溶胶-凝胶的制备方法

权利要求书

1.一种超疏水抗菌抗病毒不锈钢基于溶胶-凝胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

先将不锈钢进行表面前处理，然后采用阳极氧化处理在所述不锈钢表面形成氧化膜，随后采用溶胶-凝胶处理在所述氧化膜表面形成功能膜，得到超疏水抗菌抗病毒不锈钢；

其中，所述前处理包括依次进行的碱洗除油处理和电解活化处理，所述电解活化处理包括：将所述不锈钢放入电解活化液中，以所述不锈钢为阳极，以石墨或铅板为阴极，施加直流电，并控制电压为2-8V，温度为15-35℃，时间为1-20min，然后将所述不锈钢取出进行水洗；所述电解活化液包括：体积百分比为5-20％的活化剂，其余为水；所述活化剂包括硫酸、磷酸、盐酸、硼酸或柠檬酸中的任意一种或至少两种的组合；

所述溶胶-凝胶处理包括：将修饰溶液涂覆在所述不锈钢上，然后进行烘干处理；按照质量百分比计，所述修饰溶液包括：纳米氧化物1-3％，硅烷偶联剂0.5-1％，低表面能物质0.5-1％，抗菌物质0.5-2％，粘合剂1-3％，其余为无水乙醇；纳米氧化物包括纳米二氧化硅、纳米氧化锌或纳米二氧化钛中的任意一种或至少两种的组合；所述硅烷偶联剂的型号包括KH550、KH560或KH570中的任意一种或至少两种的组合；所述低表面能物质包括硬脂酸和/或十四酸；所述抗菌物质包括纳米氧化银和/或纳米氧化铈；所述粘结剂包括聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯或聚醋酸乙烯酯中的任意一种或至少两种的组合；

所述修饰溶液的制备方法包括如下内容：按照成分配比称量各组分，先将所述低表面能物质加入无水乙醇中，在50-70℃水浴下持续搅拌50-70min至完全溶解；再加入所述纳米氧化物，在50-70℃水浴下持续搅拌20-40min至完全溶解；再加入所述抗菌物质，在50-70℃水浴下持续搅拌20-40min至完全溶解；然后依次加入所述硅烷偶联剂和所述粘结剂，在50-70℃水浴下持续搅拌100-140min，静置陈化5-7h得到所述修饰溶液。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述不锈钢包括铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢或马氏体不锈钢中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碱洗除油处理包括：将所述不锈钢放入碱性除油液中，施以搅拌和/或超声，然后将所述不锈钢取出进行水洗。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述碱性除油液包括氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠或硅酸钠中的任意一种或至少两种的组合，其余为水。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述碱洗除油处理的温度为60-80℃。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述碱洗除油处理的时间为5-20min。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述阳极氧化处理包括：将所述不锈钢放入阳极氧化液中，以所述不锈钢为阳极，以石墨或铅板为阴极，施加直流电，然后将所述不锈钢取出进行水洗。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，按照质量百分比计，所述阳极氧化液包括：成膜剂2-10％，辅助成膜剂1-5％，氧化促进剂1-5％，酸性溶液5-30％，其余为水。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述成膜剂为钼酸盐、钨酸盐或钒酸盐中的任意一种或至少两种的组合。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述辅助成膜剂包括硫酸锌、硫酸铜或硫酸镍中的任意一种或至少两种的组合。

11.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述氧化促进剂包括硫酸铵和/或硫酸锰。

12.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述酸性溶液包括硫酸、磷酸、盐酸、硼酸或柠檬酸中的任意一种或至少两种的组合。