[发明专利]一种环保水性抗菌UV涂料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种环保水性抗菌UV涂料及其制备方法，通过对壳聚糖进行改性和引入亲水大分子PVP，提高涂料体系的亲水性，增加其与细菌细胞膜的相互作用，并且通过引入不同抗菌机制的虾青素、壳聚糖、氧化铜和氧化锌，最终使得本发明方案制备的涂料具备显著的亲水性和抗菌性；一种环保水性抗菌UV涂料包括以下原料：聚氨酯丙烯酸酯、聚乙烯吡咯烷酮、复合抗菌剂、光固化剂、消泡剂及去离子水；其中，复合抗菌剂由改性壳聚糖、氧化锌和氧化铜按质量比0.8‑1.7：0.5‑0.6：0.2‑0.3混合而成；属于UV涂料的技术领域。

技术领域

本发明属于UV涂料的技术领域，涉及一种环保水性抗菌UV涂料及其制备方法。

背景技术

TPU塑胶原料，即热可塑性聚氨酯，因其优越的性能和环保概念日益受到人们的欢迎。目前，凡是使用PVC的地方，TPU均能成为PVC之替代品。但TPU所拥有的优点，PVC则望尘莫及。TPU不仅拥有卓越的高张力、高拉力、强韧和耐老化的特性，而且是种成熟的环保材料。TPU具有极佳的生物相容性、无毒、无过敏反应性、无局部刺激性、无致热源性，因此广泛应用在医疗、卫生等相关产品以及运动、保护器材上。

目前医疗器械的市场巨大，但由于TPU材料亲水性差、抗菌性能不足，采用TPU材料制备的医疗器械容易出现感染、失效及损伤机体等问题也越来越多，限制了TPU材料在医疗领域的应用。因此，研制出抗菌涂料，涂敷在TPU基体材料上，对于减少细菌的粘附和增殖至关重要。

聚氨酯丙烯酸酯(PUA)以其优异的光学物理性能、机械性能可调节以及优异的柔韧性等优点，被广泛应用于紫外光固化涂料体系中，如快速生产特定性能的聚合物交联材料等领域。在涂料这一过程中，涂层的牢度及附着力是紫外光引发交联涂料体系中最为重要的指标之一。而PUA与基材TPU具备相似的化学结构，具备优异的附着力，因此，聚氨酯丙烯酸酯不失为TPU光固化涂料理想的预聚体之一。但是，其亲水性不足，使得聚氨酯丙烯酸酯在水性涂料体系中的分散性和与其他材料结合力较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环保水性抗菌UV涂料及其制备方法，通过对壳聚糖进行改性和引入亲水大分子PVP，提高涂料体系的亲水性，增加其与细菌细胞膜的相互作用，并且通过引入不同抗菌机制的虾青素、壳聚糖、氧化铜和氧化锌，最终使得本发明方案制备的涂料具备显著的亲水性和抗菌性。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种环保水性抗菌UV涂料，按重量份数包括以下原料：聚氨酯丙烯酸酯25-30份、聚乙烯吡咯烷酮25-30份、复合抗菌剂1.5-2.5份、光固化剂4-5份、消泡剂0.2-0.5份及去离子水30-50份；

其中，复合抗菌剂由改性壳聚糖、氧化锌和氧化铜按质量比0.8-1.7：0.5-0.6：0.2-0.3混合而成；

所述改性壳聚糖的制备方法，包括以下步骤：

S1、将壳聚糖分散在去离子水中，加入盐酸溶液并调节pH值，得到A液；

S2、将3，4-二羟基苯丙酸溶解在超轻水中，加入虾青素和A液搅拌混合后，得到B液；

S3、将EDC溶解在乙醇水溶液中，将其缓慢滴加到B液中，在室温下搅拌反应并调节pH值，得到反应液；

S4、将反应液进行透析，冻干后得到改性壳聚糖。

作为本发明的一种优选技术方案，在步骤S1中，调节pH值至4.8-5.0。