[發(fā)明專利]超親水性多功能涂層表面及制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010120791.3
• 申請日: 2010-03-05
• 公開（公告）號: CN101837670A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張敬曾;聶學(xué)淵;張春顯
• 申請（專利權(quán)）人: 張春顯
• 主分類號: B32B33/00
• 分類號: B32B33/00;B32B15/02;C23C14/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

該發(fā)明專利是關(guān)于制備一個超親水性多功能涂層表面，該涂層表面由氧化物作為襯底層和金屬銅顆粒作為表面層復(fù)合而成。該涂層表面可隔熱、可打印、可書寫，并有抗微生物和細菌功能，用于標簽、包裝、隔熱、抗細菌、抗異味和濕度控制。

背景技術(shù)

金屬銅具有殺菌功能，它能有效的殺滅大腸肝菌、葡萄球菌和許多其它抗抗生素的微生物和細菌。然而，不銹鋼和鋁合金不具有殺菌功能。可是，大量的醫(yī)院、學(xué)校、機關(guān)、工廠、購物和商務(wù)中心、餐館和其它公共建筑設(shè)施的門把手、水龍頭、廁所用具、座椅扶手、欄桿扶手以及公共交通扶手等是用不銹鋼和鋁合金制成。為了減少細菌和病毒的接觸感染，不銹鋼和鋁合金表面希望鍍上一層金屬銅和銅合金，但是，直接鍍銅和銅合金于鋼和鋁表面會造成腐蝕現(xiàn)象發(fā)生。為了使接觸表面既具有殺菌功能又具有防腐蝕效果，該發(fā)明提出了一種超親水性多功能涂層表面及其制備方法，該發(fā)明的涂層表面是由氧化物作為襯底層和金屬銅顆粒作為表面層復(fù)合組成，其金屬銅顆粒具有殺菌效果，其氧化物具有防腐蝕功能和隔熱性。

該發(fā)明的氧化物和金屬銅顆粒復(fù)合表面形貌使得該復(fù)合涂層表面具有超親水性，可隔熱、可打印、可書寫，并具有抗微生物和抗細菌的功能，用于標簽、包裝、抗細菌、抗異味和濕度控制。

發(fā)明內(nèi)容

該發(fā)明提出了一種超親水性多功能涂層表面及其制備方法，該發(fā)明的涂層表面是由氧化物作為襯底層和金屬銅顆粒作為表面層復(fù)合而組成。當(dāng)被涂層的物件是由鋁、鎂、鈦和鋯及合金制成時，電解質(zhì)等離子氧化的方法用于制備其襯底層氧化物。然后，用電鍍、熱噴涂和冷噴涂的方法在襯底層氧化物之上制備一層金屬銅顆粒作為表面層。

當(dāng)被涂層的物件是鋼件、塑料和陶瓷時，真空復(fù)合沉積氧化物和金屬銅顆粒的方法用于制備其涂層表面。然后，選擇性的侵蝕氧化物以便涂層表面上部分暴露金屬銅顆粒。真空復(fù)合沉積方法包括蒸發(fā)沉積、濺射沉積和陰極弧沉積。

該復(fù)合涂層的金屬銅顆粒提供殺菌效果，該復(fù)合涂層的氧化物提供防腐蝕功能和隔熱性。

該發(fā)明的氧化物和金屬銅顆粒復(fù)合表面形貌使得該復(fù)合涂層表面具有超親水性，可隔熱、可打印、可書寫，并具有抗微生物和抗細菌的功能，用于標簽、包裝、抗細菌、抗異味和濕度控制。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例子對本發(fā)明進一步說明。

圖1是本發(fā)明的涂層截面及親水性示意圖：(a)氧化物涂層截面；(b)金屬銅顆粒和氧化物復(fù)合涂層截面；(c)氧化物涂層親水性；(d)金屬銅顆粒和氧化物復(fù)合涂層超親水性。

圖2是本發(fā)明的涂層截面及親水性示意圖：(a)選擇性地氧化物侵蝕之前的金屬銅顆粒和氧化物復(fù)合涂層截面；(b)選擇性地氧化物侵蝕之后的金屬銅顆粒和氧化物復(fù)合涂層截面；(c)侵蝕之前的金屬銅顆粒和氧化物復(fù)合涂層親水性；(d)侵蝕之后的金屬銅顆粒和氧化物復(fù)合涂層超親水性。

具體實施方式

本發(fā)明是要使其復(fù)合涂層具有超極親水性，并具有增強的殺菌效果、防腐蝕性和隔熱功能。

當(dāng)被涂層的物件是由鋁、鎂、鈦和鋯及合金1制成時，首先用電解質(zhì)等離子氧化的方法制備一層氧化物作為襯底層2(圖1)。在電解質(zhì)等離子氧化的過程中，物件浸沒于堿性電解質(zhì)中，連接到電源上。當(dāng)電壓升高到100伏以上時，物件表面產(chǎn)生等離子放電和氧化，從而形成一層氧化物2(圖1a)。

然后，用電鍍、熱噴涂和冷噴涂的方法在襯底層氧化物之上制備一層金屬銅顆粒3作為表面層(圖1b)。

單層的氧化物涂層親水性不高，水以水珠4的形式附著于氧化物表面(圖1c)。本發(fā)明的金屬銅顆粒和氧化物復(fù)合涂層具有超極親水性，水珠5能均勻分散到復(fù)合涂層表面(圖1d)。

當(dāng)被涂層的物件是鋼件、塑料和陶瓷1時，真空復(fù)合沉積氧化物2和金屬銅顆粒3的方法用于制備其涂層表面(圖2a)。然后，選擇性地侵蝕氧化物2以便涂層表面上部分暴露金屬銅顆粒3(圖2b)。真空復(fù)合沉積方法包括蒸發(fā)沉積、濺射沉積和陰極弧沉積。

氧化物侵蝕之前的金屬銅顆粒和氧化物復(fù)合涂層親水性不高，水以水珠4的形式附著于氧化物表面(圖2c)。本發(fā)明即侵蝕之后的金屬銅顆粒和氧化物復(fù)合涂層具有超極親水性，水珠5能均勻分散到復(fù)合涂層表面(圖2d)。

在該金屬銅顆粒和氧化物復(fù)合涂層中，金屬銅顆粒提供殺菌效果，氧化物提供防腐蝕功能和隔熱性。

本發(fā)明的氧化物和金屬銅顆粒復(fù)合表面形貌使得該復(fù)合涂層表面具有超親水性，可隔熱、可打印、可書寫，并具有抗微生物和抗細菌的功能，用于標簽、包裝、抗細菌、抗異味和濕度控制。

實施例1