[發明專利]一種醫用醫療器械金屬抗菌涂層的制備方法

有效

• 申請號: 201410480459.6
• 申請日: 2014-09-19
• 公開（公告）號: CN104194424A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 周海燕;姜華;劉軍
• 申請（專利權）人: 沈陽沃鑫源商貿有限公司
• 主分類號: C09D1/00
• 分類號: C09D1/00;C09D5/14
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標代理有限公司 21107
• 代理人: 史力伏

技術領域

本發明屬于對金屬材料的鍍覆技術領域，具體地說，是涉及一種醫用醫療器械金屬抗菌涂層的制備方法。

背景技術

金屬離子均具有強弱不同的抗菌效果，其中抗菌性大小排序為：Hg＞Ag＞Cd＞Cu＞Zn＞Fe＞Ni等，但是僅僅具有抗菌性是不夠的，還要求其不要對人體造成傷害，而金屬離子的安全性排序為：Ag＞Co＞Ni＞Al＞Zn＞Cu=Fe＞Mn＞Sn＞Ba＞Mg＞Ca，所以就安全性和抗菌性共同考慮的結果，以Ag離子最好，其次是Cu系和Zn系。

研究證明在鋼水中加入抗菌金屬元素通過煉鋼方式得到的抗菌不銹鋼，會得到很好的抗菌效果，并且該抗菌材料易于加工、性能優良。抗菌不銹鋼主要有加銅抗菌不銹鋼和加銀抗菌不銹鋼。

加銅抗菌不銹鋼：是在傳統不銹鋼中添加金屬銅，并在制造過程中，采取特殊的熱處理，從而使不銹鋼自表面到內部彌散均勻細微的銅析出物。

加銀抗菌不銹鋼：是在鋼為基礎前提下添加銀而煉制成的抗菌不銹鋼。對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌具有很高的抗菌性。特別是即使在經過研磨、加工及暴露在高溫環境后，滅菌率仍然可達到99%以上。加銀抗菌不銹鋼與加銅抗菌不銹鋼的抗菌性相比，加銀抗菌不銹鋼即使經過表面研磨后也不會影響其抗菌性，而加銅抗菌不銹鋼經過表面研磨后抗菌性就有下降。因此，用加銀抗菌不銹鋼制成的各種器件，經過焊接后也能確保其抗菌性和耐腐蝕性。它可廣泛用于廚房用具、洗衣機、家用器具、醫療器具等凡要求抗菌性效果的各個方面。

但是，這兩種抗菌不銹鋼都是在煉鋼時在鋼水中添加銀或銅而得，對于僅僅只需要在表面具有抗菌性能的醫用醫療器械用的金屬而言，成本很高。為此，有必要開發一種只在金屬表面具有抗菌性能的抗菌涂層，而本發明含銀的氧化鈦涂層就具有施工方便、成本低廉、效果好的特點。

氧化鈦是一種n型半導體材料，當它受到能量高于禁帶寬度的光激發后，氧化鈦中的電子產生能級躍遷，在氧化鈦的表面形成氧化還原的光催化效應，可將有機物分解。氧化鈦是一種穩定性好、生物相容性好、無毒、無污染和可以反復長效使用的材料。在專利201210568067.6中，公開了一種“口腔用CoCr合金材料表面制備含銀抗菌涂層的方法”，它采用的原料是鈦酸酯和銀鹽。在專利201010153504.9中，公開了一種“一種銀摻雜二氧化鈦薄膜及其制備方法”。這兩種方法均未添加硅化合物，所獲得的涂層的比表面積均不大。

發明內容

本發明的目的在于提供一種醫用醫療器械金屬的抗菌涂層。

本發明的另一個目的在于提供一種醫用醫療器械金屬的抗菌涂層的制備方法。

為實現本發明的上述目的，本發明采用如下技術方案。

在醫用醫療器械金屬的表面，涂覆含銀的氧化鈦抗菌涂層后，先干燥再煅燒。所述方法包括以下兩個步驟。

（1）將鈦酸酯用溶劑溶解后，在攪拌過程中依次加入酸、水、含硅化合物、分散劑、銀鹽和增效劑，攪勻制得氧化鈦涂料。

（2）將浸沒于步驟（1）所得氧化鈦涂料中的醫用醫療器械金屬向上均勻提出，晾干、吹干或30-80℃烘干，本過程可以重復多次以獲得不同涂膜厚度的涂層（厚度通常為10微米以下）；然后，將涂膜后的上述金屬置于馬弗爐，于100-300℃煅燒1-60小時；取出后自然冷卻至室溫，得到醫用醫療器械金屬的抗菌涂層。

根據步驟（1）所述的方法，所述的鈦酸脂為鈦酸丁酯、鈦酸丙酯、鈦酸乙酯中的一種或幾種，在涂料中所占的質量分數為0.1-10%。

根據步驟（1）所述的方法，所述的溶劑為甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、丙酮中的一種或幾種，在涂料中所占的質量分數為65-99%。

根據步驟（1）所述的方法，所述的酸為鹽酸、氫氟酸、硝酸、甲酸、乙酸、檸檬酸、酒石酸中的一種或幾種，在涂料中所占的質量分數為0.1-10%。

根據步驟（1）所述的方法，所述的含硅化合物為硅酸乙酯、甲基三氯硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷中的一種或幾種，在涂料中所占的質量分數為0.1-10%；含硅化合物的加入可以增強涂膜對基層金屬材料的粘附性，并提供大比表面積，從而提高抗菌速度。

根據步驟（1）所述的方法，所述的分散劑為三氮唑、苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑中的至少一種，在涂料中所占的質量分數為0.001-1%。它可以保證涂料在貯存或使用過程中受到光線照射后不發黑，不產生沉淀。

根據步驟（1）所述的方法，所述的銀鹽為硝酸銀，在涂料中所占的質量分數為0.001-1%。