[發明專利]石墨烯納米銀抗菌涂料及其制備方法

在審

• 申請號: 201610021032.9
• 申請日: 2016-01-13
• 公開（公告）號: CN105419530A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發明（設計）人: 劉貝貝;呂艷紅
• 申請（專利權）人: 青島瑞利特新材料科技有限公司
• 主分類號: C09D133/00
• 分類號: C09D133/00;C09D133/04;C09D125/14;C09D7/12;C09D5/14
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技術領域

本發明屬于化工涂料領域，尤其涉及一種石墨烯納米銀抗菌涂料及其制備方法。

背景技術

銀在抗菌應用可追溯到公元前,當時的人們就知道銀可以加速創口愈合、防治感染、凈化水質和保鮮防腐,用銀器存放食物可以防止細菌生長、延長食物儲存期。我國明代醫學家李時珍在《本草綱目》中記述:銀屑有安五臟、定心神、止驚悸、除邪氣等作用,久服能輕身延年，生銀味辛寒、無毒。西醫中用銀診治有關疾病的記載也有100余年。

銀元素具有所謂的微動力效應，只需要極少量的銀離子，就可殺死與之接觸的細菌、霉菌、孢子和真菌等微生物。多種金屬的離子都具有抗菌作用，它們的抗菌能力大小順序為:

Ag>Hg>Cu>Cd>Cr>Ni>Pd>Co>Zn>Fe，

常用的金屬元素對人體的安全性排序為:

Ag>Co>Ni>Al>Zn>Cu＝Fe>Mn>Sn>Ba>Mg>Ca，

由于銀顆粒的尺寸變小,顆粒表面的原子數量顯著增加，甚至多于顆粒內部的原子數量，從而表現出一系列不同于塊體銀的優異性能,在導電漿料、殺菌、催化等方而得到了廣泛應用。現代研究表明，具有二維片層結構的石墨烯同樣具有一定的抗菌作用。

發明內容

本發明針對現有的抗菌涂料分解效果不好、分解效率低等技術問題，提出配方合理、工藝簡單、分解效果好且分解效率高的石墨烯納米銀抗菌涂料及其制備方法。

為了達到上述目的，本發明采用以下方案，

一種石墨烯納米銀抗菌涂料，按照重量份數包括以下成份：

其中，所述抗菌助劑為石墨烯納米銀分散液，石墨烯與納米銀的質量比為1：50～50:1。

作為優選，所述纖維素為羧甲基纖維素鈉鹽類纖維素；所述潤濕劑為烷基芳基聚醚、玻珀酸二異辛酯酸鹽中的任意一種；所述防凍劑為乙二醇、丙二醇中的任意一種；所述增稠劑為締合型堿溶脹增稠劑或聚氨酯增稠劑中的至少一種；所述消泡劑為礦物碳氫化合物類消泡劑和/或非離子型烷基共聚物消泡劑；所述流平劑為為聚二甲基硅氧烷、烷基改性有機硅氧烷、氟改性丙烯酸酯中的任意一種。

作為優選，成膜助劑為TEXANOL酯醇，填料漿為重質碳酸鈣漿、高嶺土、超細方解石粉、硅藻土、硫酸鋇、云母粉中的至少一種。

作為優選，所述乳液為丙烯酸共聚物乳液、純丙聚合物、苯丙乳液中的任意一種。

制備石墨烯納米銀抗菌涂料的方法，包括以下步驟：

(1)將水、纖維素、成膜助劑、消泡劑、殺菌劑、流平劑、抗菌助劑、防凍劑加入混合釜中并攪拌至混合均勻，得到混合液a；

(2)依次向混合液a中投入鈦白漿、重質填料漿、乳液，并攪拌至混合均勻，得到混合液b；

(3)緩慢向混合液b中加入增稠劑，并攪拌至混合均勻即得到納米銀抗菌涂料成品。

作為優選，所述步驟(1)中攪拌時間為30min，攪拌速率為600～800轉/min。

作為優選，所述步驟(2)中，攪拌時間為30min，攪拌速率為400～600轉/min。

作為優選，所述步驟(3)中，攪拌時間為30min，攪拌速率為400～600轉/min。

與現有技術相比，本發明的優點和積極效果在于,

本發明通過改進傳統的配方，在配方中加入特制石墨烯納米銀分散液，當微量的納米銀到達微生物細胞膜時，緩慢釋放出Ag⁺，由于細胞膜帶負電，依靠庫侖力，Ag⁺在很低的濃度下即能破壞細菌細胞膜或強烈的吸收細菌體中酶蛋白的巰基，并迅速結合在一起，降低原生物活性酶的活性，破壞細胞合成酶的活性細胞喪失分裂增殖能力而死亡，具有抗菌作用。納米銀還能破壞微生物電子傳輸系統、呼吸系統和物質傳輸系統。當菌體失去活性后納米銀又會從菌體中游離出來重復進行殺菌活動，因此其可以保持長效抗菌。因而通過緩釋Ag⁺，納米銀可發揮持久的抗菌效果。另一方面，由于石墨烯二維片層結構，可穿透細菌細胞膜，殺死細菌，達到抗菌效果。此外，石墨烯納米銀抗菌劑由于石墨烯巨大的比表面積，可增強抗菌劑與細菌的接觸面積，從而提高抗菌率，達到高效持久的抗菌效果。

具體實施方式