[發明專利]一種具有防污自凈功能的表面涂層產品的制備方法

有效

• 申請號: 201711295842.4
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN108047860B
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: 唐新德;董福營;王傳棟;韓念鳳
• 申請（專利權）人: 山東交通學院
• 主分類號: C09D133/14
• 分類號: C09D133/14;C09D179/04;C09D5/16;C09D7/63;C08G73/06;C08F130/02;C08F120/34;C08F120/38;D21H17/10;D21H17/07;D21H17/66;D21H27/08;C08J9/42
• 代理公司: 37219 濟南金迪知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳桂玲

本發明公開了一種具有防污自凈功能的表面涂層產品的制備方法，是在室溫下，將鹽酸多巴胺、兩性離子單體、交聯劑和氧化劑依次溶于Tris緩沖溶液中，攪拌均勻，形成混合溶液，然后將基材表面浸漬其中，超聲分散10?60min取出，用去離子水清洗、室溫干燥后獲得。本發明方法簡便快速且不受基材類型的限制，涂層穩定性好，適用性廣，應用前景廣闊。

技術領域

本發明涉及一種具有防污自凈功能的表面涂層產品的制備方法，屬于有機無機復合功能材料技術領域。

背景技術

通過表面改性能夠賦予基質材料表面新的功能和性質，常用的表面改性方法有化學接枝、物理復合以及物理化學接枝法等。化學接枝法通過改性劑與基質材料主體的化學反應而實現復合，在一定程度上降低了基質材料的本征性能，影響基材的機械強度和化學穩定性；物理復合法以基質材料和表面改性層之間的非共價鍵結合力為前提，二者之間的結合力較弱，改性產品的功能化表層易被破壞，穩定性較差，使用壽命短。

聚多巴胺改性是近年來受貽貝類粘附啟發而發展起來的新型高效表面修飾技術，通過小分子多巴胺及其衍生物在惰性材料表面的氧化自聚，為制備高性能復合材料提供新途徑。自2007年首次報道以來，聚多巴胺表面改性已經在生物、醫藥、催化、水處理等領域受到廣泛關注。多巴胺能依靠自身的氧化實現聚合，不會破壞基質材料的結構，且能更好地結合多種材料的優點；多巴胺作為改性單體，能浸潤大多數惰性材料，具有良好的適應性。此外，聚多巴胺改性涂層含有大量活性基團，可進行二次表面改性。但聚多巴胺表面改性也存在局限性，例如聚多巴胺改性反應時間長、在有機溶劑或酸堿性環境中的穩定性較差，限制了聚多巴胺涂層的使用范圍。

兩性離子聚合物同時含有陰離子、陽離子基團，可以結合大量自由水分子，形成水化層，可有效抑制細菌和蛋白質的黏附。將兩性離子聚合物引入材料表面，可提高材料表面的防污染和自凈功能，在醫療器件、傳感器、水處理、油水分離等領域都具有廣闊的應用前景，盡管如此，兩性離子聚合物表面涂層的制備仍然受限于制備方法的復雜性及適用基材的局限性。兩性離子聚合物表面涂層的制備通常采用表面接枝或表面固定的方法。表面接枝兩性離子聚合物刷通過化學共價鍵作用得到的涂層表面具有良好的穩定性和均勻性，但對基材的要求嚴格，需要對基材表面進行活化改性，還須嚴格控制反應條件，且化學修飾過程繁瑣、制備周期較長。表面固定法則通過范德華力、氫鍵作用或電荷作用將聚合物以物理非共價鍵的作用固定在基材表面，較化學接枝法簡單、快速，但需要提前聚合物和基材進行電荷或活性基團的修飾，使基材的適用范圍受限，且聚合物與基材的結合力弱、表面涂層穩定性差，不利于長期使用。因此，將化學作用的穩定性與物理作用的簡易性有機結合起來，開發出一種簡便、快速、穩定且不受基材限制的制備方法，對兩性離子聚合物表面涂層的推廣應用具有重要意義。

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發明內容

針對現有技術的不足，本發明要解決的問題是提供一種具有防污自凈功能的表面涂層產品的制備方法。

本發明所述的具有防污自凈功能的表面涂層產品的制備方法，步驟是：

(1)室溫下，將鹽酸多巴胺、兩性離子單體、交聯劑和氧化劑按摩爾比為1:10～100:1～10:1～10的比例，依次溶于pH＝8.5的Tris緩沖溶液中，攪拌均勻，形成混合溶液；