[發明專利]一種抗菌凈化彩涂板的制備方法

有效

• 申請號: 201910362459.9
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110102142B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 曹文斌;張天成;劉文秀;王法國;孫芃;匡建磊;楊勇;趙彥博
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: B01D53/00
• 分類號: B01D53/00;B01D53/83;B01D53/86;B01D46/00;B01D53/60;B01D53/72;B01D53/44;B05D1/38;B05D7/14;B05D7/24
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發明公開了一種抗菌凈化彩涂板的制備方法，主要包括彩涂板表面活化、改性枝接劑的制備、枝接層涂覆和抗菌凈化涂層涂覆四個步驟。所述基材為彩涂板保證基材有很好的耐蝕性及應用的廣泛性；所述改性枝接劑對有機漆膜有良好的浸潤性，并且含有可以與無機納米顆粒反應的硅羥基基團和與基板有良好反應性及相容性的有機基團；所述枝接層可以有效的將有機基底和無機納米顆粒枝接起來，形成Si?O?Ti鍵，保證抗菌凈化涂層與基板之間良好的附著力。本發明公開的抗菌凈化彩涂板制備技術，不僅可以大幅度提升抗菌凈化涂層與基板之間的附著力，減少涂層在使用過中的脫落情況，增加彩涂板抗菌凈化性能的使用壽命。

技術領域

本發明涉及彩涂板和環保材料領域，尤其涉及具有空氣凈化和抗菌功能的金屬制品領域。

背景技術

目前彩涂板主要用于建筑、運輸、電器、家具等行業，既有鋼板的高的機械強度，又有良好的裝飾和耐蝕性。為了豐富彩涂板的功能性，提升人們生活環境質量，將已經具有高耐蝕性的彩涂板與抗菌凈化涂層技術結合起來被認為是鋼鐵表面涂鍍技術中最具有發展潛力的技術之一。二氧化鈦作為一種半導體光催化劑，由于其無毒、穩定、易得、便宜、而且能夠凈化大氣中二氧化硫、氮氧化物和VOC等致霾氣相污染物，以及對各種細菌病毒等都有良好的抑制和殺滅作用，被廣泛的研究。但由于二氧化鈦光催化材料的可見光響應差和長效負載難題沒有得到很好解決，大大限制了其大規模應用。因此如何將二氧化鈦牢固的附著到基體上，并具有長效性且可以產業化生產成為了關鍵技術難點。

針對上述問題和實際應用需求，本發明選擇應用范圍較廣的彩涂板和自主開發的水性光催化成膜液，進行新型抗菌凈化板的開發。由于普通彩涂板表面是一層有機漆膜，無機水性成膜液與其的接觸角較大，因此負載后結合力較差，形成的抗菌凈化涂層難以長久存在。因此本發明采用自主開發的有機-無機枝接技術，實現抗菌凈化涂層與彩涂板表面漆膜的牢固結合。

發明內容

本發明針對上述問題，公開了一種抗菌凈化彩涂板的制備方法，不僅可以將有機基底和無機納米顆粒有效的枝接起來，增加其使用的耐久性。而且豐富的彩涂板的功能性，使其具有抗菌凈化功效，改善人們生活環境質量。

一種抗菌凈化彩涂板的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)彩涂板的表面活化：將清洗干凈的彩涂板表面經過活化處理后備用；

(2)改性枝接劑的制備；

(3)枝接層的涂覆：將上述制備的改性接枝劑均勻的分布在基體上，60-80℃干燥5-20min；

(4)抗菌凈化涂層涂覆：將可見光響應納米二氧化鈦均勻的分布到中間層上，120-200℃干燥10-60min。

所述基材為彩涂板保證基材有很好的耐蝕性及應用的廣泛性；所述改性枝接劑對有機基板有良好的浸潤性，并且含有可以與無機納米顆粒反應的硅羥基基團和與基板有良好反應性及相容性的有機基團；所述枝接層可以有效的將有機基底和無機納米顆粒枝接起來，形成Si-O-Ti鍵，保證抗菌凈化涂層與基板之間良好的附著力。

進一步地，所述的一種聚合物表面可見光光催化劑的負載方法，其特征在于，彩涂板表面活化方法有：噴砂、臭氧處理、火焰處理等離子、電暈處理中的一種。

進一步地，所述改性硅烷偶聯劑的制備方法為：將1-20份硅烷偶聯劑、80-100份去離子水和0-20份無水乙醇混合，調節溫度20℃-60℃、調節pH為3-5或9-11，使其充分水解。然后加入0.1份的聚醚-硅氧烷共聚物，攪拌10min-30min。

進一步地，所述硅烷偶聯劑為將γ―氨丙基三乙氧基硅烷、γ―(2,3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的一種；

進一步地，所述枝接層的涂覆方法為浸涂、噴涂等方式。枝接層的厚度為10-100nm。