[發明專利]一種納米復合材料防霧抗菌涂層的制備方法

在審

• 申請號: 202010864938.3
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112226136A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 趙杰;趙強
• 申請（專利權）人: 成都思博特科技有限公司
• 主分類號: C09D133/26
• 分類號: C09D133/26;C09D5/14;C08J7/18;C08J7/054;C08J7/046;C08J7/04;C08F220/56;C08F222/10;C08F220/34;C08F2/50;C03C17/23;C03C17/32;C08L33/12
• 代理公司: 成都玖和知識產權代理事務所(普通合伙) 51238
• 代理人: 胡琳梅

1.一種納米復合材料防霧抗菌涂層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)制備光引發劑小分子：以丙烯酰氯或丙烯酰氯烯烴衍生物以及二苯甲酮類光引發劑為原料，并加入三乙胺作為縛酸劑，在無水、冰浴、氮氣保護條件下進行酯化反應，即得到光引發劑小分子；

(2)制備含雙鍵的季銨鹽小分子：以甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和鹵化物為原料，在室溫、氮氣保護條件下進行季銨化反應，即得到含雙鍵的季銨鹽小分子；

(3)制備基體材料：將光引發劑小分子、季銨鹽小分子以及單體加入反應溶劑，并加入偶氮二異丁腈為引發劑進行熱引發自由基聚合，在氮氣環境中以80℃反應3-4h；

(4)制備聚合物溶液：將10～50nm的納米TiO₂加入基體材料中，控制納米TiO₂的濃度在5～20mg/ml范圍內，并在磁子攪拌器中以800r/min的速度勻速攪拌2-3h，以使得納米TiO₂均勻分散在基底材料中，即得到聚合物溶液；

(5)在基底表面制備交聯層：選擇基底，利用旋凃、刷涂或浸涂的方法將聚合物溶液涂覆在基底表面，后將基底放置于365nm波長的紫外燈下光照0.5h引發聚合物溶液中大分子與基底交聯，交聯使兩者緊密連接即在基底表面形成了交聯層；

(6)在基底表面獲得防霧抗菌涂層：將表面形成了交聯層的基底放置于80℃的烘箱中加熱8-12h，以使得反應完全進行，接著將該基底放入80℃的真空烘箱中除去溶劑和未反應的單體分子，即得到了防霧抗菌涂層。

2.根據權利要求1所述的一種納米復合材料防霧抗菌涂層的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述的丙烯酰氯烯烴衍生物為甲基丙烯酰氯或丁烯酰氯；所述二苯甲酮類光引發劑中至少含有一個羥基作為酯化反應的位點，該二苯甲酮類光引發劑為4-羥基-二苯甲酮、4，4'-二羥基二苯甲酮、2，4'-二羥基二苯甲酮中的任意一種。

3.根據權利要求2所述的一種納米復合材料防霧抗菌涂層的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述的鹵化物中含有烷基長鏈或苯環，且該烷基長鏈含4-12個碳原子。

4.根據權利要求3所述的一種納米復合材料防霧抗菌涂層的制備方法，其特征在于，步驟(3)中所述反應溶劑為丙酮、異丙醇、N，N-二甲基甲酰胺、丁醇或四氫呋喃中的任意一種；所述單體為親水單體和疏水單體；所述親水單體為丙烯酸、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸丙磺酸和乙烯吡咯烷酮中的任意一種或多種的混合物；所述疏水單體為甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯中的任意一種或兩種的混合物，其交聯劑為二甲基丙烯酸乙二醇酯。

5.根據權利要求4所述的一種納米復合材料防霧抗菌涂層的制備方法，其特征在于，步驟(3)中基體材料的各組分的重量份數為：

6.根據權利要求5所述的一種納米復合材料防霧抗菌涂層的制備方法，其特征在于，步驟(6)中所述的防霧抗菌涂層的厚度為0.5-10μm，硬度至少為2.5GPa，該防霧抗菌涂層與基底的接觸角為5°-30°。