專利名稱：制備抗微生物涂料的方法
技術領域：
本發明的技術方案涉及制備日夜均可使用的表面抗微生物涂料的方法，所述涂料能夠在有光條件下對空氣進行消毒和自潔，并且還具有耐熱性能。
背景技術：
在20 世紀 70 年代，Dow Corning 公司發明了 DC5700 和 DC5772 (即現在的 AEM5700、AEM5772)作為抗微生物劑。這些抗微生物劑能通過物理破碎或電擊致死方式來殺滅細菌或微生物(即單細胞微生物)。當微生物(例如細菌、霉菌(mold)、霉(mildew)、藻類等)與該抗微生物劑接觸時，它們會被復雜的物理現象和電現象所控制。特別地，帶負電荷的細胞膜被吸引至經處理的表面，繼而被抗微生物劑中的長分子鏈所穿刺。由于正電吸引的作用，細胞膜被吸引得更為靠近，因而所述長分子鏈進一步穿透進入細胞膜內，細胞被類似于“劍”的作用所破碎，繼而被帶正電的氮分子電擊致死，從而遭到破壞。由于抗微生物劑與細菌或微生物的接觸必須發生在所有反應之前，因此這種抗微生物劑的使用受到限制。除了殺滅微生物以外，還期望獲得可提供額外益處的改進型抗微生物涂料。
發明內容
本發明的一些實施方案涉及制備具有消毒空氣、自潔和耐熱性能的抗微生物涂料的方法，該方法包括如下步驟:使用潤濕劑、表面活性劑和多元醇將基于硅烷的抗微生物劑穩定于水中以形成溶膠-凝膠溶液(sol-gel solution),向該溶膠-凝膠溶液中加入粒徑小于20nm的光催化劑。更大的粒徑不利于對除紫外光以外的可見光產生響應。之后，向該溶膠-凝膠溶液中加入至少一種金屬氧化物添加劑。在另一實施方案中，提供了包含基于硅烷的抗微生物劑、粒徑小于20nm的光催化劑和至少一種金屬氧化物添加劑的抗微生物涂料，其中所述抗微生物涂料具有消毒空氣、自潔和耐熱性能。 本發明的一些實施方案為產業提供了將抗微生物涂料應用于幾乎任何種類之表面的可靠、環境無害以及有效的解決方案。除了除菌能力外，在抗微生物涂料中提供光催化劑使其在暴露于可見光或紫外線時還能夠消毒空氣。金屬氧化物添加劑還提供了耐熱或耐香煙燒灼的性能。
圖1顯示利用藍染瓷磚進行的30分鐘光輻射測試的結果。圖2顯示利用藍染織物進行的30分鐘光輻射測試的結果。圖3顯示30分鐘光輻射測試對具有不同大小之二氧化鈦光催化劑的藍染瓷磚的效果。圖4顯示使用具有大小降至4 5nm之二氧化鈦的溶膠-凝膠抗微生物制品針對木片(wood tile)進行的30分鐘光輻射測試的結果。
圖5顯示一系列木片燒灼測試:其中(a)為燒灼測試之前的木片，(b)為進入燒灼測試5分鐘，(C)為進入燒灼測試10分鐘，(d)為進入燒灼測試接近20分鐘，(e)為燒灼測試結束時，(f)顯示涂有含納米氧化鋁和納米氧化鋅添加劑(SMP(C))之抗微生物劑的木料無燒灼痕跡。圖6顯示一系列木片燃燒測試，其中還向含氧化物添加劑(SMP(C))的抗微生物劑中添加0.2%,0.35%和0.7%的氫氧化鎂，其中:(a)為燒灼測試前的木片，(b)為進入燒灼測試5分鐘，(c)為進入燒灼測試15分鐘，(d)顯示燒灼測試結束時。發明詳述根據本發明的一個實施方案，提供了制備具有消毒空氣、自潔和耐熱性能的抗微生物涂料的方法。通過用潤劑濕、表面活性劑和多元醇將基于硅烷的抗微生物劑(例如但不限于AEM5700或AEM5772)穩定于水中使其轉變為溶膠-凝膠溶液。可用于此方法中的基于娃燒之抗微生物劑的一個實例是3_(三甲氧基娃燒基)丙基二甲基十八燒基氯化銨(如AEGIS Microbeshield),其可表不為下式:
權利要求
1.制備具有消毒空氣、自潔和耐熱性能之抗微生物涂料的方法，其包括如下步驟: (a)使用潤濕劑、表面活性劑和多元醇將基于硅烷的抗微生物劑穩定于水中以形成溶膠-凝膠溶液； (b)向步驟(a)得到的溶膠-凝膠溶液中加入粒徑小于20nm的光催化劑；以及 (c)向步驟(b)得到的溶膠-凝膠溶液中加入至少一種金屬氧化物添加劑。
2.根據權利要求1的方法，其中所述基于硅烷的抗微生物劑是3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲氧基十八烷基氯化銨。
3.根據權利要求1的方法，其中所述光催化劑的粒徑為10 15nm。
4.根據權利要求1的方法，其中所述光催化劑的粒徑為4 5nm。
5.根據權利要求1的方法，其中所述光催化劑為二氧化鈦。
6.根據權利要求1的方法，其中所述金屬氧化物添加劑的粒徑為20 150nm。
7.根據權利要求1的方法，其中所述至少一種金屬氧化物添加劑選自納米氧化鋁、納米氧化鋅、納米氧化鎂和納米氫氧化鎂中的一種。
8.根據權利要求7的方法，其中所述至少一種金屬氧化物為納米氧化鋁。
9.根據權利要求1制備的抗微生物涂料，其中所述抗微生物涂料可為疏水的至親水的。
10.包含如下組分的抗·微生物涂料: 基于硅烷的抗微生物劑； 粒徑小于20nm的光催化劑；和 至少一種金屬氧化物添加劑， 其中所述抗微生物涂料具有消毒空氣、自潔和耐熱的性能。
11.根據權利要求10的抗微生物涂料，其中所述基于硅烷的抗微生物劑為3-(三甲氧基娃燒基)丙基_■甲氧基十八燒基氣化按。
12.根據權利要求10的抗微生物涂料，其中所述光催化劑的粒徑為10 15nm。
13.根據權利要求10的抗微生物涂料，其中所述光催化劑為二氧化鈦。
14.根據權利要求10的抗微生物涂料，其中所述金屬氧化物添加劑的粒徑為20 150nmo
15.根據權利要求10的抗微生物涂料，其中所述至少一種金屬氧化物添加劑選自納米氧化鋁、納米氧化鋅、納米氧化鎂和納米氫氧化鎂中的一種。
16.根據權利要求15的抗微生物涂料，其中所述至少一種金屬氧化物為納米氧化鋁。
全文摘要
本發明涉及制備具有消毒空氣、自潔和耐熱性能的抗微生物涂料的方法，該方法包括如下步驟使用潤濕劑、表面活性劑和多元醇將基于硅烷的抗微生物劑穩定于水中以形成溶膠-凝膠溶液，向溶膠-凝膠溶液中加入粒徑小于20nm的光催化劑，然后向溶膠-凝膠溶液中加入至少一種金屬氧化物添加劑。所述抗微生物涂料可應用于空調管道系統(HVAC)或汽車內部或者木料和織物表面上。
文檔編號A01N25/04GK103249788SQ201180004829
公開日2013年8月14日 申請日期2011年11月21日 優先權日2011年11月21日
發明者蔣毅明 申請人:商業配給(遠東)私人有限公司