[发明专利]一种电热抗菌涂层及其制备方法

说明书

本发明公开了一种电热抗菌涂层，由下至上依次包括基体、过渡层、绝缘隔热层、电热层和表面防护层；所述电热层的材质选自NiCr合金、NiCrFe合金、NiFe合金、NiCu合金、FeCrAl合金、AlNiFe合金中的至少一种。本发明提供了一种电热抗菌涂层，无需外加抗菌剂，在低压通电情况下，可以实现快速、高效的抗菌效果。

技术领域

本发明涉及抗菌涂层的技术领域，尤其涉及一种电热抗菌涂层及其制备方法。

背景技术

随着社会的发展及人民生活水平的提高，健康的生存环境日益成为人类追求的目标。随着人们对环境微生物的研究和认识水平的不断提高，在利用微生物有益性的同时，也意识到其作为病原菌的危害性，由此促进了抗菌材料的开发。

在自然界中，有许多物质本身就具有良好的杀菌或抑制微生物的功能，如部分带有特定基团的有机化合物、一些无机金属材料及其化合物、部分矿物质和天然物质。但目前，抗菌材料更多的是指通过添加一定的抗菌物质(称为抗菌剂)，从而使材料具有抑制或杀灭表面细菌能力的一类新型功能材料，如抗菌塑料、抗菌纤维和织物、抗菌陶瓷、抗菌金属材料等等。

抗菌材料主要分为无机抗菌材料、有机抗菌材料以及纳米抗菌材料。

无机抗菌材料：采用无机抗菌剂，利用无机金属的抗菌能力，通过物理吸附离子交换等方法，将无机金属(或其离子)固定在氟石、硅胶等多孔材料的表面制成抗菌剂，然后将其加入到相应的制品中即获得具有抗菌能力的材料。银离子类抗菌剂是最常用的抗菌剂，呈白色细粉末状，耐热温度可达270℃以上。银离子类抗菌剂的载体有沸石、陶瓷、活性炭等。有时为了提高协同作用，再添加一些铜离子、锌离子。水银、镉、铅等金属也具有抗菌能力，但对人体有害。铜、镍、钴等离子带有颜色，将影响产品的美观。锌有一定的抗菌性，但其抗菌强度仅为银离子的1/1000。因此，银离子抗菌剂在无机抗菌剂中占有主导地位。此外还有氧化锌、氧化铜、磷酸二氢铵、碳酸锂等无机抗菌剂。

有机抗菌材料：采用有机抗菌剂，主要品种有香草醛或乙基香草醛类化合物，常用于聚乙烯类食品包装膜中，起抗菌作用。另外还有酰基苯胺类、咪唑类、噻唑类、异噻唑酮衍生物、季铵盐类、双呱类、酚类等。目前有机抗菌剂的安全性尚在研究中。一般来说有机抗菌剂耐热性差些，容易水解，有效期短。

纳米抗菌材料：是将无机抗菌剂采用高科技的纳米技术处理，使其具有更为广泛、卓越的抗菌杀菌功能，并且通过缓释作用，提高了抗菌长效性。

可以发现，传统的抗菌材料均是通过在材料中添加具有抗菌作用的金属、无机或有机抗菌剂来实现释放性或接触性杀菌防护效果。但这些技术存在安全性差、使用寿命短、抗菌活性不高等不足。特别是对许多抗菌性能需求较高的领域，如食品加工机械、餐饮卫浴设备等，现有抗菌材料均无法很好地满足要求。

发明内容

本发明提供了一种电热抗菌涂层，无需外加抗菌剂，在通电情况下，可以实现快速、高效的抗菌效果。

具体技术方案如下：

一种电热抗菌涂层，由下至上依次包括基体、过渡层、绝缘隔热层、电热层和表面防护层；

所述电热层的材质选自NiCr合金、NiCrFe合金、NiFe合金、NiCu合金、FeCrAl合金、AlNiFe合金中的至少一种。

本发明公开了一种具有特殊结构的抗菌涂层，无需外加任何抗菌剂，在采用上述特殊组成的电热层时，仅需在1～10V的电压下，通电0.5～10min，即可将涂层表面超过99％的细菌去除完全。

本发明中的电热抗菌涂层可以适应多种基体材料，包括金属、陶瓷、塑料或玻璃等等，因此大大增加了其应用范围。

通过在基体表面沉积过渡层可以显著提高绝缘隔热层与基体间的界面结合力，从而保证该电热抗菌涂层在使用过程中的稳定性。