[发明专利]抗菌铝合金及其制备方法

说明书

本申请提供了一种抗菌铝合金及其制备方法。其中，该抗菌铝合金的制备方法包括：制备含有羟基的改性纳米TiO₂溶液；将铝合金表面进行羟基化处理，制得表面活化铝合金；将改性纳米TiO₂溶液涂于表面活化铝合金的表层，制得抗菌铝合金。本申请通过对铝合金表面进行羟基化处理，可将纳米TiO₂化学接枝在铝合金表面形成具有长效抗菌性能的膜层，不仅有效解决铝合金表面抗菌问题，而且能够与铝合金长久地牢固结合，保障了抗菌膜层的长效抗菌性及使用寿命，同时使铝合金的耐腐蚀性也得到大幅度的提高。

技术领域

本申请属于表面功能材料技术领域，具体地，涉及一种抗菌铝合金及其制备方法。

背景技术

铝合金广泛应用在医疗、食品、工业、建筑、船舶及航空航天等多种领域和场合。随着全球细菌及病毒感染引发的事件日益增多，抗菌的卫生管理已经受到社会的极大关注。然而常规的铝合金并没有抑菌和杀菌能力，无法阻止细菌的粘附、铺展和生长。因此在使用环境下，细菌特别容易在表面滋生及繁殖，从而传染疾病。同时微生物附着在铝合金表面会导致其表面氧化层被破坏，极易发生点蚀形成应力集中，从而使铝合金的力学性能大大降低。因此开发出自身具有抗菌功能的具有十分重要的意义。

为了防止细菌在铝合金表面生存繁殖，现阶段针对铝合金表面抗菌的方法主要是在其表面涂覆一层抗菌涂层。然而这种抗菌方法有很明显的弊端，首先是随着使用时间的延长，表面涂层附着力差，出现开裂、剥落等现象，从而失去抗菌的效果。而且，该种制备方式通常设计热处理，增加工艺难度和生产成本。

发明内容

针对现有技术的不足，本申请提出了一种具有长效抗菌性能的铝合金的制备方法。本申请所制备的抗菌铝合金，表面涂层均匀、附着力强、抗菌耐久度优良。同时，工艺简单、成本低廉并且具有无毒害性、对皮肤无刺激性等优点。

根据本申请的第一方面，本申请提供了一种抗菌铝合金的制备方法，其包括：

制备含有羟基的改性纳米TiO₂溶液；

将铝合金表面进行羟基化处理，制得表面活化铝合金；

将所述改性纳米TiO₂溶液涂于所述表面活化铝合金的表层，制得所述抗菌铝合金。

在本申请的一些实施例中，备含有羟基的改性纳米TiO₂溶液包括：

将4～5份硅酸钠加入275～560份纳米TiO₂溶液中搅拌30～60min，然后再加入200～550硅烷，保持pH值为8～9，搅拌10～30min，制得所述改性纳米TiO₂溶液。

在本申请的一些实施例中，制备含有羟基的改性纳米TiO₂溶液还包括：

将10～30份钛酸丁酯、5～10份二乙醇胺、100～300份乙醇混合，搅拌30～60min，搅拌速度400～600rpm，制得溶液A；

将80～100份水和80～120份乙醇混合搅拌，搅拌速度400～600rpm，搅拌10～20min制得溶液B；

将所述溶液B缓慢加入到搅拌的所述溶液A中，保持溶液温度50～60℃，并继续搅拌30～60min后制得所述纳米TiO₂溶液。

在本申请的一些实施例中，采用ZnCl₂和NH₄Cl的混合溶液将铝合金表面进行羟基化处理，制得所述表面活化铝合金。

在本申请的一些实施例中，采用ZnCl₂和NH₄Cl的混合溶液将铝合金表面进行羟基化处理，制得所述表面活化铝合金包括：