[发明专利]基于ZIF-L的环氧树脂复合涂料及制备方法、以及涂层产品

说明书

本发明是关于一种基于ZIF‑L的环氧树脂复合涂料及制备方法、以及涂层产品，涉及涂料、表面涂层技术领域。主要采用的技术方案为：所述基于ZIF‑L的环氧树脂复合涂料包括：二维金属有机框架材料ZIF‑L纳米颗粒、8‑羟基喹啉封端苯胺三聚体、环氧树脂涂料本体。其中，在所述基于ZIF‑L的环氧树脂复合涂料中：二维金属有机框架材料ZIF‑L纳米颗粒的质量分数为0.1‑10wt％；所述8‑羟基喹啉封端苯胺三聚体的质量为二维金属有机框架材料ZIF‑L纳米颗粒的5‑50％。本发明主要用于提供及制备一种抗菌、防污、防腐性能优异的基于ZIF‑L的环氧树脂复合涂料及一种涂层产品，能够防止革兰氏阴性细菌、革兰氏阳性细菌以及对小球藻、三角褐指藻、舟形藻具有良好的毒杀与防贴附作用。

技术领域

本发明涉及一种涂料、表面涂层技术领域，特别是涉及一种基于ZIF-L的环氧树脂复合涂料及制备方法、以及涂层产品。

背景技术

耐药菌株、细菌粘附、以及随后的生物污染已成为全球死亡和经济损失的主要原因之一。特别是在自然海洋环境中，细菌与其他生物(动植物等)的共存使得生物净化变得复杂和具有挑战性。在1960年代引入三丁基锡(TBT)等有机锡化合物之前，人们使用了多种有毒材料(例如，铜、汞、砷)来控制生物污损。然而，基于三丁基锡(TBT)的化合物可能对环境产生有害影响，因此自2008年初以来，越来越多的国家签署了“禁止使用基于有机锡化合物的防污涂料”的国际条约。另外，抗生素可以选择性地杀灭细菌，但没有广谱杀菌特性，而且过度使用抗生素会产生耐药菌株，甚至是超级细菌。预防性使用抗生素是典型的抗生素滥用。综上，迫切需要开发一种不引起耐药性的新材料来替代TBT等有毒材料来杀死细菌，以防止细菌附着和生物污染。

二维ZIF-L是一种新型金属有机框架类材料，具有合成工艺流程简单和成本低廉等优点，还可促进哺乳动物细胞增殖作用，可长效释放Zn²⁺，具有光催化杀菌性能。本发明的发明人认为：若将二维金属有机框架材料ZIF-L填料应用到有机涂料中，可以使涂层具有抗菌、防污、防腐性能。

但是，本发明的发明人发现：二维金属有机框架材料ZIF-L纳米颗粒具有“存在范德华力作用、表面积大、表面能高、处于能量不稳定状态，容易发生聚集达到稳定状态；导电性差，表面积累了大量的正、负电荷，表面电荷的集聚造成纳米颗粒的团聚”的特点；这些特点使得二维金属有机框架材料ZIF-L纳米颗粒极易在树脂涂料中发生团聚，导致涂层中出现孔洞及缺陷，不但无法产生“迷宫效应”提高防腐性能，反而会加剧腐蚀，降低涂层机械性能，起到反效果。若凭借强烈的机械搅拌力和剪切力或是利用超声的高能振荡作用来削弱二维金属有机框架材料ZIF-L层间的相互作用，可以获得短时间内稳定的二维金属有机框架材料ZIF-L分散液，但这种方法时效性短成本高，还可能因为超声时间过长，导致二维金属有机框架材料ZIF-L层破裂，片径减小，出现局部缺陷。

因此，如何使二维金属有机框架材料ZIF-L稳定地分散在涂料中，是提高基于ZIF-L的环氧树脂复合涂料综合性能的至关重要的一环。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种基于ZIF-L的环氧树脂复合涂料及制备方法、以及涂层产品，主要目的在于提供及制备一种抗菌、防污、防腐性能优异的基于ZIF-L的环氧树脂复合涂料。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供一种基于ZIF-L的环氧树脂复合涂料，其中，所述基于ZIF-L的环氧树脂复合涂料包括：二维金属有机框架材料ZIF-L纳米颗粒、8-羟基喹啉封端苯胺三聚体、环氧树脂涂料本体；

其中，在所述基于ZIF-L的环氧树脂复合涂料中：所述二维金属有机框架材料ZIF-L纳米颗粒的质量分数为0.1-10wt％，优选为0.5-5wt％；所述8-羟基喹啉封端苯胺三聚体的质量为二维金属有机框架材料ZIF-L纳米颗粒的5-50％(即，在所述基于ZIF-L的环氧树脂复合涂料中：所述8-羟基喹啉封端苯胺三聚体的质量分数为0.005-5wt％，优选为0.025-2.5wt％)。