[发明专利]一种抗菌防腐聚脲涂料及其制备方法

说明书

本申请提供一种抗菌及防腐性能良好的喷涂聚脲材料的制备方法，属于聚脲涂料技术领域，包括纳米银胶体的制备、纳米氧化锌胶体的制备、负载纳米银的氧化锌的制备、聚多巴胺改性抗菌材料的制备、预聚物A组分的制备及B组分等的制备过程。本发明还提供了一种抗菌及防腐性能良好的喷涂聚脲材料，A组分中添加有聚多巴胺改性抗菌材料，聚多巴胺改性抗菌材料为聚多巴胺改性的纳米氧化锌和纳米银，增强了负载纳米银的纳米氧化锌与聚脲界面相容性及分散性，负载纳米银的纳米氧化锌呈现协同抗菌效果从而实现更高的抑菌性能，增大了聚脲的交联密度，提高了防腐性能。

技术领域

本发明涉及聚脲涂料技术领域，更具体的说，本发明涉及一种抗菌防腐聚脲涂料及其制备方法。

背景技术

随着社会的发展，人们的日常生活及建筑物、船舶、循环冷却水等很多领域都存在着抗菌需求。因此，开发具有抗菌功能的涂料是涂料工业发展的方向之一。在涂料中添加一定适宜的、能稳定存在的抗菌材料，即可制成抗菌涂料。抗菌涂料可直接涂装在各种材料上，因其使用方便而备受关注。当前抗菌涂料的作用已经从单纯保护建筑免受微生物侵蚀，扩展到通过抑制细菌和病毒在墙面过度滋生繁殖，使墙面避免成为细菌和病毒的传播途径，以此保障人民健康。

喷涂聚脲弹性体(Spray Polyurea Elastomer，简称SPUA)技术是近20年由国外发展起来的一种新型喷涂技术，具有理化性能好、反应性高、绿色无污染的特点，广泛应用于管道、建筑、能源、交通、水利、化工、军事等防腐防护领域。聚脲做为一种无溶剂环保型材料，如何开发其抗菌性是当前研究热点之一。

如申请号为CN201310385340.6，发明名称为“一种制备耐腐蚀抗菌防腐聚脲复合涂层的方法”的中国专利。涉及一种聚合物纳米复合涂层的制备方法，该方法包括下列步骤：制备涂层A组分；通过采用在B组分中添加纳米抗菌剂，制备混合有纳米抗菌剂B组分；将上述A组分和混合有纳米抗菌剂的B组分分别加入到喷涂设备中进行喷涂，即制得金属或混凝土表面的防腐蚀抗菌保护复合涂层，提高了聚脲涂层的抗菌能力，减小了涂层微观缺陷，提高了涂层的耐腐蚀与抗磨性。现有技术方案在B组分中添加纳米抗菌剂硫氰酸亚铜粉体，此种工艺是在复合型涂料中物理添加抗菌剂实现的，抗菌性能的基团并不是通过化学键连接在基料高分子上，这种外添加纳米抗菌剂容易出现不相容、团聚及分散不均匀问题，导致抗菌效果大打折扣。

因此，有必要研究一种抗菌及防腐性能良好的喷涂聚脲材料及其制备方法，解决现有技术中物理添加抗菌剂容易出现不相容、团聚及分散不均匀问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种抗菌及防腐性能良好的喷涂聚脲材料及其制备方法，A组分中添加有聚多巴胺改性抗菌材料，聚多巴胺改性抗菌材料为聚多巴胺改性的纳米氧化锌和纳米银，增强了负载纳米银的氧化锌与聚脲界面相容性及分散性，负载纳米银的氧化锌呈现协同抗菌效果从而实现更高的抑菌性能。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种抗菌及防腐性能良好的喷涂聚脲材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：将0.1-1份硝酸银和0.1份浓度为1wt％的柠檬酸钠溶液放入50ml去离子水中，加热至100℃下搅拌1h，制得纳米银胶体；

S2：通过超声分散技术，将1-5份纳米氧化锌分散于50ml二乙二醇中，得到稳定的纳米氧化锌胶体；

S3：将S1得到的纳米银胶体与S2得到的纳米氧化锌胶体混合均匀，在90-100℃下搅拌1h，然后向上述混合溶液中加入1-3份盐酸多巴胺，在90-100℃下搅拌6h；之后，以转速5000rpm离心5-10min，再用乙醇-水溶液洗涤沉淀物三次，然后在60℃下真空干燥12h，制得聚多巴胺改性抗菌材料，于惰性环境中封存备用；