銀系疏水抗菌涂層制備及其性能研究.pdf

1、細菌等微生物易在材料表面粘附、繁殖并形成生物膜，嚴重威脅到人類的健康和生活。近年來，利用有機低表面能材料減少細菌粘附及無機抗菌材料的殺菌作用可協(xié)同提高表面的抗菌和耐沾污性能，已成為抗菌材料研究的重要發(fā)展趨勢。
　　本文分別采用Ag/TiO2粉體抗菌劑和中空內部載銀二氧化硅微球(MSMAs)緩釋型抗菌劑與低表面能的含氟有機聚合物復合，成功制備出Ag/TiO2疏水抗菌涂層以及類荷葉表面MSMAs/FSR超疏水抗菌涂層，提高了涂層的抗菌

2、性能。主要研究內容及結論有:
　　(1) Ag/TiO2粉體表面改性與表征。采用乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)對無機粉體Ag/TiO2進行表面改性，研究了VTES量、反應溫度、反應時間等對粉體改性的影響，并對改性前后粉體表面形貌、紅外光譜及疏水、抗菌性能等進行表征分析。
　　結果表明:VTES水解后產生的硅羥基與Ag/TiO2粉體表面羥基反應形成Si-O-Ti鍵，實現(xiàn)對Ag/TiO2粉體表面改性，最優(yōu)的改性工藝條件為:Ag/

3、TiO2粉體2g、VTES2mL、水浴反應溫度40℃、水浴反應時間5h。在該工藝條件下所制備改性Ag/TiO2粉體平均粒徑為0.276μm，對水的接觸角由53.3°增大到149.4°，其抗菌活性未受改性影響，對大腸桿菌抑菌率仍高達99.4％。
　　(2) Ag/TiO2疏水抗菌涂層制備與表征。采用乳液聚合法和共混工藝制備氟硅改性丙烯酸乳液，并與改性后的Ag/TiO2粉體復配制備具有疏水性能和抗菌性能的Ag/TiO2疏水抗菌涂層。研

4、究制備工藝對乳液穩(wěn)定性及涂層附著力的影響，并對所制備Ag/TiO2疏水抗菌涂層結構形貌、疏水性、抗菌性等進行表征分析。
　　結果表明:氟硅丙乳液的最優(yōu)合成工藝條件為:復合乳化劑總用量是單體的7％，引發(fā)劑用量是單體的0.4％，聚合溫度70℃、聚合時間4h，所合成氟丙乳液與硅丙乳液的最佳質量比10/90。當改性Ag/TiO2粉體添加量為1％時，在保證涂料體系穩(wěn)定性及涂層附著力的同時，在涂層表面形成了具有微米-納米二元粗糙結構的凸起，對

5、水接觸角從單一氟硅丙涂層的98.2°提高到120.9°，對大腸桿菌抑菌率從單一疏水涂層的51.1％提高到93.2％。
　　(3)類荷葉表面疏水抗菌涂層的制備與表征。采用具有緩釋抗菌特性的MSMAs與氟硅樹脂(FSR)構建具有類似于荷葉表面結構的超疏水抗菌涂層。研究旋涂制備工藝對涂層表面形貌的影響，并對所制備超疏水抗菌涂層結構形貌以及疏水、抗菌性能進行表征分析。
　　結果表明:旋涂法制備類荷葉表面MSMAs/FSR超疏水抗菌涂