本发明公开了一种离子响应型抗菌防腐涂料的制备方法,本发明首先通过液相混合、回流冷凝制备了SiO纳米容器,再将上述纳米材料与抗菌剂混合,经超声处理得到负载抗菌剂的纳米容器,然后采用Fe‑TA络合物分子膜封装纳米容器。最后按照涂料制备的基本方法,将功能填料加入基体涂料中,再加入涂料助剂,经高速搅拌后得到离子响应型抗菌防腐涂料。本发明所选用涂料为水性涂料、抗菌剂为三氯生(TCS)均具有绿色环保的特点,不含有害成分。使用过程中对人体及环境不会产生危害,具有涂层自修复、抗菌时效长和防腐性能优异的特点。
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1.一种离子响应型抗菌防腐涂料的制备方法,其特征在于,首先通过液相混合、冷凝回流制备装载抗菌剂菌剂的纳米容器,通过搅拌、超声处理将抗菌剂负载于纳米容器中,其次对纳米容器进行封装,最后将功能填料加入基体涂料,即得到一种用于管线钢的离子响应型抗菌防腐涂料。
2.根据权利要求1所述的一种离子响应型抗菌防腐涂料的制备方法,其特征在于,具体操作步骤如下:步骤1,纳米容器的制备将十六烷基三甲基溴化铵、1.5~2mol/L的NaOH溶液、H2O混合搅拌20~30min,并保持温度为60~80℃,制成混合溶液;向混合溶液中缓慢滴加正硅酸乙酯,不断搅拌得到固体沉淀;过滤分离出固体沉淀,依次用水、乙醇清洗,烘干;称取烘干后的固体沉淀加入到异丙醇+HCl配制的溶液中,通过超声处理分散均匀,然后再80℃条件下回流冷凝4h,将得到的物质依次用去离子水、乙醇清洗,并在真空下进行干燥,即得到用于负载抗菌剂的介孔SiO2纳米容器;步骤2,抗菌剂负载将抗菌剂溶于无水乙醇中,加入纳米容器,所述抗菌剂与纳米容器的质量比为0.1~1:1~5;混合搅拌并超声分散10~30min,在离心机中离心10min,分离取出沉积物,水洗烘干得到载有抗菌剂的纳米容器;步骤3,纳米容器封装将浓度为0.05~0.1mol/LFeCl3·6H2O溶液和浓度为0.02~0.03mol/L单宁酸溶液混合搅拌,并向其中加入载有抗菌剂的纳米容器,缓慢滴加NaOH调节pH至8,离心提取沉积物、水洗,得到由FeⅢ-TA络合物分子膜封装的纳米容器;所述FeCl3·6H2O溶液、单宁酸溶液和载有抗菌剂的纳米容器的比例为15ml:30ml:0.1~0.4g;步骤4,抗菌防腐涂料制备将步骤3得到FeⅢ-TA络合物分子膜封装的纳米容器按5~15%的比例加入到环氧树脂基体涂料中,充分搅拌30~45min,加入1~5%的与基体涂料对应的固化剂及0.5~2%分散剂并继续搅拌10~15min,即得到离子响应型抗菌防腐涂料。
3.根据权利要求1所述的一种离子响应型抗菌防腐涂料的制备方法,其特征在于,步骤1中NaOH浓度为1.5~2.0mol/L、HCl为未稀释的浓盐酸。
4.根据权利要求2所述的一种离子响应型抗菌防腐涂料的制备方法,其特征在于,步骤2中抗菌剂为5-氯-2-(2',4'-二氯苯氧基)苯酚。
5.根据权利要求3所述的一种离子响应型抗菌防腐涂料的制备方法,其特征在于,步骤4中所述搅拌速率为1200~1500r/min;基体涂料选用E-44环氧树脂;固化剂选用芳香胺固化剂BS-3608、聚酰胺固化剂Versamid280B75或651低分子聚酰亚胺中任意一种;分散剂为BYK190、BYK191或聚乙二醇中的任意一种。
6.根据权利要求3所述的一种离子响应型抗菌防腐涂料的制备方法,其特征在于,步骤1所述十六烷基三甲基溴化铵、NaOH溶液、H2O与正硅酸乙酯的比例为0.5~1.2g:1.5~3ml:200~240mL:2~3ml。
7.根据权利要求3所述的一种离子响应型抗菌防腐涂料的制备方法,其特征在于,步骤1所述固体沉淀、异丙醇和HCl的比例为0.5~1.0g:120ml:6ml。
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