一种无溶剂制备无氟自清洁、抗菌涂饰材料的方法与流程

本发明涉及高分子涂层材料的应用，具体涉及一种无溶剂制备无氟自清洁、抗菌涂饰材料的方法。

背景技术：

1、随着人们对生活品质的要求逐渐提高，环境问题逐渐成为人们关注的焦点。工业污水的产生、汽车尾气的排放、空气中的尘埃等夹杂着细菌和污染物，长期在此类环境中的材料，因渗透作用、静电作用等，遭受细菌和污染物的侵害，既影响材料外观、清洁度、耐久性等，也威胁人们的身体健康。为此，防污涂饰材料应运而生并展现出了广泛的应用前景。

2、传统防污涂饰材料多为溶剂型，即以丙酮、n，n-二甲基甲酰胺(dmf)、异丙醇等有机溶剂为主要分散介质得到的涂料体系。这些有机溶剂都有不同程度的毒性，且容易挥发，对人体和环境都会造成一定的危害。近年来，研发人员通过引入有机硅和有机氟聚合物等低表面能材料作为防污涂饰材料增强物体表面的拒水性以提高其接触角，然而含氟或硅等的成膜材料制备过程往往需要借助危险的挥发性有机化合物(voc)，既增加了成本，也会污染环境，这对于大规模生产施工是不利的，不能满足不同应用场景规模化生产施工基材的防护需求。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供一种无溶剂制备无氟自清洁、抗菌涂饰材料的方法，采用无溶剂制备方法，通过引入聚二甲基硅氧烷和邻氨基苯甲酸甲酯，分别实现了自清洁和抗微生物性能的组合，双酚a二缩水甘油醚和1，3-双(3-氨基丙基)四甲基二硅氧烷被用作涂层基材以提高涂层的机械强度，制备了高透光率、自清洁和抗菌的防污涂饰材料，以满足不同应用场景规模化生产施工基材的防护需求。

2、本发明是通过如下技术方案实现的：

3、提供一种无溶剂制备无氟自清洁、抗菌涂饰材料的方法，包括以下步骤：

4、s1、配制起始反应液：将双酚a二缩水甘油醚和邻氨基苯甲酸甲酯均匀混合得到组分a溶液；将1，3-双(氨丙烷基)四甲基二硅和环氧基单封端聚二甲基硅氧烷均匀混合得到组分b溶液；

5、s2、升温反应：对组分a溶液和组分b溶液升温至70～80℃，使其分别发生加成反应至反应结束；

6、s3、分别取s2中反应结束后的组分a溶液和组分b溶液均匀混合涂饰在基材表面，加热固化得到具有自清洁和抗菌性能的透明无氟涂饰层。

7、进一步的，在步骤s2中，组分a溶液中，双酚a二缩水甘油醚过量，邻氨基苯甲酸甲酯完全参与反应。

8、进一步的，在步骤s2中，组分b溶液中1，3-双(氨丙烷基)四甲基二硅过量，环氧基单封端聚二甲基硅氧烷完全参与反应。

9、进一步的，在步骤s2中，组分a溶液升温反应温度为70℃，反应时间1h。

10、进一步的，在步骤s2中，组分b溶液升温反应温度为80℃，反应时间1h。

11、进一步的，在步骤s3中，加热固化的温度为70～120℃。

12、进一步的，在步骤s3中，基材可以是玻璃、金属、皮革和石材。

13、一种使用无溶剂制备无氟自清洁、抗菌涂饰材料的方法制备的具有自清洁和抗菌性能的涂饰层，其分子结构式如下：

14、

15、本发明的有益效果：

16、本发明基于双酚a型缩水甘油醚(badge)和邻氨基苯甲酸甲酯(ma)，1，3-双(氨丙烷基)四甲基二硅(tmds)和环氧基单封端pdms的双组分体系实现了防污涂层的制备。ma赋予其抗微生物污染性，对于常见的大肠杆菌、金黄葡萄球菌和青霉菌具有优异的杀灭作用。pdms为涂层提供低表面能，对常见的水性、油性液滴具有杰出的疏液润滑性能。涂饰材料涂层表面能够迅速排除水和油等液体，同时能够有效抑制常见的细菌和真菌的生长和繁殖，保持涂饰材料涂层的清洁卫生。该体系制备简单，固化时间短，且形成的涂层具有较高的光学透过率。

17、此外，基体树脂的高交联密度赋予其优异的耐磨性能，复合涂层展现出优异的机械性能(磨损、弯曲)和耐久稳定性(酸碱、紫外照射和高温)，提升了其防护使用寿命，减少了后续护理成本，零voc体系、成本经济和规模化施工使得该涂层具有广阔的工业化前景。

技术特征：

1.一种无溶剂制备无氟自清洁、抗菌涂饰材料的方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的无溶剂制备无氟自清洁、抗菌涂饰材料的方法，其特征在于：在步骤s2中，组分a溶液中，双酚a二缩水甘油醚过量，邻氨基苯甲酸甲酯完全参与反应。

3.根据权利要求2所述的无溶剂制备无氟自清洁、抗菌涂饰材料的方法，其特征在于：在步骤s2中，组分b溶液中1，3-双(氨丙烷基)四甲基二硅过量，环氧基单封端聚二甲基硅氧烷完全参与反应。

4.根据权利要求1所述的无溶剂制备无氟自清洁、抗菌涂饰材料的方法，其特征在于：在步骤s2中，组分a溶液升温反应温度为70℃，反应时间1h。

5.根据权利要求1所述的无溶剂制备无氟自清洁、抗菌涂饰材料的方法，其特征在于：在步骤s2中，组分b溶液升温反应温度为80℃，反应时间1h。

6.根据权利要求1所述的无溶剂制备无氟自清洁、抗菌涂饰材料的方法，其特征在于：在步骤s3中，加热固化的温度为70～120℃。

7.根据权利要求1所述的无溶剂制备无氟自清洁、抗菌涂饰材料的方法，其特征在于：在步骤s3中，基材可以是玻璃、金属、皮革和石材。

8.一种使用权利要求1所述的无溶剂制备无氟自清洁、抗菌涂饰材料的方法制备的具有自清洁和抗菌性能的涂饰层，其分子结构式如下：

技术总结
本发明涉及高分子涂层材料的应用技术领域，具体涉及一种无溶剂制备无氟自清洁、抗菌涂饰材料的方法，包括以下步骤：S1、配制起始反应液：将双酚A二缩水甘油醚和邻氨基苯甲酸甲酯均匀混合得到组分A溶液；将1，3‑双(氨丙烷基)四甲基二硅和环氧基单封端聚二甲基硅氧烷均匀混合得到组分B溶液；S2、升温反应：对组分A溶液和组分B溶液升温使其分别发生加成反应至结束；S3、分别取S2中反应结束后的组分A溶液和组分B溶液均匀混合涂饰在基材表面，在70‑120℃范围内加热固化得到具有自清洁和抗菌性能的透明无氟涂饰层。本发明实现了具有优异自清洁、抗菌性能和耐磨稳定性涂层的制备，制备方法简单，适用于大规模生产，并具有广泛的应用前景。

技术研发人员：肖杨,匡卫,张徐靖,孙海园,王鑫,徐本富,邢淑洋,田荟琳,王新宇
受保护的技术使用者：山东皓尊生物科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23