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抗菌涂料的優勢與分類

發布時間:2020-05-22
一、什么是抗菌涂料
       涂料是一種流動或粉末狀態的物質,能夠均勻地覆蓋和良好地附著在物體表面形成固體薄膜。它是具有防護、裝飾或特殊功能的材料。若按照成膜物質和顏料的分散狀態分類,有溶劑型涂料、水性涂料、粉末涂料、高能射線固化涂料等。隨著社會的發展,人們的日常生活及建筑物、船舶、循環冷卻水等很多領域都存在著抗菌需求。因此,開發具有抗菌功能的涂料是涂料工業發展的方向之一。在涂料中添加一定適宜的、能穩定存在的抗菌材料,即可制成抗菌涂料。抗菌涂料可直接涂裝在各種材料上,因其使用方便而備受關注。

涂料用抗菌材料有天然、有機和無機之分。天然抗菌涂料主要有殼聚糖、天然萃取物等,它們是植物的一些提取物,因其來源、提取水平、成本、穩定性、色度等問題,在涂料應用中受到很大限制。但最近華中農大的研究人員利用“魔芋”很強的粘性,并且能抑制細菌生長的特點,成功地將魔芋用于生產抗菌涂料,由此可見,開發出綠色、無污染的天然抗菌涂料已成為可能。

 
1.有機抗菌涂料
     有機抗菌涂料主要有異噻唑啉酮類、甲醛釋放劑、有機胺類等幾種。它們雖然具有抗變色能力強、短期抑菌效果明顯等優點,但也存在耐熱性差、易分解、使用壽命短,有的還有毒副作用,甚至有致癌作用的缺點,在抗菌涂料中的應用也受到一定的限制。目前有機表面活性抗菌涂料的開發熱點是不溶性聚氮陽離子型抗菌涂料,其具有抗菌性好、緩釋、長效、低毒、安全等特點,其中季銨鹽型抗菌涂料已被廣泛應用于抗菌涂料中。
近年來研究發現帶有長烷基鏈的聚季磷鹽較聚季銨鹽具有更佳的抗菌性能,但要實現在抗菌涂料中的應用還需進一步研究。為了改善添加了有機抗菌涂料的涂料的性能,降低其對環境、人畜的刺激和毒害,研制具有緩釋、高效、低毒、安全性高的有機抗菌涂料是今后研究和發展的重點。


  1. 無機抗菌涂料
     無機抗菌涂料主要是利用銀、銅、鋅、鈦等金屬及其離子的殺菌或抑菌能力制得的抗菌涂料,作用機理主要是利用陽離子效應,通過利用陽離子與細菌細胞膜上的蛋白反應,阻止細胞膜的功能。無機抗菌涂料具有廣譜抗菌、高效率滅菌、長效、不產生耐藥性等特點,有效彌補了有機抗菌涂料的不足,因而引起人們廣泛注意。
根據抗菌機制的不同,無機抗菌涂料主要分為金屬離子型抗菌涂料、光催化型抗菌涂料兩類。金屬離子型抗菌涂料主要是通過物化反應將銀、銅等重金屬或者金屬氧化物及金屬離子負載于無機載體(如硅膠、孰土礦物、沸石等多孔材料)表面上,從而制備成相應的抗菌涂料。當微生物與金屬離子接觸后,金屬離子的毒性會損傷微生物的蛋白質、DNA等生物大分子,破壞菌體細胞結構的完整性,造成細胞無法正常進行生命活動。在此類抗菌涂料中,汞、鎘、鉛等有較大的毒性,在涂料行業中應用較少,銅、鈷、鎳等離子帶有一定的顏色,銀離子具有抗菌廣譜、殺菌效率高、不易產生抗藥性等特點,在無機抗菌涂料的研究中占主導地位。納米化的銀類抗菌涂料安全性更高、效果更持久、用量少、價格低,是銀系無機抗菌涂料的最新發展方向,也是目前研究一大焦點。
 
     開發具有抗菌功能的涂料是涂料工業的發展方向之一。圍繞抗菌涂料的開發,當前國內外科技工作者已在涂料用抗菌劑的篩選研制、抗菌機理的研究等方面取得了較多的成果,季銨鹽型有機抗菌劑、 納米銀離子及光催化型無機抗菌劑已被越來越多地應用于抗菌涂料中。
 

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