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抗菌涂料的优势与分类

发布时间:2020-05-22
一、什么是抗菌涂料
       涂料是一种流动或粉末状态的物质,能够均匀地覆盖和良好地附着在物体表面形成固体薄膜。它是具有防护、装饰或特殊功能的材料。若按照成膜物质和颜料的分散状态分类,有溶剂型涂料、水性涂料、粉末涂料、高能射线固化涂料等。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。

涂料用抗菌材料有天然、有机和无机之分。天然抗菌涂料主要有壳聚糖、天然萃取物等,它们是植物的一些提取物,因其来源、提取水平、成本、稳定性、色度等问题,在涂料应用中受到很大限制。但最近华中农大的研究人员利用“魔芋”很强的粘性,并且能抑制细菌生长的特点,成功地将魔芋用于生产抗菌涂料,由此可见,开发出绿色、无污染的天然抗菌涂料已成为可能。

 
1.有机抗菌涂料
     有机抗菌涂料主要有异噻唑啉酮类、甲醛释放剂、有机胺类等几种。它们虽然具有抗变色能力强、短期抑菌效果明显等优点,但也存在耐热性差、易分解、使用寿命短,有的还有毒副作用,甚至有致癌作用的缺点,在抗菌涂料中的应用也受到一定的限制。目前有机表面活性抗菌涂料的开发热点是不溶性聚氮阳离子型抗菌涂料,其具有抗菌性好、缓释、长效、低毒、安全等特点,其中季铵盐型抗菌涂料已被广泛应用于抗菌涂料中。
近年来研究发现带有长烷基链的聚季磷盐较聚季铵盐具有更佳的抗菌性能,但要实现在抗菌涂料中的应用还需进一步研究。为了改善添加了有机抗菌涂料的涂料的性能,降低其对环境、人畜的刺激和毒害,研制具有缓释、高效、低毒、安全性高的有机抗菌涂料是今后研究和发展的重点。


  1. 无机抗菌涂料
     无机抗菌涂料主要是利用银、铜、锌、钛等金属及其离子的杀菌或抑菌能力制得的抗菌涂料,作用机理主要是利用阳离子效应,通过利用阳离子与细菌细胞膜上的蛋白反应,阻止细胞膜的功能。无机抗菌涂料具有广谱抗菌、高效率灭菌、长效、不产生耐药性等特点,有效弥补了有机抗菌涂料的不足,因而引起人们广泛注意。
根据抗菌机制的不同,无机抗菌涂料主要分为金属离子型抗菌涂料、光催化型抗菌涂料两类。金属离子型抗菌涂料主要是通过物化反应将银、铜等重金属或者金属氧化物及金属离子负载于无机载体(如硅胶、孰土矿物、沸石等多孔材料)表面上,从而制备成相应的抗菌涂料。当微生物与金属离子接触后,金属离子的毒性会损伤微生物的蛋白质、DNA等生物大分子,破坏菌体细胞结构的完整性,造成细胞无法正常进行生命活动。在此类抗菌涂料中,汞、镉、铅等有较大的毒性,在涂料行业中应用较少,铜、钴、镍等离子带有一定的颜色,银离子具有抗菌广谱、杀菌效率高、不易产生抗药性等特点,在无机抗菌涂料的研究中占主导地位。纳米化的银类抗菌涂料安全性更高、效果更持久、用量少、价格低,是银系无机抗菌涂料的最新发展方向,也是目前研究一大焦点。
 
     开发具有抗菌功能的涂料是涂料工业的发展方向之一。围绕抗菌涂料的开发,当前国内外科技工作者已在涂料用抗菌剂的筛选研制、抗菌机理的研究等方面取得了较多的成果,季铵盐型有机抗菌剂、 纳米银离子及光催化型无机抗菌剂已被越来越多地应用于抗菌涂料中。
 

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