UV光固化灭菌涂层及其制备方法.pdf

一种UV光固化灭菌涂层包括：抗菌和抗病毒活性材料，含有齐聚物、活性稀释剂、光引发剂、稳定剂、流平剂和消泡剂的UV光固化胶，附料，UV光固化胶表面镶嵌单品种或混配的抗菌和抗病毒活性材料或UV光固化胶内混合单品种或混配的抗菌和抗病毒活性材料。

1、  一种UV光固化灭菌涂层包括：抗菌和抗病毒活性材料，UV光固化胶，附料，其特征是：UV光固化胶表面镶嵌单品种或混配的抗菌和抗病毒活性材料或UV光固化胶内混合单品种或混配的抗菌和抗病毒活性材料或UV光固化粉末内混合单品种或混配的抗菌和抗病毒活性材料。

2、  如权利要求1所述的UV光固化灭菌涂层，其特征是：抗菌和抗病毒活性材料，包括：纳米Ag颗粒，纳米TiO₂颗粒，纳米ZnO颗粒，纳米SiO₂颗粒，纳米SnO₂颗粒，纳米ZrO₂颗粒，纳米Cu颗粒，纳米CuO₂颗粒，纳米磷酸锆钠颗粒。

3、  如权利要求1所述的UV光固化灭菌涂层，其特征是：UV光固化胶混入蓄光-自发光材料，包括：稀土铝酸盐蓄光-自发光颗粒，稀土硅酸盐蓄光-自发光颗粒，硫化物蓄光-自发光颗粒。

4、  如权利要求1所述的UV光固化灭菌涂层，其特征是：UV胶内混合阳光控制纳米颗粒，包括：硅纳米晶粒或碳化硅纳米晶粒或纳米铝粉或纳米级三氧化铬或纳米级钛酸钡或纳米级Fe3O4或纳米石墨或纳米氧化铟锡或纳米氧化锑或纳米稀土氧化物或纳米TCO。

5、  如权利要求1所述的UV光固化灭菌涂层，其特征是：UV光固化胶或UV光固化粉末内添加热熔胶树脂颗粒。

6、  如权利要求1所述的UV光固化灭菌涂层，其特征是：混配的抗菌和抗病毒活性材料包括：不同品种抗菌和抗病毒活性材料的混配，抗菌和抗病毒活性材料与阳光控制纳米颗粒材料的混配，抗菌和抗病毒活性材料与蓄光-自发光颗粒材料的混配。

7、  一种UV光固化灭菌涂层的制备方法：1、基层材料上涂混有单品种或混配的抗菌和抗病毒活性材料的UV胶；2、紫外线照射；3、混有单品种或混配抗菌和抗病毒活性材料的UV胶固化在基层材料表面。

8、  一种UV光固化灭菌涂层的制备方法：1、基层材料上喷涂UV胶；2、UV胶上喷涂单品种或混配的抗菌和抗病毒活性材料；3、紫外线照射；4、抗菌和抗病毒活性材料镶嵌在固化的UV胶表面，UV胶粘接在基层材料上。

9、  一种UV光固化灭菌涂层的制备方法：1、UV光固化粉末和抗菌和抗病毒活性材料粉末均匀混合；2、UV光固化粉末和抗菌和抗病毒活性材料混合粉末涂在基层材料上；2、加热UV光固化混合粉末到熔融态；4、紫外线照射固化；4、冷却后，抗菌和抗病毒活性材料和UV胶固化在基层材料上。

10、  一种UV光固化灭菌涂层的制备方法：1、基层材料上涂UV光固化粉末涂料；2、加热UV光固化粉末涂料到熔融态；3、在熔融态UV胶上喷单品种或混配的抗菌和抗病毒活性材料；4、紫外线照射固化；4、冷却后，抗菌和抗病毒活性材料镶嵌在固化的UV光固化胶上，UV光固化胶粘接在基层材料上。

UV光固化灭菌涂层及其制备方法
发明领域：
本发明涉及UV光固化灭菌涂层。
背景技术：
中国专利200810030170.9《一种抗菌UV涂料及其制作工艺》提出一种抗菌UV涂料的制作工艺，将纳米银粉末和润湿分散剂混合制成一个抗菌原液，将抗菌原液与UV涂料中的聚脂丙烯酸脂混合制成抗菌母液，最后将抗菌母液与UV涂料的其它组分混合制成抗菌UV涂料，由于聚脂丙烯酸脂是UV涂料中的一种组分，它具有良好的颜料润湿性，聚脂丙烯酸脂能够很好地混溶在UV涂料中，纳米银粉末能够很好地分散在聚脂丙烯酸脂中，因此，混合分散在聚脂丙烯酸脂中的纳米银粉末亦能够很好地分散在UV涂料中，且分散均匀，能够自行杀灭附着在涂料上的细菌、病菌。
上述专利的不足是：1、将纳米银粉末树脂混合分散在聚脂丙烯酸脂中，纳米银粉末周围包裹聚脂丙烯酸脂，细菌或病菌需要通过包裹聚脂丙烯酸脂树脂层才能与纳米银粉末接触，包裹聚脂丙烯酸脂树脂涂层降低纳米银粉末的灭菌效能。2、上述专利没有提出UV光固化粉末胶及涂层的制备方法。3、上述专利没有提出UV光固化胶涂层的制备方法。3、上述专利没有提出除银以外的其它材料与UV胶的结合。
发明内容：
本发明的目的是：1、UV光固化胶表面镶嵌抗菌和抗病毒活性材料，抗菌和抗病毒活性材料表面裸露，直接与细菌、病菌接触，提高抗菌和抗病毒活性材料灭菌效能。2、抗菌和抗病毒活性材料混合进UV光固化胶内，直接喷涂在基材表面，表面磨削后，抗菌和抗病毒活性材料表面裸露，提高抗菌和抗病毒活性材料灭菌效能。3、抗菌和抗病毒活性纳米材料表面混合或涂刷抗菌和抗病毒阳离子表面活性剂或缓蚀剂，提高灭菌效能和寿命。4、透明基层材料混入蓄光-自发光材料，利用蓄光-自发光材料余辉光激发抗菌和抗病毒活性纳米材料活性，提高灭菌效能。5、UV光固化胶内混合阳光控制纳米颗粒，解决UV光固化胶表面污染和老化问题，提高UV光固化胶寿命。
本发明提出的UV光固化灭菌涂层包括：抗菌和抗病毒活性材料，含有齐聚物、活性稀释剂、光引发剂、稳定剂、流平剂和消泡剂的UV胶，附料，UV光固化胶表面镶嵌单品种或混配的抗菌和抗病毒活性材料或UV光固化胶内混合单品种或混配的抗菌和抗病毒活性材料或UV光固化粉末内混合单品种或混配的抗菌和抗病毒活性材料。
UV光固化胶表面镶嵌单品种或混配的抗菌和抗病毒活性材料是在基层材料表面涂UV光固化胶，UV光固化胶表面喷单品种或混配的抗菌和抗病毒活性材料，紫外线照射固化后，抗菌和抗病毒活性材料镶嵌在固化的UV光固化胶表面。
UV光固化胶内混合单品种或混配的抗菌和抗病毒活性材料是将单品种或混配的抗菌和抗病毒活性材料混合进UV光固化胶内，在基层材料表面涂混合单品种或混配的抗菌和抗病毒活性材料UV光固化胶，紫外线照射固化后，混合抗菌和抗病毒活性材料的UV光固化胶粘接在基层材料表面。
为提高UV光固化胶的流动性和防渗漏腐蚀性能，UV光固化胶或UV光固化粉末内添加热熔胶树脂颗粒，加热时，热熔胶树脂颗粒熔化，渗透进UV光固化胶或UV光固化粉末凝固过程中形成的缝隙内，加热熔胶树脂颗粒的UV光固化胶具有自修补功能。
抗菌和抗病毒活性材料包括：纳米Ag颗粒，纳米TiO₂颗粒，纳米ZnO颗粒，纳米SiO₂颗粒，纳米SnO₂颗粒，纳米ZrO₂颗粒，纳米Cu颗粒，纳米CuO₂颗粒，纳米磷酸锆钠颗粒。为提高抗菌和抗病毒活性材料灭菌效能，抗菌和抗病毒活性纳米材料表面混合抗菌和抗病毒阳离子表面活性剂或缓蚀剂，包括：胺盐，季铵盐，优选十二烷基苄基氯化铵和十二烷基苄基溴化铵。
为提高抗菌和抗病毒活性材料纳米Ag颗粒灭菌效能，防止纳米Ag颗粒氧化，降低灭菌效能，在纳米Ag颗粒表面混合市售Ag⁺缓蚀剂。如：BY-2、A+B。
为激发抗菌和抗病毒活性材料的活性，UV光固化胶混入蓄光-自发光材料，包括：稀土铝酸盐蓄光-自发光颗粒，稀土硅酸盐蓄光-自发光颗粒，硫化物蓄光-自发光颗粒，粒度为10μm-200目，加入量为抗菌和抗病毒活性材料5-50％。稀土铝酸盐蓄光-自发光颗粒如：发光颜色为蓝紫色的铕、钕激活CaAl2O4:Eu，Nb颗粒，蓝绿色的铕、镝激活Sr4Al14O25:Eu，Dy颗粒，黄绿色的铕、镝激活SrAl2O4:Eu，Dy颗粒。稀土硅酸盐蓄光-自发光颗粒，如：铕、镝激活的焦硅酸盐蓝色发光颗粒，铕、钕激活的铝酸盐蓝色发光颗粒，镁激活的的正硅酸盐白色发光颗粒。硫化物蓄光-自发光型发光颗粒，如：黄绿色的ZnS:Cu系列颗粒，蓝色的CaS:Bi系列颗粒，红色的CaS:Eu系列颗粒。
为提高紫外光固化涂料的综合性能，UV胶内混合阳光控制纳米颗粒，包括：硅纳米晶粒，碳化硅纳米晶粒，纳米铝粉，纳米级三氧化铬，纳米级钛酸钡，纳米级Fe3O4，纳米石墨，纳米氧化铟锡，纳米氧化锑，纳米稀土氧化物，纳米TCO。
将多种抗菌和抗病毒活性材料进行混配，可以显著提高UV光固化胶的对多种病菌的杀灭效能和综合性能。抗菌和抗病毒活性材料混配包括：不同品种抗菌和抗病毒活性材料的混配，抗菌和抗病毒活性材料与阳光控制纳米颗粒材料的混配，抗菌和抗病毒活性材料与蓄光-自发光颗粒材料的混配，如：将70％的纳米ZnO颗粒和30％纳米SiO₂颗粒进行混配，纳米二氧化硅减弱了紫外光固化胶吸收UV辐照的强度，明显提高紫外光固化涂料的硬度和附着力。纳米氧化锌在紫外线照射下，在水和空气(氧气)中能自行分解出带负电的电子(e-)，同时留下带正电的空穴(h+)，这种空穴可以激活空气中的氧变为活性氧，有极强的化学活性，能与多种细菌内有机物发生氧化反应，从而把大多数病菌和病毒杀死。纳米ZnO颗粒和纳米SiO₂颗粒的结合，既保证纳米ZnO颗粒的灭菌效果，同时，提高UV光固化胶的使用寿命。如：将65％的纳米Ag颗粒和35％纳米稀土铝酸盐蓄光-自发光颗粒进行混配，稀土铝酸盐蓄光-自发光颗粒可以吸收紫外光，加速UV光固化胶的固化，稀土铝酸盐蓄光-自发光颗粒放出的余辉光能够激活纳米Ag颗粒，提高纳米Ag颗粒的灭菌效能。
为提高UV光固化胶层的膜厚和减少对环境的污染，UV光固化胶用UV光固化粉末涂料替代。
UV光固化粉末表面镶嵌单品种或混配的抗菌和抗病毒活性材料涂膜材料，将UV光固化粉末涂料加热到熔融态，在熔融态UV胶上喷单品种或混配的抗菌和抗病毒活性材料，紫外线照射固化和冷却，抗菌和抗病毒活性材料镶嵌在固化的UV光固化胶涂膜表面。
UV光固化粉末混合单品种或混配抗菌和抗病毒活性材料涂膜材料，首先将抗菌和抗病毒活性材料与UV光固化粉末混配，抗菌和抗病毒活性材料粘接在UV光固化粉末表面或抗菌和抗病毒活性材料与UV光固化粉末均匀混合，混配抗菌和抗病毒活性材料的UV光固化粉末涂料加热到熔融态，紫外线照射固化和冷却，抗菌和抗病毒活性材料固化在UV光固化胶涂膜表面和内部。
基层材料是指可以涂刷UV光固化胶的任何材料，包括但不限于下列材料：树脂，玻璃，皮革，织物，木材，塑木，金属，防腐涂层，纸，建筑材料，医疗器械，餐饮器具。
本发明提出的UV光固化胶可以用其它胶种替代，如：热熔胶，丙烯酸脂胶，环氧胶，聚氨酯胶、聚苯乙烯胶，聚醋酸乙烯胶，硅酸乙脂胶。
本发明的优点是：1、在UV光固化胶表面喷抗菌和抗病毒活性材料，抗菌和抗病毒活性材料表面无树脂层，直接与细菌、病菌接触，灭菌效能高。2、抗菌和抗病毒活性材料混合进UV光固化胶内，直接喷涂在基材表面，表面磨削后，抗菌和抗病毒活性材料表面裸露，提高抗菌和抗病毒活性材料灭菌效能。3、UV光固化粉末代替UV光固化胶，材料储藏和运输，无挥发性物质，适宜制造厚膜涂层。4、抗菌和抗病毒活性纳米材料表面混合或涂刷抗菌和抗病毒阳离子表面活性剂或缓蚀剂，提高灭菌效能和寿命。5、透明基层材料混入蓄光-自发光材料，利用蓄光-自发光材料余辉光激发抗菌和抗病毒活性纳米材料活性，提高灭菌效能。6、UV光固化胶内混合阳光控制纳米颗粒，解决UV光固化胶表面污染和老化问题，提高UV光固化胶寿命。
一种UV光固化灭菌涂层的制备方法：1、基层材料上涂混有单品种或混配的抗菌和抗病毒活性材料的UV胶；2、紫外线照射；3、混有单品种或混配抗菌和抗病毒活性材料的UV胶固化在基层材料表面。
一种UV光固化灭菌涂层的制备方法：1、基层材料上喷涂UV胶；2、UV胶上喷涂单品种或混配的抗菌和抗病毒活性材料；3、紫外线照射；4、抗菌和抗病毒活性材料镶嵌在固化的UV胶表面，UV胶粘接在基层材料上。
一种UV光固化灭菌涂层的制备方法：1、UV光固化粉末和抗菌和抗病毒活性材料粉末均匀混合；2、UV光固化粉末和抗菌和抗病毒活性材料混合粉末涂在基层材料上；2、加热UV光固化混合粉末到熔融态；4、紫外线照射固化；4、冷却后，抗菌和抗病毒活性材料和UV胶固化在基层材料上。
一种UV光固化灭菌涂层的制备方法：1、基层材料上涂UV光固化粉末涂料；2、加热UV光固化粉末涂料到熔融态；3、在熔融态UV胶上喷单品种或混配的抗菌和抗病毒活性材料；4、紫外线照射固化；4、冷却后，抗菌和抗病毒活性材料镶嵌在固化的UV胶上，UV光固化胶粘接在基层材料上。
附图说明：
下面结合说明书附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1是具有本发明特征的UV光固化灭菌涂层玻璃断面图。
图2是具有本发明特征的UV光固化灭菌涂层墙板断面图。
图3是具有本发明特征的含有蓄光-自发光材料UV光固化灭菌涂层养殖箱断面图。
图4是具有本发明特征的含有蓄光-自发光材料和纳米ZnO抗菌粒子和紫外光的流体灭菌箱端面结构图。
图5是具有本发明特征的UV光固化灭菌涂层地板端面图。
图6是具有本发明特征的硅酸乙脂胶灭菌地面瓷砖端面图。
图7是具有本发明特征的聚氨酯胶灭菌涂层扶手端面图。
具体实施方式：
实施例1：
一种UV光固化灭菌涂层玻璃断面图如图1所示，其中：1是纳米Ag颗粒，2是UV光固化胶，3是玻璃。制造UV光固化灭菌涂层玻璃时，首先，用辊式涂布机将UV光固化胶2均匀涂到玻璃3表面，在UV光固化胶2表面雾化喷经缓蚀处理的纳米Ag颗粒1，紫外线照射，纳米Ag颗粒1镶嵌在UV光固化胶2表面，UV光固化胶粘接在玻璃表面。
本实施例的优点是：1、纳米Ag颗粒裸露在外面，具有较强的灭菌效能。2、UV光固化胶提高玻璃抗破碎性能和保温性能。适宜具有灭菌要求的医院建筑使用。
实施例2：
一种UV光固化灭菌涂层墙板如图2所示，其中：4是墙板，5是墙板连接榫，6是墙板连接榫，7是墙板固定板，8是纳米S iO₂颗粒，9是纳米ZnO颗粒，10是UV光固化胶。制造UV光固化灭菌涂层墙板时，首先，用辊式涂布机将UV光固化胶10均匀涂到墙板4表面，在UV光固化胶10表面雾化喷经均匀混合的纳米SiO₂颗粒8和纳米ZnO颗粒9，紫外线照射，纳米SiO₂颗粒8和纳米ZnO颗粒9固化在UV光固化胶10表面，UV光固化胶10粘接在墙板4上。
本实施例的优点是：1、纳米SiO₂颗粒提高墙板的耐候性能和使用寿命。2、暴露地板表面纳米ZnO颗粒具有灭菌功能。
实施例3：
一种UV光固化灭菌涂层养殖箱断面图如图3所示，其中：11是养殖箱，12是稀土硅酸盐蓄光-自发光颗粒，13是UV光固化胶，14是纳米Ag颗粒。制造UV光固化灭菌涂层养殖箱时，首先，用将UV光固化胶2均匀喷涂到养殖箱11内表面，在UV光固化胶11表面雾化喷经缓蚀处理的纳米Ag颗粒14，紫外线照射，纳米Ag颗粒14固化在UV光固化胶13表面。
本实施例的优点是：稀土硅酸盐蓄光-自发光颗粒可以通过吸收阳光或灯光中的能量，在夜间发光，增强纳米Ag颗粒的夜间灭菌效能，防止水生动植物因病菌感染生病。
实施例4：
含有蓄光-自发光材料和纳米ZnO抗菌粒子和紫外光的流体灭菌箱端面结构图如图4所示，其中：15是聚苯乙烯透明树脂箱，16是侧固定板，17是箱稀土铝酸盐蓄光-自发光颗粒，18是纳米ZnO颗粒，19是聚苯乙烯透明树脂板，20是板稀土铝酸盐蓄光-自发光颗粒，21是板上层纳米ZnO颗粒，22是板底层纳米ZnO颗粒，23是紫外光发光管，24是空气或水。使用时，将箱稀土铝酸盐蓄光-自发光颗粒17与聚苯乙烯透明树脂颗粒均匀混合，制造成含铝酸盐蓄光-自发光材料的聚苯乙烯透明树脂箱15，在聚苯乙烯透明树脂箱15内部喷UV光固化胶，UV光固化胶上喷纳米ZnO颗粒18，用紫外光照射后，纳米ZnO颗粒18固化在聚苯乙烯透明树脂箱15内表面，将稀土铝酸盐蓄光-自发光颗粒20与聚苯乙烯透明树脂颗粒混合，制造成含稀土铝酸盐蓄光-自发光颗粒的聚苯乙烯透明树脂板19，聚苯乙烯透明树脂板19上下平面喷UV光固化胶，UV光固化胶上平面和下平面喷板上层纳米ZnO颗粒，用紫外光照射后，上层纳米ZnO颗粒21粘接在聚苯乙烯透明树脂板19上平面，下层纳米ZnO颗粒22粘接在聚苯乙烯透明树脂板19下平面，聚苯乙烯透明树脂板19安装在聚苯乙烯透明树脂箱15侧固定板16卡槽内固定，紫外光发光管23安装在聚苯乙烯透明树脂板19与聚苯乙烯透明树脂箱15间和上下聚苯乙烯透明树脂板19间。使用时，紫外光发光管23发出的紫外光将聚苯乙烯透明树脂板19内的稀土铝酸盐蓄光-自发光颗粒20和箱稀土铝酸盐蓄光-自发光颗粒17激活，镶嵌在聚苯乙烯透明树脂板19上的上层纳米ZnO颗粒21和下层纳米ZnO颗粒22在紫外光照射下和铝酸盐蓄光-自发光颗粒激发光的共同作用下，将通过聚苯乙烯透明树脂箱15内的水或空气自行分解出带负电的电子(e-)，同时留下带正电的空穴(h+)，这种空穴有极强的化学活性，能与多种细菌有机物发生氧化反应，从而把大多数流动空气或水24中的病菌和病毒瞬间杀死，激活的稀土铝酸盐蓄光-自发光颗粒促进纳米ZnO颗粒的分解，提高ZnO颗粒的灭菌效能。当紫外线灯关闭时，铝酸盐蓄光-自发光颗粒激发光继续激发纳米ZnO颗粒，保持纳米ZnO颗粒的灭菌活性。
实施例5：
一种UV光固化灭菌粉末涂层地板端面图如图5所示，其中：25是地板，26是地板燕尾槽，27是UV光固化胶粉末涂层，28是纳米ZnO颗粒。制造UV光固化灭菌涂层地板时，首先，UV光固化胶粉末27与纳米ZnO颗粒混合，均匀涂到地板25表面，加热UV光固化胶粉末27到熔融态，UV光固化胶粉末镶嵌进地板燕尾槽26内，与地板25连接在一起，紫外线照射，纳米ZnO颗粒28与UV光固化熔融胶粘接在地板表面。
本实施例的优点是：UV光固化胶粉末涂层与地板连接牢固，膜层厚，耐磨损，寿命长。
实施例6：
一种UV光固化灭菌粉末涂层地面瓷砖端面图如图6所示，其中：29是地面瓷砖，30是地面瓷砖凸筋，31是硅酸乙脂胶层，32是纳米银颗粒。制造UV光固化灭菌粉末涂层地面瓷砖时，首先，混合纳米银颗粒32的硅酸乙脂胶均匀涂到地面瓷砖29表面，加热固化后，混合纳米银颗粒32的硅酸乙脂胶层31粘接在地面瓷砖表面。
实施例7：
一种聚氨酯胶灭菌涂层扶手端面图如图7所示，其中：33是扶手，34是聚氨酯胶，32是纳米银颗粒。扶手33表面喷涂聚氨酯胶34，聚氨酯胶34表面喷涂纳米银颗粒32，加热，聚氨酯胶34与扶手33粘接在一起。