本发明涉及医疗涂料技术领域，具体涉及一种医用防水抗菌光固化涂料及其制备方法。
背景技术：
在现代生活中，各种环境都容易滋生并存在细菌及病菌，尤其是医院较为复杂的环境，各种细菌，病菌容易发生交叉感染，对病人、家属及工作人员的健康安全造成了极大的威胁。
随着人们环保、能源意识的增强，传统溶剂型涂料因其所含大量挥发性有机化合物（voc）以及有害空气污染物，使用越来越受到限制。水性涂料是以水为分散介质的一类涂料，具有不燃、无毒、不污染环境、节省能源和资源等优点。因此，无污染的水性涂料所受的关注度越来越高。用水性涂料逐步代替溶剂型油漆涂料代表了涂料行业的发展方向。但相比传统溶剂型涂料，水性涂料普遍存在表面光洁度差、固化时间长、涂膜硬度差与耐水性差的缺点，这些问题阻碍了水性涂料的进一步推广与发展。
技术实现要素：
为解决上述存在的问题，本发明提供了一种医用防水抗菌水性光固化涂料，不仅具有优良的防水效果，还具有固化时间短、涂膜硬度强、表面光洁度高与抗菌性能强的优点。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种医用防水抗菌光固化涂料，其成分按重量份计：六亚甲基二异氰酸酯9.2~9.5份、二羟甲基丙酸4.5~4.8份、聚乙二醇4006.8~7.2份、异佛尔酮二异氰酸酯3.4~4.0份、季戊四醇三丙烯酸酯13.6~16.1份、光引发剂1~3份、二丁基二月桂酸锡0.4~0.6份、三乙胺3.4~3.7份、二甲基甲酰胺6.7~7.0份、纳米银4.2~5.6份、异噻唑啉酮4~8份、分散剂4.5~6.4份、成膜助剂3.5~5.8份和水52.4~53.3份；其制备方法包括以下步骤：
a、将聚乙二醇400、二羟甲基丙酸、二甲基甲酰胺与二丁基二月桂酸锡加入反应釜中，并以60~90r/min的速度进行搅拌，30min内将称量好的六亚甲基二异氰酸酯三聚体滴加到上述混合物中，在50~55℃下反应2h后，升温至60~65℃，继续反应1h后，每隔0.5h取样测定体系的-nco基团的质量百分比，直至-nco基团的质量百分比小于千分之一，所得产物记为混合组分a；
b、将异佛尔酮二异氰酸酯与二丁基二月桂酸锡加入反应釜中，以50~80r/min的速度进行搅拌，30min内将称量好的季戊四醇三丙烯酸酯滴加到上述混合物中，在40℃下反应2h后，升温至45℃，继续反应2h后，每隔0.5h取样测定体系的-nco基团的质量百分比，当-nco基团的质量百分比小于千分之一后，将反应温度升至60~65℃，并在30min内将混合组分a滴加入反应体系中，加入适量丙酮调节粘度，反应2h后，将温度升至70~75℃，继续反应1h后，降至常温，制得混合组分b；
c、将混合组分b升温至30~40℃，加入三乙胺、纳米银、异噻唑啉酮、分散剂、成膜助剂和水，高速搅拌1h后，真空脱去丙酮，得到所述医用防水抗菌水性光固化涂料。
优选的，六亚甲基二异氰酸酯三聚体与（聚乙二醇400+二羟甲基丙酸）的摩尔比为1:2。
优选的，异佛尔酮二异氰酸酯与季戊四醇三丙烯酸酯的摩尔比为1:3。
优选的，步骤b中加入适量丙酮将体系粘度调整至90.52~99.52mpa·s。
优选的，三乙胺与二羟甲基丙酸的摩尔比为1.2:1。
优选的，步骤c中搅拌速度为400~600r/min。
有益效果：
本发明制备的涂料具有优异的抗菌性能，表面光泽度高，耐水性能好。通过加入纳米银与异噻唑啉酮，使涂料具有杀灭并预防细菌、病菌的滋生的功能，从而达到抗菌的目的，规避了病菌在病患间相互感染的风险。以季戊四醇三丙烯酸酯与六亚甲基二异氰酸酯三聚体为原料制备的涂料为多臂型产物，大大增加了涂膜的固化速率与交联密度，降低了涂膜的可渗透性，有效的隔离了水份，从而使涂膜固化速率、耐水性、表面光洁度与涂膜硬度得到大幅度的提升。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种医用防水抗菌光固化涂料，其成分按重量份计：六亚甲基二异氰酸酯9.2份、二羟甲基丙酸4.6份、聚乙二醇4006.8份、异佛尔酮二异氰酸酯3.8份、季戊四醇三丙烯酸酯13.6份、光引发剂2份、二丁基二月桂酸锡0.4份、三乙胺3.6份、二甲基甲酰胺6.7份、纳米银4.7份、异噻唑啉酮6份、分散剂4.5份、成膜助剂4.3份和水52.4份；其制备方法包括以下步骤：
a、将聚乙二醇400、二羟甲基丙酸、二甲基甲酰胺与二丁基二月桂酸锡加入反应釜中，并以60r/min的速度进行搅拌，30min内将称量好的六亚甲基二异氰酸酯三聚体滴加到上述混合物中，在50℃下反应2h后，升温至60℃，继续反应1h后，每隔0.5h取样测定体系的-nco基团的质量百分比，直至-nco基团的质量百分比小于千分之一，所得产物记为混合组分a；
b、将异佛尔酮二异氰酸酯与二丁基二月桂酸锡加入反应釜中，以50r/min的速度进行搅拌，30min内将称量好的季戊四醇三丙烯酸酯滴加到上述混合物中，在40℃下反应2h后，升温至45℃，继续反应2h后，每隔0.5h取样测定体系的-nco基团的质量百分比，当-nco基团的质量百分比小于千分之一后，将反应温度升至60℃，并在30min内将混合组分a滴加入反应体系中，加入适量丙酮调节粘度，反应2h后，将温度升至70℃，继续反应1h后，降至常温，制得混合组分b；
c、将混合组分b升温至30℃，加入三乙胺、纳米银、异噻唑啉酮、分散剂、成膜助剂和水，高速搅拌1h后，真空脱去丙酮，得到所述医用防水抗菌水性光固化涂料。
步骤a中六亚甲基二异氰酸酯三聚体与（聚乙二醇400+二羟甲基丙酸）的摩尔比为1:2。
步骤b中异佛尔酮二异氰酸酯与季戊四醇三丙烯酸酯的摩尔比为1:3。
步骤b中加入适量丙酮将体系粘度调整至90.52mpa·s。
步骤c中三乙胺与二羟甲基丙酸的摩尔比为1.2:1。
步骤c中搅拌速度为400r/min。
经测试，通过实施例1制备的医用抗菌水性光固化涂料，涂膜铅笔硬度4ｈ，涂膜（涂膜厚度20um，1kw紫外光固化灯照射）固化时间为60s。80℃水水煮浸2h，无开裂，无起皮剥离现象。25℃水中浸泡168h无开裂，无起皮剥离现象。对金黄色葡萄球菌的抑菌率为97.1%，对大肠杆菌的抑菌率为98.7%（抗菌性能试验参照gb15979-2002和gb15981-1955）。
实施例2：
一种医用防水抗菌光固化涂料，其成分按重量份计：六亚甲基二异氰酸酯9.3份、二羟甲基丙酸4.8份、聚乙二醇4006.9份、异佛尔酮二异氰酸酯3.6份、季戊四醇三丙烯酸酯14.5份、光引发剂3份、二丁基二月桂酸锡0.6份、三乙胺3.7份、二甲基甲酰胺6.8份、纳米银5.2份、异噻唑啉酮5份、分散剂5.1份、成膜助剂5.1份和水52.7份；其制备方法包括以下步骤：
a、将聚乙二醇400、二羟甲基丙酸、二甲基甲酰胺与二丁基二月桂酸锡加入反应釜中，并以70r/min的速度进行搅拌，30min内将称量好的六亚甲基二异氰酸酯三聚体滴加到上述混合物中，在52℃下反应2h后，升温至62℃，继续反应1h后，每隔0.5h取样测定体系的-nco基团的质量百分比，直至-nco基团的质量百分比小于千分之一，所得产物记为混合组分a；
b、将异佛尔酮二异氰酸酯与二丁基二月桂酸锡加入反应釜中，以60r/min的速度进行搅拌，30min内将称量好的季戊四醇三丙烯酸酯滴加到上述混合物中，在40℃下反应2h后，升温至45℃，继续反应2h后，每隔0.5h取样测定体系的-nco基团的质量百分比，当-nco基团的质量百分比小于千分之一后，将反应温度升至62℃，并在30min内将混合组分a滴加入反应体系中，加入适量丙酮调节粘度，反应2h后，将温度升至72℃，继续反应1h后，降至常温，制得混合组分b；
c、将混合组分b升温至34℃，加入三乙胺、纳米银、异噻唑啉酮、分散剂、成膜助剂和水，高速搅拌1h后，真空脱去丙酮，得到所述医用防水抗菌水性光固化涂料。
步骤a中六亚甲基二异氰酸酯三聚体与（聚乙二醇400+二羟甲基丙酸）的摩尔比为1:2。
步骤b中异佛尔酮二异氰酸酯与季戊四醇三丙烯酸酯的摩尔比为1:3。
步骤b中加入适量丙酮将体系粘度调整至93.52mpa·s。
步骤c中三乙胺与二羟甲基丙酸的摩尔比为1.2:1。
步骤c中搅拌速度为450r/min。
经测试，通过实施例2制备的医用抗菌水性光固化涂料，涂膜铅笔硬度4ｈ，涂膜（涂膜厚度20um，1kw紫外光固化灯照射）固化时间为55s。80℃水水煮浸2h，无开裂，无起皮剥离现象。25℃水中浸泡168h无开裂，无起皮剥离现象。对金黄色葡萄球菌的抑菌率为96.7%，对大肠杆菌的抑菌率为98.1%（抗菌性能试验参照gb15979-2002和gb15981-1955）。
实施例3：
一种医用防水抗菌光固化涂料，其成分按重量份计：六亚甲基二异氰酸酯9.4份、二羟甲基丙酸4.5份、聚乙二醇4007.0份、异佛尔酮二异氰酸酯4.0份、季戊四醇三丙烯酸酯15.5份、光引发剂1份、二丁基二月桂酸锡0.5份、三乙胺3.5份、二甲基甲酰胺6.9份、纳米银4.2份、异噻唑啉酮4份、分散剂5.7份、成膜助剂3.5份和水53.0份；其制备方法包括以下步骤：
a、将聚乙二醇400、二羟甲基丙酸、二甲基甲酰胺与二丁基二月桂酸锡加入反应釜中，并以80r/min的速度进行搅拌，30min内将称量好的六亚甲基二异氰酸酯三聚体滴加到上述混合物中，在54℃下反应2h后，升温至64℃，继续反应1h后，每隔0.5h取样测定体系的-nco基团的质量百分比，直至-nco基团的质量百分比小于千分之一，所得产物记为混合组分a；
b、将异佛尔酮二异氰酸酯与二丁基二月桂酸锡加入反应釜中，以70r/min的速度进行搅拌，30min内将称量好的季戊四醇三丙烯酸酯滴加到上述混合物中，在40℃下反应2h后，升温至45℃，继续反应2h后，每隔0.5h取样测定体系的-nco基团的质量百分比，当-nco基团的质量百分比小于千分之一后，将反应温度升至64℃，并在30min内将混合组分a滴加入反应体系中，加入适量丙酮调节粘度，反应2h后，将温度升至74℃，继续反应1h后，降至常温，制得混合组分b；
c、将混合组分b升温至36℃，加入三乙胺、纳米银、异噻唑啉酮、分散剂、成膜助剂和水，高速搅拌1h后，真空脱去丙酮，得到所述医用防水抗菌水性光固化涂料。
步骤a中六亚甲基二异氰酸酯三聚体与（聚乙二醇400+二羟甲基丙酸）的摩尔比为1:2。
步骤b中异佛尔酮二异氰酸酯与季戊四醇三丙烯酸酯的摩尔比为1:3。
步骤b中加入适量丙酮将体系粘度调整至96.52mpa·s。
步骤c中三乙胺与二羟甲基丙酸的摩尔比为1.2:1。
步骤c中搅拌速度为550r/min。
经测试，通过实施例3制备的医用抗菌水性光固化涂料，涂膜铅笔硬度5ｈ，涂膜（涂膜厚度20um，1kw紫外光固化灯照射）固化时间为57s。80℃水水煮浸2h，无开裂，无起皮剥离现象。25℃水中浸泡168h无开裂，无起皮剥离现象。对金黄色葡萄球菌的抑菌率为97.6%，对大肠杆菌的抑菌率为98.8%（抗菌性能试验参照gb15979-2002和gb15981-1955）。
实施例4：
一种医用防水抗菌光固化涂料，其成分按重量份计：六亚甲基二异氰酸酯9.5份、二羟甲基丙酸4.7份、聚乙二醇4007.2份、异佛尔酮二异氰酸酯3.4份、季戊四醇三丙烯酸酯16.1份、光引发剂3份、二丁基二月桂酸锡0.5份、三乙胺3.4份、二甲基甲酰胺7.0份、纳米银5.6份、异噻唑啉酮8份、分散剂6.4份、成膜助剂5.8份和水53.3份；其制备方法包括以下步骤：
a、将聚乙二醇400、二羟甲基丙酸、二甲基甲酰胺与二丁基二月桂酸锡加入反应釜中，并以90r/min的速度进行搅拌，30min内将称量好的六亚甲基二异氰酸酯三聚体滴加到上述混合物中，在55℃下反应2h后，升温至65℃，继续反应1h后，每隔0.5h取样测定体系的-nco基团的质量百分比，直至-nco基团的质量百分比小于千分之一，所得产物记为混合组分a；
b、将异佛尔酮二异氰酸酯与二丁基二月桂酸锡加入反应釜中，以80r/min的速度进行搅拌，30min内将称量好的季戊四醇三丙烯酸酯滴加到上述混合物中，在40℃下反应2h后，升温至45℃，继续反应2h后，每隔0.5h取样测定体系的-nco基团的质量百分比，当-nco基团的质量百分比小于千分之一后，将反应温度升至65℃，并在30min内将混合组分a滴加入反应体系中，加入适量丙酮调节粘度，反应2h后，将温度升至75℃，继续反应1h后，降至常温，制得混合组分b；
c、将混合组分b升温至40℃，加入三乙胺、纳米银、异噻唑啉酮、分散剂、成膜助剂和水，高速搅拌1h后，真空脱去丙酮，得到所述医用防水抗菌水性光固化涂料。
步骤a中六亚甲基二异氰酸酯三聚体与（聚乙二醇400+二羟甲基丙酸）的摩尔比为1:2。
步骤b中异佛尔酮二异氰酸酯与季戊四醇三丙烯酸酯的摩尔比为1:3。
步骤b中加入适量丙酮将体系粘度调整至99.52mpa·s。
步骤c中三乙胺与二羟甲基丙酸的摩尔比为1.2:1。
步骤c中搅拌速度为600r/min。
经测试，通过实施例4制备的医用抗菌水性光固化涂料，涂膜铅笔硬度5ｈ，涂膜（涂膜厚度20um，1kw紫外光固化灯照射）固化时间为53s。80℃水水煮浸2h，无开裂，无起皮剥离现象。25℃水中浸泡168h无开裂，无起皮剥离现象。对金黄色葡萄球菌的抑菌率为96.9%，对大肠杆菌的抑菌率为98.6%（抗菌性能试验参照gb15979-2002和gb15981-1955）。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。