回收水储罐内壁抗菌涂层制备方法与流程

文档序号:17117051发布日期:2019-03-15 23:24阅读:311来源:国知局

本发明属于材料表面改性技术领域,更具体地,涉及回收水储罐内壁抗菌涂层制备方法。



背景技术:

回收水储罐作为一种不锈钢材料,具有良好的强度,较强的耐候性、耐久性、具有耐冲击性能,另外,不锈钢稳定,且无毒无害,但是作为储水容器特别是作为回收水的储水容易存在明显的缺点。由不锈钢材料制成的储水容器抗污性能较差,在储存回收水时,会因为存储的水自身长期对板材的长期浸泡,导致板材内壁依然会形成微生物吸附层。

目前现有的技术中,也用采用抗菌的模式。有的将抗菌剂作为储罐钢板的添加剂,这样保证了储罐的抗菌性能,但是抗菌剂与不锈钢材料并不能完全的兼容,在长期使用的过程中,板材中的抗菌剂会因为浸泡、冲刷导致抑菌剂外泄,这样抑菌效果会随着时间的延长而减退。也有一部分储水罐采用抗菌涂层对储罐的抗菌性能进行改进,但是因为储水的特殊用途,对抗菌剂和制作的工艺都有严厉的要求,所以不适合用于一些特殊用途的水罐储水。因此,需要开发一种成本低、环境友好型且制备工艺简单的回收水储罐内壁抗菌涂层。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的缺陷和不足,提供过一种回收水储罐内壁抗菌涂层制备方法。以不锈钢板材作为基材,通过一定的预处理和喷涂工艺,制备得到的抑菌抗污涂层具有良好的附着力、耐磨、自清洁能力强特点,适用于长期浸泡于回收水的环境中,且表现出憎水的特点,能有效增强抗污特性。

本发明的目的是提供一种用于回收水储罐内壁抗菌涂料。

本发明的第二个目的是提供一种回收水储罐内壁抗菌涂层的制备方法。

本发明的上述目的是通过以下技术方案给予实现的:

一种用于回收水储罐内壁抗菌涂料,由以下摩尔比的各组分:甲基三乙氧基硅烷:二甲基二乙氧基硅烷:水=1~2:1~2:5~10及占涂料0.1~5wt%的月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐制备而成。

本发明的回收水储罐内壁抗菌涂料仅需要硅烷化试剂-甲基三乙氧基硅烷和全二甲基二乙氧基硅烷,就可在基体表面形成疏水疏油涂层;所述月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐作为抗菌剂,现主要用于食品、医药、化妆品行业等,是一种安全可靠的抗菌剂,硅烷化试剂不含有害的重金属及其他有害成分,在处理的过程中仅会产生极少量的硅烷渣、渣处理的成本极低;硅烷的处理上面,较少的生产步骤和较短的处理时间都有助于提高工厂的产能,且整个生产过程中,能耗低,节约资源。

优选地,所述涂料由以下摩尔比的各组分:甲基三乙氧基硅烷:二甲基二乙氧基硅烷:水=1:1:5及占涂料0.8wt%的月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐制备而成。

本发明还请求保护所述回收水储罐内壁抗菌涂料的制备方法,包括如下步骤:

s1.将甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷混匀,再加入水,50~60℃加热搅拌1~3h,再升温至70~80℃,持续加热搅拌2~5h,得硅烷溶液;

s2.向s1的硅烷溶液中加入月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐,25~35℃继续搅拌0.5~1h,制得抗菌涂料。

优选地,所述月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐为其醇溶液,具体为异丙醇溶液。

同时,本发明还请求保护所述抗菌涂料在制备回收水储罐内壁抗菌涂层中的应用。

一种回收水储罐内壁抗菌涂层的制备方法,包括如下步骤:

s1.预处理:将不锈钢基材放入表面洗脱液,室温条件下超声10~15min,用超纯水冲洗表面,然后置于强碱性电解水中浸泡1~2min,取出用超纯水冲洗表面,再用35~40℃的乙醇溶液浸泡4~6min,最后用超纯水冲洗,烘干,密封保存。

s2.制备涂层:将s1预处理后的基材浸入到上述的抗菌涂料中,浸涂成膜后进行干燥固化,即得抗菌涂层。

优选地,s1所述表面洗脱液由以下重量百分数的各组分组成:三乙醇胺12%,烷基酚聚氧乙烯醚6%,碳酸氢钠1.5%,乙醇8.5%,纯水72%。

优选地,s1所述强碱性电解水由以下重量百分数的各组分组成:naoh0.5%,碳酸氢钠1%,磷酸钠2%,乙醇6.5%,纯水90%。

优选地,s2浸涂温度为20~25℃,湿度为60~70%,浸泡时间为5~10min。

优选地,s2干燥固化的温度为140~160℃,干燥时间为4~5h。

本发明还请求保护上述任一所述制备方法制备得到的内壁带有抗菌涂层的回收水储罐。

与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

本发明提供了一种用于回收水储罐内壁抗菌涂料,涂料中的硅烷化试剂不含有害的重金属及其他有害成分,在处理的过程中仅会产生极少量的硅烷渣、渣处理的成本极低;硅烷的处理上面,较少的生产步骤和较短的处理时间都有助于提高工厂的产能,且整个生产过程中,能耗低,节约资源。通过采用不锈钢板材作为基材,通过一定的预处理和喷涂工艺,制备得到的抑菌抗污涂层具有良好的附着力、耐磨、自清洁能力强特点,适用于长期浸泡于回收水的环境中,且表现出憎水的特点,能有效增强抗污特性,具有较大的应用前景。

具体实施方式

以下结合具体实施例来进一步说明本发明,但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明,本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。

除非特别说明,以下实施例所用试剂和材料均为市购。

实施例1

一种回收水储罐内壁抗菌涂层的制备方法,所选用的基材为不锈钢基板,具体包括如下步骤:

1、预处理:基板采用表面洗脱液在室温条件下超声5min,表面洗脱液的组成为:三乙醇胺(12%)、烷基酚聚氧乙烯醚(6%)、碳酸氢钠(1.5%)、乙醇(8.5%)、纯水(72%)。然后用超纯水冲洗表面,然后再放置在强碱性电解水中浸泡1min,强碱性溶液的成分为:naoh(0.5%)、碳酸氢钠(1%)、磷酸钠(2%)、乙醇(6.5%)、纯水(90%)。取出再用超纯水冲洗表面,再用40℃的乙醇溶液浸泡5min,最后用超纯水冲洗,放入70℃的烘箱中干燥4h,取出密封保存。

2、涂层溶液的制备:取摩尔比1:1的甲基三乙氧基硅烷和二甲基二乙氧基硅烷,加入水(与硅烷偶联剂的比例为2:5),在60℃的水浴中加热搅拌1h,升温至80℃,持续加热搅拌4h,制得涂层溶液。

3、将预处理后的基板放入涂层溶液中,控制室温在25℃,湿度控制在65%,浸泡5min。将浸泡后的基材取出,放入鼓风干燥箱中,控制干燥温度为70℃,烘干时间为4h,即得内壁涂覆有抗菌涂层的回收水储罐。

实施例2

一种回收水储罐内壁抗菌涂层的制备方法,所选用的基材为不锈钢基板,具体包括如下步骤:

1、预处理:基板采用表面洗脱液在室温条件下超声5min,表面洗脱液的组成为:三乙醇胺(12%)、烷基酚聚氧乙烯醚(6%)、碳酸氢钠(1.5%)、乙醇(8.5%)、纯水(72%)。然后用超纯水冲洗表面,然后再放置在强碱性电解水中浸泡1min,强碱性溶液的成分为:naoh(0.5%)、碳酸氢钠(1%)、磷酸钠(2%)、乙醇(6.5%)、纯水(90%)取出再用超纯水冲洗表面,再用40℃的乙醇溶液浸泡5min,最后用超纯水冲洗,放入70℃的烘箱中干燥4h,取出密封保存。

2、涂层溶液的制备:取摩尔比1:1的甲基三乙氧基硅烷和二甲基二乙氧基硅烷,加入水(与硅烷偶联剂的比例为2:5),在60℃的水浴中加热搅拌1h,升温至80℃,持续加热搅拌4h。然后加入含lae10%的异丙醇溶液(vlae:m(硅烷偶联剂)=0.5:10),制得涂层溶液。

3、将预处理后的基板放入涂层溶液中,控制室温在25℃,湿度控制在65%,浸泡浸泡5min。将浸泡后的基材取出,放入鼓风干燥箱中,控制干燥温度为70℃,烘干时间为4h,即得内壁涂覆有抗菌涂层的回收水储罐。

实施例3

一种回收水储罐内壁抗菌涂层的制备方法,所选用的基材为不锈钢基板,具体包括如下步骤:

1、预处理:基板采用表面洗脱液在室温条件下超声5min,表面洗脱液的组成为:三乙醇胺(12%)、烷基酚聚氧乙烯醚(6%)、碳酸氢钠(1.5%)、乙醇(8.5%)、纯水(72%)。然后用超纯水冲洗表面,然后再放置在强碱性电解水中浸泡1min,强碱性溶液的成分为:naoh(0.5%)、碳酸氢钠(1%)、磷酸钠(2%)、乙醇(6.5%)、纯水(90%)取出再用超纯水冲洗表面,再用40℃的乙醇溶液浸泡5min,最后用超纯水冲洗,放入70℃的烘箱中干燥4h,取出密封保存。

2、涂层溶液的制备:取摩尔比1:1的甲基三乙氧基硅烷和二甲基二乙氧基硅烷,加入水(与硅烷偶联剂的比例为2:5),在60℃的水浴中加热搅拌1h,升温至80℃,持续加热搅拌4h。然后加入含lae10%的异丙醇溶液(vlae:m(硅烷偶联剂)=1:10),制得涂层溶液。

3、将预处理后的基板放入涂层溶液中,控制室温在25℃,湿度控制在65%,浸泡浸泡5min。将浸泡后的基材取出,放入鼓风干燥箱中,控制干燥温度为70℃,烘干时间为4h,即得内壁涂覆有抗菌涂层的回收水储罐。

性能测试

将实施例1~3制备得到的内壁涂覆有抗菌涂层的回收水储罐进行相应的性能测试,以未涂覆涂层的回收水储罐作为对照样,其测试结果如下表1所示:

表1实施例1~3制备得到的回收水储罐的测试结果

上述结果表明,本发明得到的抑菌抗污涂层具有良好的附着力、耐磨、自清洁能力强特点,适用于长期浸泡于回收水的环境中,且表现出憎水的特点,能有效增强抗污特性,具有较大的应用前景。

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