抗菌防指紋高分子微球及其制備方法和應用、抗菌防指紋涂層及其制備方法和應用技術

本發(fā)明專利技術涉及表面處理與新材料技術領域，具體涉及一種抗菌防指紋高分子微球及其制備方法和應用、抗菌防指紋涂層及其制備方法和應用。本發(fā)明專利技術抗菌防指紋涂層的制備方法為：將抗菌防指紋高分子微球先通過超聲分散于含氟溶劑中，再加入微納米粒子與鹽酸四氫呋喃水溶液，再次超聲分散，得到高分子微球處理液；對基底材料進行除油去污處理；將處理過的基底材料放入高分子微球處理液中，反應，依次用含氟溶劑、四氫呋喃和水洗滌，真空干燥，得到抗菌防指紋涂層。采用本發(fā)明專利技術所述高分子微球制成的抗菌防指紋涂層和電子產品，不僅具有良好的抗菌和防指紋功能，而且具有環(huán)保的優(yōu)點，此外，該抗菌防指紋涂層還具有優(yōu)良的穩(wěn)定性和耐久性。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及表面處理與新材料
，具體涉及一種抗菌防指紋高分子微球及其制備方法和應用、抗菌防指紋涂層及其制備方法和應用。
技術介紹
近年來，消費者對電子產品(手機、筆記本電腦、數(shù)字化手環(huán)、可穿戴電子產品等)的要求越來越高，除在性能上追求更多、更強、更穩(wěn)定以外，對產品的外觀也提出了更高要求，如防水、防腐蝕、防塵、防油污、抗指紋等，特別是在抗菌防指紋方面，因這些電子產品使用頻次極高，在其外殼和屏幕極易粘污大量細菌和留下指紋，一方面，粘污的大量細菌對人體健康造成威脅，另一方面，大量留下的指紋，不僅影響電子產品外殼和屏幕的美觀，而且也會滋生大量細菌，進一步形成對身體健康的威脅，因此，電子產品表面的抗菌防指紋處理至關重要。現(xiàn)有的防指紋技術是在電子產品的表面先鍍鋅然后進行鉻酸鹽處理，最后滾壓鍍上樹脂層，這樣處理后，電子產品的表面具有良好的抗腐蝕和抗指紋性能，但存在的問題是，鉻酸鹽對環(huán)境污染嚴重，因此，急需找到更綠色環(huán)保的表面處理技術。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的在于針對現(xiàn)有技術中的不足，而提供一種抗菌防指紋高分子微球及其制備方法和應用、抗菌防指紋涂層及其制備方法和應用。采用本專利技術抗菌防指紋高分子微球制成的抗菌防指紋涂層及其表面處理的電子產品，不僅具有良好的抗菌和防指紋功能，而且具有環(huán)保的優(yōu)點，此外，該抗菌防指紋涂層還具有優(yōu)良的穩(wěn)定性和耐久性。本專利技術抗菌防指紋高分子微球的制備方法簡便，且可方便地通過改變含氟鏈段和抗菌鏈段的結構和數(shù)目，對制得的抗菌防指紋高分子微球的結構和功能進行調節(jié)。為實現(xiàn)上述目的，本專利技術采取的技術方案為：一種抗菌防指紋高分子微球，所述高分子微球具有如下通式：其中，x為10-500的整數(shù)，y為10-500的整數(shù)，z為10-500的整數(shù)；Rf為全氟烷基羥基醇、全氟烷基硫醇、全氟烷基羧酸、全氟胺基化合物中至少一種；Rm為長鏈季銨鹽。其中，所述Rf為全氟己基羥基醇、全氟己基硫醇、全氟己基胺、全氟己基羧酸、全氟十二烷基羥基醇、全氟十二烷基硫醇、全氟十二烷基胺、全氟十二烷基羧酸、全氟葵基羥基醇、全氟葵基硫醇、全氟葵基羧酸、全氟葵基胺、全氟辛基羥基醇、全氟辛基硫醇、全氟辛基胺、全氟辛基羧酸、全氟庚基羥基醇、全氟庚基硫醇、全氟庚基胺、全氟庚基羧酸中至少一種。其中，所述長鏈季銨鹽為十六烷基二甲基叔胺、十二烷基二甲基叔胺、十六烷基(2-亞硫酸)乙基二甲基銨、十四烷基二甲基叔胺中至少一種。本專利技術還提供一種如上所述抗菌防指紋高分子微球的制備方法，該制備方法包括以下步驟：1)將甲基丙烯酸縮水甘油酯通過自由基乳液聚合制得聚甲基丙烯酸縮水甘油酯高分子微球；2)通過含氟活性聚合物和長鏈叔胺均與步驟1)中制得的聚甲基丙烯酸縮水甘油酯高分子微球的環(huán)氧環(huán)進行開環(huán)反應，將所述含氟鏈段Rf和長鏈季銨鹽Rm引入到步驟1)中制得的聚甲基丙烯酸縮水甘油酯高分子微球表面，得到所述抗菌防指紋高分子微球。本專利技術還提供一種如上所述抗菌防指紋高分子微球在抗菌防指紋涂層中的應用。另外，本專利技術還提供一種如上所述抗菌防指紋涂層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將如上所述抗菌防指紋高分子微球先通過超聲分散于含氟溶劑中，再加入微納米粒子與鹽酸四氫呋喃水溶液，再次超聲分散，得到高分子微球處理液；對基底材料進行除油去污處理；將除油去污處理過的基底材料放入所述高分子微球處理液中，反應一段時間，洗滌，干燥，得到抗菌防指紋涂層。其中，所述含氟溶劑：微納米粒子：鹽酸四氫呋喃的質量比為1-30：1-50：0.5-10：0.5-3。其中，所述微納米粒子選自球形微納米二氧化硅、球形微納米二氧化鈦、球形微納米三氧化二鋁中至少一種。其中，所述含氟溶劑選自三氟甲苯、六氟苯、三氟乙烷中至少一種。其中，所述基底材料為玻璃、塑料、鋼材表面、塑料纖維、陶瓷中的一種。其中，所述洗滌具體為：依次用含氟溶劑、四氫呋喃和水進行洗滌。其中，所述干燥為真空干燥。本專利技術還提供一種如上所述的抗菌防指紋涂層，該抗菌防指紋涂層采用如上所述的制備方法制成。此外，本專利技術還提供如上所述抗菌防指紋涂層在電子產品上的應用。最后，本專利技術還提供一種電子產品，該電子產品設有如上所述的抗菌防指紋涂層。其中，所述電子產品在其表面設有如上所述抗菌防指紋涂層。其中，所述電子產品的表面由塑料、不銹鋼或玻璃材質制成。其中，所述電子產品的外殼和/或屏幕設有如上所述抗菌防指紋涂層。其中，所述電子產品的外殼和/或屏幕噴涂或涂覆有如上所述抗菌防指紋涂層。其中，所述電子產品為觸摸屏手機、平板電腦、筆記本電腦或可穿戴電子產品。本專利技術抗菌防指紋涂層的形成原理為：所述抗菌防指紋高分子微球、基底材料和微納米粒子間通過化學鍵合作用進行粘結，微納米粒子與抗菌防指紋高分子微球在基底材料表面通過化學鍵聯(lián)方式形成低表面能粗糙結構，從而實現(xiàn)抗菌防指紋涂層功能。本專利技術的有益效果：本專利技術抗菌防指紋高分子微球，不僅兼具抗菌和防指紋自潔雙功能，而且具有萬能粘結環(huán)氧基，該萬能粘結環(huán)氧基能使得由該抗菌防指紋高分子微球制得的抗菌防指紋涂層與基底材料實現(xiàn)良好粘結，從而使得涂層具有優(yōu)良的穩(wěn)定性和耐久性。本專利技術抗菌防指紋高分子微球的制備方法簡便，且可方便地通過改變含氟鏈段和抗菌鏈段的結構和數(shù)目，對制得的抗菌防指紋高分子微球的結構和功能進行調節(jié)。本專利技術抗菌防指紋涂層，不僅具有良好的抗菌和防指紋功能，而且具有環(huán)保優(yōu)點，此外，該抗菌防指紋涂層還具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、耐久性和化學穩(wěn)定性，熱穩(wěn)定性為：置于-20-160℃的濕熱環(huán)境中，表面無變化，且性能穩(wěn)定；化學穩(wěn)定性為：用各種有機溶劑包括四氫呋喃、乙醇、丙酮、氯仿等浸泡360小時，表面無變化且性能穩(wěn)定。本專利技術電子產品，由于采用了上述抗菌防指紋涂層，因而不僅具有良好的抗菌和防指紋功能，而且具有綠色環(huán)保的優(yōu)點，另外，由于該抗菌防指紋涂層具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性和耐久性，因而使得該抗菌防指紋涂層牢固滴粘結在電子產品基材上。附圖說明圖1為本專利技術抗菌防指紋高分子微球的SEM圖。具體實施方式實施例1本專利技術實施例的抗菌防指紋高分子微球，具有如下通式：其中，x為10-500的整數(shù)，y為10-500的整數(shù)，z為10-500的整數(shù)；Rf為全氟十二烷基硫醇；Rm為十六烷基二甲基叔胺。本專利技術實施例的抗菌防指紋高分子微球的制備方法包括以下步驟：1)在裝有冷凝管、氮氣出入口、機械攪拌裝置的四口燒瓶中加入80ml乙醇和10ml水，穩(wěn)定劑PVP-k30(聚維酮)3g，溶解后加入單體(GMA(甲基丙烯酸縮水甘油酯)10g、BA(乙酸丁酯)1g、二乙烯基苯0.2g)和引發(fā)劑AIBN(偶氮二異丁腈)0.2g，通氮氣攪拌30min，70℃恒溫，120r/min攪拌24h，冷卻后，離心分離，去離子水洗滌，多次重復，真空干燥，制得PGMA(聚甲基丙烯酸縮水甘油酯)高分子微球；2)將2g步驟1)中制得的PGMA高分子微球加入到50ml水中，加入2gspan-80分散劑，攪拌下將PGMA分散于水中，加入2.0g全氟十二烷基硫醇,攪拌下反應1-2h，加入1g十六烷基二甲基叔胺，70℃攪拌反應12h，產物冷卻后離心分離，真空干燥制備得到抗菌防指紋高分子微球。本專利技術實施例的抗菌防指紋高分子微球能應用于制備抗菌防指紋涂層。本專利技術實施例的抗菌防指紋涂層的制備方法為：將本實施例的抗菌防指紋高分本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種抗菌防指紋高分子微球，其特征在于，所述高分子微球具有如下通式：其中，x為10?500的整數(shù)，y為10?500的整數(shù)，z為10?500的整數(shù)；Rf為全氟烷基羥基醇、全氟烷基硫醇、全氟烷基羧酸、全氟胺基化合物中至少一種；Rm為長鏈季銨鹽。

【技術特征摘要】
1.一種抗菌防指紋高分子微球，其特征在于，所述高分子微球具有如下通式：其中，x為10-500的整數(shù)，y為10-500的整數(shù)，z為10-500的整數(shù)；Rf為全氟烷基羥基醇、全氟烷基硫醇、全氟烷基羧酸、全氟胺基化合物中至少一種；Rm為長鏈季銨鹽。2.如權利要求1所述抗菌防指紋高分子微球，其特征在于，所述Rf為全氟己基羥基醇、全氟己基硫醇、全氟己基胺、全氟己基羧酸、全氟十二烷基羥基醇、全氟十二烷基硫醇、全氟十二烷基胺、全氟十二烷基羧酸、全氟葵基羥基醇、全氟葵基硫醇、全氟葵基羧酸、全氟葵基胺、全氟辛基羥基醇、全氟辛基硫醇、全氟辛基胺、全氟辛基羧酸、全氟庚基羥基醇、全氟庚基硫醇、全氟庚基胺、全氟庚基羧酸中至少一種。3.如權利要求1所述抗菌防指紋高分子微球，其特征在于，所述長鏈季銨鹽為十六烷基二甲基叔胺、十二烷基二甲基叔胺、十六烷基(2-亞硫酸)乙基二甲基銨、十四烷基二甲基叔胺中至少一種。4.如權利要求1-3任一項所述抗菌防指紋高分子微球的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：1)將甲基丙烯酸縮水甘油酯通過自由基乳液聚合制得聚甲基丙烯酸縮水甘油酯高分子微球；2)通過含氟活性聚合物和長鏈叔胺均與步驟1)中制得...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：肖定書，何輝，李小飛，
申請(專利權)人：東莞市標塑新材料有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東;44