一種具有抗菌性能納米硬質(zhì)點(diǎn)的表面修飾方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種具有抗菌性能納米硬質(zhì)點(diǎn)的表面修飾方法，涉及的納米硬質(zhì)點(diǎn)包括納米金剛石顆粒，銀?碳化硅復(fù)合納米顆粒、銀?氧化鋁復(fù)合納米顆粒以及銀?非晶合金復(fù)合納米顆粒，將所述的納米硬質(zhì)點(diǎn)混入到涂料或者水中獲得懸浮液，將所述懸浮液涂于目標(biāo)表面干燥或采用機(jī)械打磨法將所述抗菌納米材料覆蓋式嵌入到目標(biāo)表面，形成抗菌表面。本發(fā)明專利技術(shù)通過(guò)覆蓋式或嵌入式的表面修飾方法，可對(duì)不同材料的表面獲得優(yōu)異的抗菌性能。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種具有抗菌性能納米硬質(zhì)點(diǎn)的表面修飾方法
本專利技術(shù)屬于表面科學(xué)領(lǐng)域，特別涉及到一種具有抗菌性能納米硬質(zhì)點(diǎn)的表面修飾方法。
技術(shù)介紹
一直以來(lái)，表面修飾技術(shù)是涉及到各行各業(yè)的重要
其中抗菌表面優(yōu)勢(shì)與人類生活最為密切相關(guān)的一點(diǎn)，從醫(yī)療用品到快遞包裝，從公共設(shè)施到貨運(yùn)游輪。這些領(lǐng)域?qū)咕砻娴囊笤絹?lái)越高。新型冠狀病毒的出現(xiàn)更使體現(xiàn)了抗菌表面對(duì)人類文明的重要性。目前尚未發(fā)現(xiàn)有相關(guān)文獻(xiàn)或?qū)＠麍?bào)導(dǎo)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種具有抗菌性能納米硬質(zhì)點(diǎn)的表面修飾方法，可對(duì)不同材料的表面獲得優(yōu)異的抗菌性能，普適性高，處理方式簡(jiǎn)單，成本低廉。本專利技術(shù)解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是：一種具有抗菌性能納米硬質(zhì)點(diǎn)的表面修飾方法，其特征在于，采用抗菌納米硬質(zhì)點(diǎn)作為修飾原料，所述抗菌納米硬質(zhì)點(diǎn)包括：納米金剛石顆粒、銀-碳化硅復(fù)合納米顆粒、銀-氧化鋁復(fù)合納米顆粒或銀-非晶合金復(fù)合納米顆粒，將所述納米硬質(zhì)點(diǎn)混入到液體中，攪拌后獲得懸浮液；再將所述懸浮液覆蓋于目標(biāo)表面，形成抗菌表面。所述液體為涂料或者水。選擇所述幾種材料的原因在于：選取金剛石納米顆粒是由于其具有極強(qiáng)的硬度，可以作為硬質(zhì)點(diǎn)，同時(shí)具有較好的殺菌效果。選取銀-碳化硅、銀-氧化鋁、銀-非晶合金復(fù)合納米顆粒是由于銀納米顆粒均有良好的殺菌性能，但其力學(xué)性能較差導(dǎo)致適用范圍降低；因此將銀復(fù)合到碳化硅、氧化鋁、非晶合金等具有較高硬度的材料中，可以應(yīng)用于更廣泛的場(chǎng)景。選擇碳化硅、氧化鋁和非晶合金三種材料是由于這三種材料均具有較高的硬度，可應(yīng)用于對(duì)溫度、導(dǎo)電性等有一定需求的材料表面。通過(guò)機(jī)械破碎法制備納米金剛石顆粒，所述納米金剛石顆粒尺寸在5-500納米之間。選擇一范圍內(nèi)是由于，5-50納米的金剛石顆粒具有較好殺菌性但對(duì)一些粗糙表面難以形成有效嵌入，50-500納米(優(yōu)選100-200納米)的金剛石顆粒殺菌效果偏弱但能有效嵌入目標(biāo)表面。因此采用較寬的顆粒尺寸分布可以在目標(biāo)表面形成有效的抗菌表面。所述銀-碳化硅復(fù)合納米顆粒，在煉制碳化硅時(shí)加入尺寸在2-50納米之間的銀顆粒，然后將煉制的碳化硅采用機(jī)械破碎法制成5-500納米(優(yōu)選100-200納米)之間的銀-碳化硅復(fù)合納米顆粒。所述銀-氧化鋁復(fù)合納米顆粒，在煉制氧化鋁時(shí)加入尺寸在2-50納米之間的銀顆粒，然后將煉制的碳化硅采用機(jī)械破碎法制成5-500納米之間的銀-氧化鋁復(fù)合納米顆粒。所述銀-非晶合金納米顆粒，在煉制非晶合金時(shí)加入尺寸在2-50納米之間的銀顆粒，然后將煉制的碳化硅采用機(jī)械破碎法制成5-500納(優(yōu)選100-200納米)米之間的銀-非晶合金復(fù)合納米顆粒。選擇上述幾種復(fù)合硬質(zhì)點(diǎn)的尺寸范圍是由于，5-50納米的銀顆粒具有較好殺菌性，50-500納米(優(yōu)選100-200納米)的碳化硅、氧化鋁、非晶合金納米顆粒能有效嵌入目標(biāo)表面。因此采用上述尺寸分布的復(fù)合顆粒可以在目標(biāo)表面形成有效的抗菌表面。這是經(jīng)過(guò)大量反復(fù)研究和試驗(yàn)得出的。所述硬質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.1％-1.5％，充分?jǐn)嚢璺稚⒑笮纬煽咕苛希瑢⑺鰬腋∫和坑谀繕?biāo)表面干燥獲得覆蓋式抗菌表面。覆蓋式抗菌表面對(duì)目標(biāo)原始表面無(wú)損害，這樣的抗菌表面保護(hù)效果好但易被破壞，適用收到較大外力的表面。所述硬質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.5％-2.5％，充分?jǐn)嚢璺稚⒑笞鳛闄C(jī)械打磨磨料，在目標(biāo)表面進(jìn)行機(jī)械打磨，沖洗打磨表面后獲得抗菌顆粒嵌入式修飾的表面。嵌入式抗菌表面是講抗菌顆粒嵌入到目標(biāo)表面內(nèi)部，具有抗菌持久性強(qiáng)、穩(wěn)定性高的特點(diǎn)。本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于：(1)同時(shí)利用納米金剛石的抗菌性能和力學(xué)性能，降低顆粒篩選成本，提高納米金剛石顆粒的使用效率。(2)銀納米顆粒與碳化硅、氧化鋁和非晶合金等硬質(zhì)材料的復(fù)合獲得抗菌硬質(zhì)點(diǎn)，可為不同性質(zhì)需求的目標(biāo)表面提供抗菌性能。(3)分別采用覆蓋式和嵌入式的表面修飾方法，為不同工作環(huán)境的目標(biāo)表面提供抗菌性能。(4)本專利技術(shù)公開(kāi)了一種普適性高，處理方式簡(jiǎn)單，成本低廉的表面修飾方法。附圖說(shuō)明圖1為本專利技術(shù)中采用納米金剛石作為抗菌顆粒的覆蓋式表面形貌；圖2為本專利技術(shù)中采用納米金剛石作為抗菌顆粒的嵌入式修飾表面形貌。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本專利技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法為，將納米硬質(zhì)點(diǎn)混入到涂料或者水中獲得懸浮液，將所述懸浮液涂于目標(biāo)表面干燥或采用機(jī)械打磨法將所述抗菌納米材料嵌入到目標(biāo)表面，形成抗菌表面。本專利技術(shù)通過(guò)涂層式或嵌入式的表面修飾方法，可對(duì)不同材料的表面獲得優(yōu)異的抗菌性能。實(shí)施例1通過(guò)機(jī)械破碎法制備納米金剛石顆粒，所述納米金剛石顆粒尺寸在100-200納米之間，將所述的納米金剛石混入到樹脂涂料中，混合比例為質(zhì)量0.5％，攪拌30分鐘后形成抗菌涂料，將所述懸浮液涂于目標(biāo)表面，干燥24小時(shí)后獲得覆蓋式抗菌表面。通過(guò)對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌兩種細(xì)菌的抗菌活性和抗菌率進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果如下表：實(shí)施例2通過(guò)機(jī)械破碎法制備納米金剛石顆粒，所述納米金剛石顆粒尺寸在100-200納米之間，將所述的納米金剛石混入到水中，混合比例為質(zhì)量1％，攪拌30分鐘后作為機(jī)械打磨磨料，在目標(biāo)表面進(jìn)行機(jī)械打磨，平均每平方厘米的打磨時(shí)間不低于5分鐘，沖洗打磨表面后獲得抗菌顆粒嵌入式修飾的表面。通過(guò)對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌兩種細(xì)菌的抗菌活性和抗菌率進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果如下表：實(shí)施例3在煉制碳化硅時(shí)加入尺寸在2-50納米之間的銀顆粒，通過(guò)機(jī)械破碎法制備銀-碳化硅復(fù)合納米顆粒，所述銀-碳化硅復(fù)合納米顆粒尺寸在100-200納米之間，將所述的銀-碳化硅復(fù)合納米顆粒混入到樹脂涂料中，混合比例為質(zhì)量0.1％，攪拌60分鐘后形成抗菌涂料，將所述懸浮液涂于目標(biāo)表面，干燥24小時(shí)后獲得覆蓋式抗菌表面。通過(guò)對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌兩種細(xì)菌的抗菌活性和抗菌率進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果如下表：實(shí)施例4在煉制碳化硅時(shí)加入尺寸在2-50納米之間的銀顆粒，通過(guò)機(jī)械破碎法制備銀-碳化硅復(fù)合納米顆粒，所述銀-碳化硅復(fù)合納米顆粒尺寸在100-200納米之間，將所述的銀-碳化硅復(fù)合納米顆粒到水中，混合比例為質(zhì)量0.5％，攪拌30分鐘后作為機(jī)械打磨磨料，在目標(biāo)表面進(jìn)行機(jī)械打磨，平均每平方厘米的打磨時(shí)間不低于15分鐘，沖洗打磨表面后獲得抗菌顆粒嵌入式修飾的表面。通過(guò)對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌兩種細(xì)菌的抗菌活性和抗菌率進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果如下表：實(shí)施例5在煉制氧化鋁時(shí)加入尺寸在2-50納米之間的銀顆粒，通過(guò)機(jī)械破碎法制備銀-氧化鋁復(fù)合納米顆粒，所述銀-氧化鋁復(fù)合納米顆粒尺寸在100-200納米之間，將所述的銀-氧化鋁復(fù)合納米顆粒混入到樹脂涂料中，混合比例為質(zhì)量1％，攪拌60分鐘后形成抗菌涂料，將所述懸浮液涂于目標(biāo)表面，干燥24小時(shí)后獲得覆蓋式抗菌表面。通過(guò)對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌兩種細(xì)菌的抗菌活性和抗菌率進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果如下本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種具有抗菌性能納米硬質(zhì)點(diǎn)的表面修飾方法，其特征在于，采用抗菌納米硬質(zhì)點(diǎn)作為修飾原料，所述抗菌納米硬質(zhì)點(diǎn)包括：納米金剛石顆粒、銀-碳化硅復(fù)合納米顆粒、銀-氧化鋁復(fù)合納米顆粒或銀-非晶合金復(fù)合納米顆粒，將所述納米硬質(zhì)點(diǎn)混入到液體中，攪拌后獲得懸浮液；再將所述懸浮液覆蓋于目標(biāo)表面，形成抗菌表面。/n

【技術(shù)特征摘要】
1.一種具有抗菌性能納米硬質(zhì)點(diǎn)的表面修飾方法，其特征在于，采用抗菌納米硬質(zhì)點(diǎn)作為修飾原料，所述抗菌納米硬質(zhì)點(diǎn)包括：納米金剛石顆粒、銀-碳化硅復(fù)合納米顆粒、銀-氧化鋁復(fù)合納米顆粒或銀-非晶合金復(fù)合納米顆粒，將所述納米硬質(zhì)點(diǎn)混入到液體中，攪拌后獲得懸浮液；再將所述懸浮液覆蓋于目標(biāo)表面，形成抗菌表面。


2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有抗菌性能納米硬質(zhì)點(diǎn)的表面修飾方法，其特征在于：所述納米金剛石顆粒尺寸范圍為5-500納米。


3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有抗菌性能納米硬質(zhì)點(diǎn)的表面修飾方法，其特征在于：所述銀-碳化硅復(fù)合納米顆粒的制備過(guò)程包括：在煉制碳化硅時(shí)加入尺寸在2-50納米之間的銀顆粒得到銀-碳化硅顆粒，然后將所述銀-碳化硅顆粒采用機(jī)械破碎法制成范圍為5-500納米的銀-碳化硅復(fù)合納米顆粒。


4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有抗菌性能納米硬質(zhì)點(diǎn)的表面修飾方法，其特征在于：所述銀-氧化鋁復(fù)合納米顆粒的制備過(guò)程包括：在煉制氧化鋁時(shí)加入尺寸在2-50納米之間的銀顆粒得到銀-氧化鋁顆粒，然后將所述銀-氧化鋁顆粒采用機(jī)械破碎法制成范圍為5-500納米的銀-氧化鋁復(fù)合納米顆粒。

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙國(guó)相，閆石，趙效銘，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：物生生物科技北京有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：北京;11