抗菌涂料是涂料工業(yè)目前重要發(fā)展的一個方向。在涂料配方中添加適量的抗菌劑能夠起到有效的抑菌或抗菌作用。尤其是這幾年新冠病毒的出現(xiàn),人們對抗菌涂料的關注度日益增長。除了一些天然抗菌劑,按照抗菌劑的結構可分為有機抗菌劑和無機抗菌劑。目前涂料中使用的抗菌劑大多數(shù)為有機抗菌劑,其具有快速高效殺菌的特點。但有機抗菌劑熱穩(wěn)定性差,易分解、長效性差,毒性也較大,對環(huán)境與人體均有不小影響。與有機抗菌劑相比,無機涂料殺菌劑有安全性、長效性、耐熱性和光譜殺菌等優(yōu)勢,是一類更加經濟與環(huán)保的抗菌劑產品,雖然價格較高,但具有非常良好的商業(yè)前景。
主要種類
無機涂料殺菌劑主要可以分為金屬離子型抗菌劑和光催化金屬氧化物型抗菌劑兩類。金屬離子型抗菌劑是將具有抗菌作用的金屬離子與載體(如沸石、硅膠等)進行復合制成抗菌劑。具有抗菌作用的金屬離子有銀離子、銅離子、鋅離子和鐵離子等。其中銀離子的抗菌效率最高,且不產生抗藥性,并且具有廣譜殺菌特點。光催化金屬氧化物的殺菌性與晶體結構有關,一般認為銳鈦型結構更有優(yōu)勢。常用的光催化抗菌劑有二氧化鈦和氧化鋅。由于在光催化過程中其本身沒有任何損失,是一類穩(wěn)定且長效的抗菌劑,并且無二次污染發(fā)生。
抗菌機理
金屬離子型涂料殺菌劑的機理主要有兩種假說:種是金屬離子可與細胞膜接觸并進入細胞內部,從而使活性蛋白質失活而失去增殖能力或死亡。第二種是在金屬離子作用下,環(huán)境中的水和氧產生羥基自由基和活性氧離子。這兩種新生成的物質都具有很強的氧化能力,迅速減緩細菌的增殖或殺死細菌,達到抑菌或殺菌的效果。光催化金屬氧化物型具有抗菌性的主要機理是在光催化作用下,產生活性氧離子、自由基或過氧化氫等物質,進一步破壞細胞功能。