CN110054993A - 一种长寿命有机硅聚合物抗菌液及其制备方法、抗菌涂层的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于抗菌材料领域，公开了一种长寿命有机硅聚合物抗菌液，按照重量份数，包括60～80份有机硅季铵盐、3～8份冰乙酸、5～10份甲基三丁酮肟基硅烷、0.1～3份有机铋催化剂、10～20份氨烃基烷氧基硅烷。本发明还公开了有机硅聚合物抗菌液的制备方法、抗菌涂层的制备方法。本发明中的有机硅聚合物抗菌防霉液的制备工艺简单、安全无毒、绿色环保、抗菌效果持久高效、使用寿命长，迎合了人们对于生活空间要求安全健康洁净的追求，符合人们绿色环保的消费理念。

Description

一种长寿命有机硅聚合物抗菌液及其制备方法、抗菌涂层的 制备方法

技术领域

本发明属于抗菌材料领域，具体是一种长寿命有机硅聚合物抗菌液及其制备方法、抗菌涂层的制备方法。

背景技术

抗菌涂层技术一直是抵御有害细菌入侵人类的有效手段。广义的抗菌涂层是由粘合剂(通常是一种树脂或乳液)、抗菌剂、多种助剂等组成，然后涂敷在不同的基材表面所得到的一种具有抗菌功能的涂层；其中，抗菌剂可是有机抗菌剂或无机抗菌剂。

目前市场上出现的抗菌涂层主要包括两大类：(1)以UV/TiO₂光催化的抗菌涂层；(2)掺银离子作为抗菌剂的抗菌涂层，但是这两大技术都表现出一定的缺陷和局限性，从而导致了这两大技术一直没有被大范围地推广应用。

紫外光催化二氧化钛的抗菌涂层，必须要得到紫外光照射和氧气/水气等才能起到作用。TiO₂是一种半导体，在紫外光照射下容易在表面产生具有强氧化能力的羟基自由基，能迅速有效分解构成细菌的有机物和细菌依赖生存的有机营养物，使细菌蛋白质变异，从而达到抗菌作用。然而，这种涂层离开UV光照或者在黑暗下就无法实现抗菌作用了，因此极大地限制了它在室内的抗菌应用。

银系抗菌涂层有三大缺陷：(1)尽管在无紫外光照下都可表现出不错的抗菌性能，但是长时间使用后，涂层容易导致载银制品表面变色，颜色由浅黄色到棕黑色不等，所掺入的银离子浓度越大，颜色就变得越深，严重影响制品的外观。(2)掺银的涂层都是以缓慢释放出银离子来实现对细菌的杀灭作用，久而久之，银离子的释放终会殆尽，从而导致失效的现象，因此，掺银离子的抗菌涂层的使用寿命有限，一般是1～3年左右。(3)银离子也是一种众所周知的重金属离子，被人体吸收后会导致蛋白质变性，使蛋白质失去活性，对人体具有毒性。正因为这三大缺陷，掺银的抗菌涂层一直被人们谨小慎微地使用着。

中国专利CN1850924A公开了一种纳米银抗菌涂料及其制造方法，就是以羟基丙烯酸树脂或者丙烯酸合成乳液作为粘合剂，以纳米银作为抗菌剂，再配合少量助剂和水制备的，所得涂层不透明。

又比如中国专利CN102101959A公开了一种纳米抗菌油漆及其制备方法，是以热塑性丙烯酸树脂为粘合剂，以掺银的纳米高分子为抗菌剂，配以消泡剂、流平剂、光稳定剂等助剂，所得涂层不透明。

又比如中国专利CN103143067A公开了一种水体系抗菌表面涂层及其制备方法，是以水性树脂作为粘合剂(包括：水性醇酸树脂、水性聚酯树脂、水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯树脂、水性环氧树等)，以水溶性季铵盐为抗菌剂(3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵或有机硅季铵盐)，配以一定量的填料和助剂配制而成，所得涂层不透明。

这些抗菌涂料所得的抗菌涂层，大多数都依赖树脂或乳液等粘合剂才能确保涂层一定的耐久性；虽然添加了不少量的抗菌剂来增强涂层的抗菌能力，但是实际上大部分的抗菌剂都被树脂或乳液等粘合剂所覆盖，只有裸露的最表层抗菌剂才能起到抗菌作用，相对而言，涂层表面中有效的抗菌剂是极其少量。所以，这些抗菌涂料所得的抗菌涂层在实际应用中通常表现出不太理想的抗菌效果。另外，此类涂层通常添加了一些填料而致使涂层不透明，对基材表面的纹理有遮盖作用，从而影响了基材的外观并局限了此类抗菌涂层的应用。再者，涂层表面裸露的抗菌剂由于自身的缓慢溶出或者因长期使用中摩擦导致裸露部分的抗菌剂易脱落的缘故，导致涂层的抗菌寿命较短。

中国专利CN107987722A公开了有机硅杀菌液、有机硅杀菌剂、抗菌玻璃及其制备方法及应用，是以有机硅季铵盐作为抗菌剂，没有树脂或乳液等粘合剂，杀菌率可达99％以上，且所得涂层也是透明无色的，但是该专利并未提及涂层的使用寿命有多长。

若抗菌涂层的使用寿命过短而无法达到实际应用的要求，那么这是一个不成熟的涂层产品，没有真正的应用价值。能够大规模应用的抗菌涂层必须具有优异的功能和长久的寿命，两者缺一不可。

总的来说，在众多抗菌防霉涂层的发明专利中，既不依赖树脂或乳液等粘合剂来实现抗菌剂与基材的强附着粘合、涂层是无色透明、抗菌率达99.9％以上、且涂层抗菌寿命达20年以上的方案，还未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种长寿命有机硅聚合物抗菌液。

本发明的另一目的是提供有机硅聚合物抗菌液制备方法。

本发明的另一目的是提供由有机硅聚合物抗菌液制备抗菌涂层的方法。

为达到上述目的之一，本发明采用以下技术方案：

一种长寿命有机硅聚合物抗菌液，按照重量份数，包括60～80份有机硅季铵盐、3～8份冰乙酸、5～10份甲基三丁酮肟基硅烷、0.1～3份有机铋催化剂、10～20份氨烃基烷氧基硅烷。

进一步地，所述有机硅季铵盐选自二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵、二甲基十二烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵、二甲基十六烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]溴化铵、二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氟化铵中的至少一种。

进一步地，所述有机铋催化剂选自有机铋DY-20、月桂酸铋、异辛酸铋、新癸酸铋中的至少一种。

进一步地，所述氨烃基烷氧基硅烷选自3-氨基丙基三乙氧基硅烷和/或N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷。

一种上述的有机硅聚合物抗菌液的制备方法，包括以下步骤：

S1、将有机硅季铵盐、冰乙酸、甲基三丁酮肟基硅烷、有机铋催化剂添加到反应釜中，在搅拌条件下加热至50～70℃，反应1～4小时；

S2、冷却后再往体系中加入氨烃基烷氧基硅烷。

一种抗菌涂层的制备方法，包括以下步骤：

S1、将上述的有机硅聚合物抗菌液涂覆于基体表面，形成均匀的涂层；

S2、对有机硅聚合物抗菌液进行烘烤处理使其固化，得到抗菌涂层。

进一步地，所述涂覆为喷涂、浸涂或辊涂。

进一步地，所述烘烤处理的温度为150～250℃，烘烤处理的时间为15～40分钟。

进一步地，所述S1中涂层的厚度为1～5μm。

进一步地，所述基体为陶瓷、不锈钢、大理石或玻璃。

该抗菌涂层可以广泛应用于以下领域：

1、家具用品：厨房台面、冰箱隔板、冰箱门等；

2、个人电器：手机外屏、中央触控屏、车载触控屏、机器人触摸屏等；

3、医疗卫生：医院里人手可接触到的地方，如门把手、水龙头、隔板和医疗器具等；

4、厨房卫浴：厨房台面、马桶、浴缸、淋浴房门等。

上述应用领域中物体表面的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、鲍曼不动杆菌、肺炎克雷伯氏菌、铜绿假单胞菌、溶血性链球菌等常见细菌能轻易地被杀灭，且杀菌率高达99.9％以上，具有优异的广谱杀菌效果，同时，涂层表面还具有不长霉菌的功能，其中霉菌主要包括：黑曲霉、绳状青霉、球毛壳霉、绿色黏埽霉等。

抗菌涂层可以附着在不同的基材(如织物、大理石、陶瓷、玻璃、不锈钢等)上实现抗菌防霉作用。本发明采用化学湿法镀膜方法，将带正电荷的有机硅聚合物抗菌液均匀涂覆在基材表面，然后通过高温催化固化，使得有机硅季铵盐杀菌剂能与基材的活泼羟基进行化学反应，形成牢固的Si-O-化学共价键，从而使得有机硅抗菌涂层在基材表面实现了强附着，克服了传统的季铵盐抗菌剂与基材之间附着力较小、容易脱落的问题。

该抗菌涂层是抗菌液在高温下与基材的活泼基团发生化学反应并形成无色透明的涂层，该涂层对多种细菌具有极佳的杀菌效果(杀菌率高达99.9％以上)，且安全无毒、绿色环保、对人体皮肤无刺激作用。抗菌涂层由于其完全透明无色的外观效果，不但不会掩盖基材的纹理和外观，还能在一定程度上增加基材的光泽度；同时，涂层还具有一定的防指纹功效，其防指纹效果不亚于常用的AF防指纹液。

本发明的抗菌涂层真正解决了市场上现有抗菌涂层所存在的问题，比如：银系抗菌涂层易变色、短寿命；UV-TiO₂涂层需要依赖紫外光照射才有抗菌功效。

本发明中的抗菌涂层是采用了带正电荷的有机硅低聚物，加以活泼的附着力促进剂(如甲基三丁酮肟基硅烷、氨基丙基三乙氧基硅烷等)，在高温催化下与多种基材(如织物、大理石、陶瓷、玻璃、不锈钢等)的活泼官能团进行化学反应形成化学共价键，使得带电荷的有机硅聚合物链段与基材成为一体，表现出超强的附着力(水煮3h后外观和抗菌性没有任何变化)。很显然，该涂层中的抗菌剂与基材形成化学共价键，同时对多种基材(如大理石、陶瓷、玻璃、不锈钢等)具有很好的附着力，从而确保了涂层的使用寿命可长达20年以上。同时，该涂层中不含有粘合剂，绝大部分的抗菌剂都可以参加到抗菌的过程中去，优异的抗菌性能也得以保障。

上世纪七十年代由美国道康宁公司发明了耐久耐洗的织物抗菌剂，商品名为DC-5700，属于有机硅季铵盐类抗菌剂，已被美国环境保护署列为安全性物质。

这种抗菌剂在抗菌过程中，该涂层中的正电荷与带负电性的细菌进行表面接触后，使烷基链插入细菌的细胞膜内，通过破坏细菌细胞膜的电荷平衡，使得细胞膜无法正常代谢从而导致细胞膜不稳定破裂，造成细胞质的流出，最后导致细菌死亡。在上述的抗菌过程中，本发明中的有机硅抗菌涂层只充当破坏细菌的细胞电荷平衡的催化物，并不产生溶出，因此该涂层可以一直保持涂层中抗菌成分的浓度达到持久高效的抗菌效果，这也保证了其使用寿命能够长达20年以上。

有机硅聚合物抗菌液的主要有效成分是有机硅季铵盐及其低聚物，不含Ag⁺等重金属离子，涂层安全无毒。抗菌涂层无需使用紫外光照射，通用性强；抗菌涂层的耐磨性较好，完全满足实际应用的要求。经实验测定，制备得到的抗菌涂层能保持长效的杀菌效果，抗菌率高达99.9％，使用寿命长达20年以上。

另外，该抗菌涂层是采用了环保性高的有机铋作为催化剂，这些环保型的有机铋催化剂不但可进行室温固化或加热固化，对羟基和氨基等的选择性强，且具有低成本、易处理、低毒性和低放射性等绿色安全特性，而现有技术采用的有机锡催化剂不够环保、有毒、造成环境污染。

简而言之，本发明中的有机硅聚合物抗菌防霉液的制备工艺简单、安全无毒、绿色环保、抗菌效果持久高效、使用寿命长，迎合了人们对于生活空间要求安全健康洁净的追求，符合人们绿色环保的消费理念。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。

实施例1

有机硅聚合物抗菌液，其组成为：76份二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵、3份冰乙酸、7份甲基三丁酮肟基硅烷、1份有机铋DY-20、13份3-氨基丙基三乙氧基硅烷。

先将二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵、冰乙酸、甲基三丁酮肟基硅烷、有机铋DY-20按照顺序依次添加到反应釜中，在搅拌条件下加热至70℃，反应2小时，即可停止反应，升温速率为10℃/min。冷却后再往体系中加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷，即可得到有机硅聚合物抗菌液。

通过喷涂设备将上述有机硅聚合物抗菌液均匀涂覆在不锈钢片上，抗菌液层不能出现桔皮、彩虹纹、波浪纹、斑点等外观性的喷涂问题。

将涂覆有抗菌液的不锈钢片在220℃下烘烤15min，形成抗菌涂层，得到抗菌不锈钢。抗菌涂层的干膜厚度约为3μm。

实施例2

有机硅聚合物抗菌液，其组成为：79份二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵、6份冰乙酸、5份甲基三丁酮肟基硅烷、1份有机铋DY-20、15份3-氨基丙基三乙氧基硅烷。

先将二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵、冰乙酸、甲基三丁酮肟基硅烷、有机铋DY-20按照顺序依次添加到反应釜中，在搅拌条件下加热至70℃，反应1小时，即可停止反应，升温速率为15℃/min。冷却后再往体系中加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷，即可得到有机硅聚合物抗菌液。

通过喷涂设备将上述有机硅聚合物抗菌液均匀涂覆在不锈钢片上，抗菌液层不能出现桔皮、彩虹纹、波浪纹、斑点等外观性的喷涂问题。

将涂覆有抗菌液的不锈钢片在250℃下烘烤25min，形成抗菌涂层，得到抗菌不锈钢。抗菌涂层的干膜厚度约为1μm。

实施例3

有机硅聚合物抗菌液，其组成为：74份二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵、5份冰乙酸、7份甲基三丁酮肟基硅烷、1份异辛酸铋、10份3-氨基丙基三乙氧基硅烷。

先将二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵、冰乙酸、甲基三丁酮肟基硅烷、异辛酸铋按照顺序依次添加到反应釜中，在搅拌条件下加热至50℃，反应4小时，即可停止反应，升温速率为10℃/min。冷却后再往体系中加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷，即可得到有机硅聚合物抗菌液。

通过喷涂设备将上述有机硅聚合物抗菌液均匀涂覆在玻璃片上，抗菌液层不能出现桔皮、彩虹纹、波浪纹、斑点等外观性的喷涂问题。

将涂覆有抗菌液的玻璃片在200℃下烘烤20min，形成抗菌涂层，得到抗菌玻璃。抗菌涂层的干膜厚度约为3μm。

实施例4

有机硅聚合物抗菌液，其组成为：69份二甲基十六烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]溴化铵、3份冰乙酸、7份甲基三丁酮肟基硅烷、1份异辛酸铋、20份3-氨基丙基三乙氧基硅烷。

先将二甲基十六烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]溴化铵、冰乙酸、甲基三丁酮肟基硅烷、异辛酸铋按照顺序依次添加到反应釜中，在搅拌条件下加热至60℃，反应3小时，即可停止反应，升温速率为12℃/min。冷却后再往体系中加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷，即可得到有机硅聚合物抗菌液。

通过喷涂设备将上述有机硅聚合物抗菌液均匀涂覆在陶瓷片上，抗菌液层不能出现桔皮、彩虹纹、波浪纹、斑点等外观性的喷涂问题。

将涂覆有抗菌液的陶瓷片在180℃下烘烤30min，形成抗菌涂层，得到抗菌陶瓷。抗菌涂层的干膜厚度约为2μm。

实施例5

有机硅聚合物抗菌液，其组成为：71份二甲基十二烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵、8份冰乙酸、7份甲基三丁酮肟基硅烷、0.5份异辛酸铋、10份N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷。

先将二甲基十二烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵、冰乙酸、甲基三丁酮肟基硅烷、异辛酸铋按照顺序依次添加到反应釜中，在搅拌条件下加热至65℃，反应2小时，即可停止反应，升温速率为10℃/min。冷却后再往体系中加入N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，即可得到有机硅聚合物抗菌液。

通过喷涂设备将上述有机硅聚合物抗菌液均匀涂覆在陶瓷片上，抗菌液层不能出现桔皮、彩虹纹、波浪纹、斑点等外观性的喷涂问题。

将涂覆有抗菌液的陶瓷片在150℃下烘烤40min，形成抗菌涂层，得到抗菌陶瓷。抗菌涂层的干膜厚度约为3μm。

实施例6

有机硅聚合物抗菌液，其组成为：78份二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氟化铵、5份冰乙酸、7份甲基三丁酮肟基硅烷、3份新癸酸铋、12份3-氨基丙基三乙氧基硅烷。

先将二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氟化铵、冰乙酸、甲基三丁酮肟基硅烷、新癸酸铋按照顺序依次添加到反应釜中，在搅拌条件下加热至60℃，反应3小时，即可停止反应，升温速率为15℃/min。冷却后再往体系中加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷，即可得到有机硅聚合物抗菌液。

通过浸涂将上述有机硅聚合物抗菌液均匀涂覆在大理石上，将涂覆有抗菌液的大理石在210℃下烘烤28min，形成抗菌涂层，得到抗菌大理石。抗菌涂层的干膜厚度约为4μm。

实施例7

有机硅聚合物抗菌液，其组成为：60份二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵、4份冰乙酸、10份甲基三丁酮肟基硅烷、0.1份月桂酸铋、18份3-氨基丙基三乙氧基硅烷。

先将二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵、冰乙酸、甲基三丁酮肟基硅烷、月桂酸铋按照顺序依次添加到反应釜中，在搅拌条件下加热至50℃，反应4小时，即可停止反应，升温速率为10℃/min。冷却后再往体系中加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷，即可得到有机硅聚合物抗菌液。

通过喷涂设备将上述有机硅聚合物抗菌液均匀涂覆在玻璃片上，抗菌液层不能出现桔皮、彩虹纹、波浪纹、斑点等外观性的喷涂问题。

将涂覆有抗菌液的玻璃片在200℃下烘烤25min，形成抗菌涂层，得到抗菌玻璃。抗菌涂层的干膜厚度约为5μm。

性能测试

抗菌效果

以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌为实验菌种，按照中华人民共和国建材行业标准JC/T 1054-2007测试杀菌玻璃的抗菌性能，测试指标为MIC(最小抑菌浓度)和24h杀菌率，抗菌性能根据计算得到的抗菌率进行评价，结果如表1～3所示。

表1(大肠杆菌)

表2(金黄色葡萄球菌)

表3(铜绿假单胞菌)

从表1～3可以看出，实施例1～6的抗菌产品对于大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌等均具有很好的抗菌效果。有机硅季铵盐分子链段上带有正电荷基团，而细菌表面是带负电性的，电荷的相互作用使得季铵盐靠近细菌，并插入细菌的细胞膜内，破坏细菌膜的完整性，从而导致细菌无法正常新陈代谢而死亡，最终达到杀菌目的。

防霉效果

将实施例1～6所得的抗菌样品进行防霉测试，以黑曲霉ATCC9642、绳状青霉ATCC11797、球毛壳霉ATCC6205、绿色黏埽霉ATCC9645、出芽短梗霉ATCC15233作为实验霉种，测试时间为28天，测试环境湿度>85％RH，温度为28℃，测试结果如表4所示。其中，评价标准：

0级：无生长

1级：微量生长(试样表面霉菌覆盖面积＜10％)

2级：轻度生长(试样表面霉菌覆盖面积10～30％)

3级：中度生长(试样表面霉菌覆盖面积30～60％)

4级：重度生长(试样表面霉菌覆盖面积＞60％)

表4

样品名称	长霉等级	长霉程度
			实施例1	0级	无生长
实施例2	0级	无生长
			实施例3	0级	无生长
实施例4	0级	无生长
			实施例5	0级	无生长
实施例6	0级	无生长

从表4可以看出，实施例1～6所得的抗菌样品具有很好的防霉功能。有机硅季铵盐分子链段上带有正电荷基团，以未电离分子的形式破坏霉菌细胞壁及细胞内的酶，使霉菌中的酶蛋白失去活性而不能参与催化作用，以抑制霉菌的增殖，从而达到防霉效果。

使用寿命

对实施例1～6的抗菌制品的使用寿命进行测试，以大肠杆菌作为实验菌种，测试指标为MIC(最小抑菌浓度)和24h杀菌率，结果如表5所示。其中使用寿命是通过高加速老化实验及以下公式进行推算所得：

AF＝exp{(Ea/k)×[(1/Tu)-(1/Ts)]+(RHsⁿ-RHuⁿ)}

式中：

活化能Ea的取值(Ea＝0.8eV)，GR-1221中的推荐值；其中，k为玻尔兹曼常数，k的取值为8.6×10^-5；Tu为常态温度，Tu的取值为85(绝对温度)；Ts为加速状态温度，Ts的取值为110(绝对温度)；RHuⁿ为常态相对湿度的n次方(n一般取2)，取值为0.85；RHsⁿ为加速状态相对湿度的n次方(n一般取2)，取值为0.85。

这种换算的前提是产品在两种老化模式中的失效机理相同；并且基本假设是产品在高应力条件下与常温时表现的特性是一致的。

对比例1：按照实施例3制备抗菌玻璃，但是不添加冰醋酸。

对比例2：按照实施例3制备抗菌玻璃，但是不添加异辛酸铋。

表5

从表5可以看出，对于缺少冰乙酸制得的对比例1样品，其使用寿命最差，10年后只有25.64％的抗菌率；而对于缺少有机铋催化剂制得的对比例2样品，其使用寿命居中，10年后抗菌率为80.25％，20年后只有7.69％；而实施例1～6所得抗菌样品的使用寿命超过20年，在20年后抗菌率普遍保持在90％以上。

这可能是由于有机硅季铵盐含有三个活泼的甲氧基，在酸催化下易水解成三个硅羟基，而硅羟基容易发生交联缩聚成为三维立体网络结构的低聚物/预聚物。这种低聚物在高温(150～250℃)和有机铋的催化下又容易与基材表面的活泼官能团(如羟基、酯基等)发生化学反应形成共价键，使得有机硅季铵盐与基材成为一体，牢固地附着在基材上，从而确保了该抗菌涂层的耐久性和长使用寿命。

从表5的对比数据还可以看出，冰乙酸和有机铋的共同催化对涂层的使用寿命最为有利，而单一冰乙酸作为催化剂比单一有机铋作为催化剂制得的抗菌涂层使用寿命更长。

专利CN107987722A使用了有机锡作为催化剂，一方面有机锡会造成污染和毒害，另一方面，因为没有使用酸进行共同催化，不能发生低聚物和基材的化学反应，抗菌涂层缺乏耐久性，使用寿命可能不佳。

本发明的有机硅聚合物抗菌涂层拥有超过20年的使用寿命，完全可以满足大部分情况下的实际需要，可以成为一个真正耐用的产品进入人们的生活中。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种长寿命有机硅聚合物抗菌液，其特征在于，按照重量份数，包括60～80份有机硅季铵盐、3～8份冰乙酸、5～10份甲基三丁酮肟基硅烷、0.1～3份有机铋催化剂、10～20份氨烃基烷氧基硅烷。

2.根据权利要求1所述的有机硅聚合物抗菌液，其特征在于，所述有机硅季铵盐选自二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵、二甲基十二烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵、二甲基十六烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]溴化铵、二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氟化铵中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的有机硅聚合物抗菌液，其特征在于，所述有机铋催化剂选自有机铋DY-20、月桂酸铋、异辛酸铋、新癸酸铋中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的有机硅聚合物抗菌液，其特征在于，所述氨烃基烷氧基硅烷选自3-氨基丙基三乙氧基硅烷和/或N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷。

5.一种权利要求1～4任一项所述的有机硅聚合物抗菌液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将有机硅季铵盐、冰乙酸、甲基三丁酮肟基硅烷、有机铋催化剂添加到反应釜中，在搅拌条件下加热至50～70℃，反应1～4小时；

S2、冷却后再往体系中加入氨烃基烷氧基硅烷。

6.一种抗菌涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将权利要求1～4任一项所述的有机硅聚合物抗菌液涂覆于基体表面，形成均匀的涂层；

S2、对有机硅聚合物抗菌液进行烘烤处理使其固化，得到抗菌涂层。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述涂覆为喷涂、浸涂或辊涂。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述烘烤处理的温度为150～250℃，烘烤处理的时间为15～40分钟。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述S1中涂层的厚度为1～5μm。

10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述基体为陶瓷、不锈钢、大理石或玻璃。