[00129046]控制释放型抗菌涂料的研制

①课题来源与背景 如果可以研制出缓释型抗菌的涂料并将其应用于建筑、橱柜等家居用品上,那么对于细菌的防治以及降低流行病的几率都会有重要的作用。另外,对于涂有缓释型抗菌涂料的墙壁、家具、橱柜将会大大减少细菌滋生的几率,还可以达到长久抗菌的目的。特别是医院﹑实验室等场所对于环境的卫生洁净性能要求很高,需要具有持久抗菌性能的涂料来保证墙面卫生和环境健康。因此,开发具有缓释作用的抗菌涂料具有非常显著的实际意义。不仅如此,控释型抗菌涂料的成功研制也将进一步促进其他功能涂料的开发以及一些新技术在涂料中的应用。 ②研究目的与意义： 1)控释型抗菌涂料比直接使用抗菌素对人类健康危害更小,另外,本项目中抗菌涂料的制备方式是采取纳米微胶囊的包裹方式将抗菌剂包裹于其中并缓慢释放,一方面增加了抗菌涂料的持效时间,另一方面也降低了对人的危害。 2)控释型抗菌涂料比直接使用抗菌素具有更好的环境和生物友好性 3)带动涂料行业进步,促进产业升级 ③主要论点与论据： 通过本项目的研究依据具体的实验结果得出以下主要论点： 1)对抗菌剂和相变材料进行全面的分析并加以选择,不同的抗菌剂会对乳液聚合的稳定性以及最终的包覆率都有影响。当抗菌剂和相变材料同时具有助乳化剂作用的时候,必须减少抗菌剂或者相变材料的用量。对于极性较大,有一定水溶性的抗菌剂则必须加大壳层包覆的厚度以及提高核层以及壳层的交联度,防止抗菌剂渗漏而对乳液的稳定造成破坏。乳化剂的选择,用量和加入方式对于乳液聚合的稳定性,最终乳液的各种物理性能,甚至于乳液的聚合机理都带来至关重要的影响。通过对这些关键性问题的研究分析得出了具有高包覆率且具有高机械稳定性和钙离子稳定性的功能性乳液 2)抗菌剂以及相变材料被纳米微胶囊有效包覆与否是其添加到建筑涂料中不会产生性能方面负面影响的关键。我们主要采取三种手段来防止负面影响的发生：首先就是加大对抗菌剂以及相变材料的包覆程度;其次是减少功能性乳液在涂料中的添加量;最后是对涂料配方进行适当微调以保证涂料的其他基本性能符合要求。 3)对于抗菌涂料的有效性而言,相对较为简单,可以直接参照标准或者文献方法进行对象试验。但对于长效型的评估相对较难。本文中除了通过实时间断性直接测试外,还建立了数学的模拟方法来对其长效性进行评估。但这种方法目前只适用于具有一定挥发性的物质的评定。而对于难挥发性物质还需再进行其他的数学模型模拟以及测试。通过长效型的研究,证实了本项目制备的抗菌涂料具有明显的缓释和长效功能。 ④创见与创新：从技术角度来看： 本项目属于新型功能涂料的开发,在原材料,工艺以及产品性能以及效果评价体系上都有创新之处,分列如下： 1)在原材料使用上,添加了非水溶性的不可聚合的油性物质,并将其包裹形成控释胶囊,在树脂乳液的合成中具有较大的新颖性。 2)在合成方法上使用了较为先进的细乳液聚合方法以及种子乳液聚合方法,可以通过多种控制手段来调节树脂乳液的组成比例以及性能。 3)本项目的最终目的是使乳胶漆具备长久的抗菌效果,特别是采用相变材料,制备了具有温度感应控释微胶囊,这也是本项目的另一大创新和特色。 4)从可控制释放模型的建立,结合理论与实际情况来模拟分析抗菌效果的长效性是本项目首次予以提出的,具有很大的新颖性。 从社会责任来看： 1)用控释型抗菌涂料替代大范围使用的杀虫剂或抗菌剂,既卫生健康,又环保; 2)控释型抗菌涂料如果可以在第三世界国家成功应用并推广,将促进世界的和谐发展,为世界人民的健康和生命安全保障做出贡献; 3)控释型抗菌涂料的成功开发将带动涂料行业进步,促进产业升级;促进产学研合作水平的提高,推动其成果产业化。 ⑤社会经济效益,存在的问题： 我公司建筑涂料年销量很大,但目前一些功能性的建筑涂料很少,高端产品以及高附加值产品相对较少。该项目成功实施后,不仅可以丰富产品种类,扩大品牌市场影响力,而且可以直接带来较大的经济效益。更为重要的是,该技术的成功,必将提升广东涂料与精细化工行业技术水平,同时也为保护人民的生命和健康安全做出贡献。另外,广东华润涂料有限公司自从与Valspar进行战略合作以后,已经成为一家全球性的公司,该技术的成功,也将在第三世界国家,特别是流行病疫情严重的非洲以及东南亚一些国家进行推广,也会为他们的人民生命安全与健康又提供了一个有力的保障,对建立人与自然的和谐社会做出贡献。 ⑥历年获奖情况：无 ⑦成果简介： 本项目首先通过原位乳液合成技术制备包裹有功能性物质,例如相变材料以及抗菌剂的功能性乳液,并在国内外率先通过这种方法制备了具有可控释功能的功能性涂料,在项目实施过程中克服了合成技术和工艺上的困难,所得产品安全环保,涂料性能优异,符合消费者对于健康环保需求的观念,市场前景良好。