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用抗菌涂料保持无虫(第2部分)

上一篇文章的标题是 用抗菌涂料保持无虫 描述了 抗菌 (AM)涂料和 我代理. 本文将介绍AM涂料技术的最新进展,包括涂料添加剂和杀灭微生物或减少其在涂层表面生长的技术方法.

根据大观研究报告, 年复合增长率(CAGR)预计为13.2021 - 2028年1%,全球市场规模为8家.到2020年达到10亿美元. 主要市场领域包括:

  • 医疗
  • 采暖、空调和通风(HVAC)
  • 食品加工及卫生设施
  • 修复霉菌

抗菌材料可以杀死或抑制细菌的生长, 病毒, 涂层表面有真菌和藻类. 控制微生物可以通过使用抑制微生物繁殖或生长的抗菌技术来实现, 为医院和食品工业提供卫生的表面,并保持漆膜的完整性.

本文将重点介绍AM涂料膜的抗菌材料和设计方法. AM在涂料中的应用包括以下微生物分类:

  • 真菌
  • 霉菌(真菌的形式)
  • 细菌
  • 藻类
  • 病毒
AM剂随时间在漆膜中的释放

涂料中使用的大多数杀菌剂都是迁移性的,因为它们的作用是当暴露在潮湿环境中时,将活性成分释放到涂层表面. AM改性漆膜的寿命取决于生物杀菌剂的释放速率,活性成分的浓度随时间的减少.AM添加剂在漆膜中的效果取决于浓度, 树脂系统, 光泽, 聚氯乙烯, 涂层表面结构及其暴露的环境. 调幅剂的选择取决于调幅涂层系统中所需的功能. 除了, 在选择上午时段之前, 仔细审查MSD和TDS的安全性, 加入油漆前的环境可接受性和相容性.

AM代理的例子

  • 模具/真菌
  • 细菌
    • 5-thiadiazine-2-thione Tetrahydro-3 5-dimethyl-2h-1 3
    • 氧化锌/ 1, 2-benzuisothiazol-3————(2 h)
    • 锌羟基吡啶硫酮
    • 银沸石
    • 碳基材料(石墨烯、碳纳米管等.)
  • 藻类-许多AM制剂对霉菌和真菌有效,也有效控制藻类生长
  • 病毒
    • 银沸石,银化合物和银纳米颗粒
    •  而且 铜合金
    • 碳基材料(石墨烯、碳纳米管等.)

AM剂如何在涂料中发挥作用?

  • 金属、金属化合物和金属纳米颗粒

金属的使用,如  (和许多 铜合金 ), 锌 在各种形式的涂料中都可作为有效的抗菌添加剂. 银作为一种抗菌剂有几种作用机制. 一个这样的例子是银离子与酶中的巯基反应导致细胞死亡. 铜破坏细胞的机制包括在细胞中产生过氧化氢,过量的铜也可以与蛋白质结合,导致蛋白质分解成无功能的部分. 硫代锌/2-丙基丁基氨基甲酸酯既可作为防腐剂,又可作为杀菌剂. 美国环境保护署(EPA)负责监督抗菌剂和材料的监管,并确定铜合金能杀死超过99人.如果定期清洁,两小时内就能清除9%的致病细菌. 铜和铜合金是一种独特的固体材料,因为在美国没有其他固体接触表面得到许可.S. 声称对人体健康有好处. 相应的, 美国环保署已经授予355种不同的铜合金成分抗菌素注册资格. 金属纳米粒子, 包括PVP和多糖包裹银纳米颗粒, mes涂层的银和金, 也显示出抗病毒药物的前景. 铜纳米粒子 对大肠杆菌、真菌和细菌有抗微生物活性.

  • 季铵化合物

一些例子包括二甲基十四烷基(3-三甲氧基硅基丙基) 氯化铵、烷基二甲基苄基氯化铵和二癸基二甲基氯化铵. 一些硅烷形成 针状的表面 3-(三羟基硅基)丙基二甲基十四烷基氯化铵与表面结合的结构,当微生物与表面尖刺接触时,通过破坏它们的外膜来破坏微生物.

  • 碳基材料(cbm)

石墨烯材料(通用) 如 石墨烯氧化物、还原氧化石墨烯(rGO)和 碳纳米结构(CNSs) 比如富勒烯和 碳纳米管). There is not total agreement on how these materials function as 我代理 (bacteria); however, 具有独特的粒度等理化特性, CBMs的形貌和表面结构特性提供了纳米材料, 氧化应激和微生物的包裹/捕获.

  • 是智能水凝胶

水凝胶是由交联的亲水聚合物组成的3D网络,可以响应环境刺激的变化,如pH和温度,导致微生物的破坏.

  • 阳离子聚合物                        

阳离子聚合物 是指聚合物或AM主链上带有正电的聚合物. 它们可以有效地用于AM涂料中,其独特之处在于,它们有能力在接触时杀死微生物. 与传统的生物活性材料不同, 适当的阳离子聚合物和功能化分子可以在不释放AM化学物质的情况下有效. 这类化学品目前用于生物医学应用,包括 ,吡啶盐和 . 其中许多具有阳离子盐功能的材料具有广泛的抗菌活性.

  • 自清洁表面
self-cleaning-surfaces

有三类 自清洁表面、超疏水、光催化和超亲水. 超疏水 surfaces (contact angle > 150 degrees are water-shedding 而且 thus repel dirt. 由于许多超疏水涂层具有较低的水滚转角(ROA), 这一特性还提供了自清洁特性. SH涂层的表面结构的特征是针状微观结构加上提供低表面张力的组件. 这种表面结构也有降低微生物粘附在表面的能力的功效, 从而赋予其抗菌活性. 光催化 当暴露在光线下时,表面会降解表面沉积物. Superhydrophilic 涂层 surfaces (contact angle < 10 degrees) enable dirt 而且 water to easily slide off the surface.

最终的想法

AM涂料技术的未来将包括各种技术的组合,以最大限度地提高其有效性和寿命. 这可能包括AM代理的合并 自洁涂料,加上 缓释是纳米材料 它们被吸收或吸附在高表面积的粒子上. 聪明的是材料 对环境刺激(如pH值和/或温度的波动)作出反应,并且具有可以破坏受损细胞膜的表面结构.

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