本發(fā)明涉及功能性膠帶，具體為一種抗菌防污型功能性膠帶及其制備方法。

背景技術：

1、隨著新型電子元器件越來越小型化、高端化、功能化，對電子膠帶的性能要求也越來越高，電子產(chǎn)品已成為現(xiàn)代生活中不可或缺的一部分，從智能手機、平板電腦到可穿戴設備，這些產(chǎn)品不僅改變了我們的生活方式，還對我們的健康和安全產(chǎn)生了深遠的影響；然而隨著電子產(chǎn)品使用頻率的增加，其表面容易積聚細菌、灰塵和其他污染物，這不僅影響了產(chǎn)品的美觀度，還可能對用戶的健康構(gòu)成潛在威脅。因此開發(fā)一種用于電子產(chǎn)品及其他機械設備表面保護的抗菌防污型功能性膠帶，顯得尤為重要。

2、傳統(tǒng)電子產(chǎn)品表面保護材料，如塑料薄膜、透明膠帶等，雖然能在一定程度上保護產(chǎn)品免受劃痕和撞擊，但在抗菌防污方面存在明顯不足，這些材料表面容易積聚細菌和灰塵，且不易清潔，長時間使用后，不僅影響產(chǎn)品的外觀，還可能成為細菌和病毒的傳播媒介，對用戶健康構(gòu)成風險；專利號cn103831221b公開了一種抗菌性薄膜的制備方法，以雙向拉伸聚丙烯薄膜或聚酯薄膜為基材層，在基材層的一面或兩面涂布納米抗菌涂層，經(jīng)固化制得抗菌薄膜；該抗菌涂層中的活性成分納米氧化鈦、納米銀、納米鋁及其組合物被吸附在特制的多孔材料上，多孔材料制備工藝復雜而繁瑣，未經(jīng)改性處理的無機納米粒子極易團聚，抗菌劑不能均勻分散，且不具有自清潔能力，難以保證制品穩(wěn)定的抗菌防污性能。

3、丙烯酸酯壓敏膠是一種由雙鍵聚合而成的獨特的膠粘劑，在使用過程各種，短時內(nèi)不用施加很大的壓力就能完成牢固的粘合，可以有效附著在系統(tǒng)設備表面，形成抗生物膜；但是隨著科技的發(fā)展，對于壓敏膠的性能要求越來越高，丙烯酸壓敏膠本身性能較為單一，不能滿足各行業(yè)的要求，因此需要對其進行改性；本發(fā)明旨在采用兩性離子抗菌材料和有機硅氟超疏水材料，通過引發(fā)聚合將其均勻分散在pet薄膜基材中，形成抗菌防污層，防止灰塵、細菌等污染物在表面積聚，易于清潔，只需用濕布擦拭即可去除污漬，制備工藝簡單。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術中存在的問題，而提供一種抗菌防污型功能性膠帶及其制備方法，防止灰塵、細菌等污染物在膠帶表面積聚，易于清潔，制備工藝簡單，具有長效穩(wěn)定的抗菌防污性能。

2、本發(fā)明是通過如下技術方案實現(xiàn)的：

3、一種抗菌防污型功能性膠帶的制備方法按照以下步驟進行：

4、步驟(1)、氮氣氛圍下，向搭載滴液漏斗的反應瓶中加入丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸和去離子水，在溫度為80-95℃，轉(zhuǎn)速為800-1000r/min下攪拌5-15min，得到預乳化液，先取1/4預乳化液滴加1/3的引發(fā)劑，在75-85℃下攪拌20-40min，然后加入剩余的3/4預乳化液、2/3引發(fā)劑和結(jié)構(gòu)式為的烯基有機硅氟甜菜堿，繼續(xù)攪拌3-8h，冷卻至室溫，加入氨水，調(diào)節(jié)ph至8-9，過濾，得到抗菌防污粘性乳液。

5、步驟(2)、將pet基材薄膜鋪于平坦光滑的玻璃板上，兩端固定，將抗菌防污粘性乳液倒在薄膜的一端，用刮刀自該端緩慢地推向另一端，使乳液均勻涂布于薄膜上，室溫下放置30-50min，恒溫干燥箱中干燥，冷卻后將防粘紙貼于膠面，與pet基材薄膜兩面復合輥壓轉(zhuǎn)移，分切后得到抗菌防污型功能性膠帶。

6、優(yōu)選的，步驟(1)中引發(fā)劑為過氧化二苯甲酰、偶氮二異丁腈或異丙苯過氧化氫中的任意一種。

7、優(yōu)選的，步驟(1)中丙烯酸丁酯:甲基丙烯酸甲酯:丙烯酸:過氧化二苯甲酰:烯基有機硅氟甜菜堿＝100g:30-45g:5-10g:0.5-0.8g:3-15g。

8、優(yōu)選的，步驟(2)中涂布厚度為20-40μm。

9、優(yōu)選的，步驟(1)中烯基有機硅氟甜菜堿的制備方法按照以下步驟進行：

10、步驟s1、氮氣氛圍下，向反應燒瓶中加入4-二甲氨基苯酚和丙酮，攪拌均勻后，加入1-丙烯1,3-磺內(nèi)酯，攪拌反應，反應結(jié)束后，冷卻至室溫，過濾，乙腈重結(jié)晶，得到烯基甜菜堿型苯酚。制備反應式如下：

11、

12、步驟s2、氮氣氛圍下，向反應燒瓶中加入烯基甜菜堿型苯酚和n,n-二甲基甲酰胺，攪拌均勻后，加入1h,1h,2h,2h-全氟辛基甲基二氯硅烷和吡啶，攪拌反應，反應結(jié)束后，冷卻至室溫，乙酸乙酯和去離子萃取，有機相濃縮，減壓蒸餾(0.3kpa，2mmhg)，得到烯基有機硅氟甜菜堿。制備反應式如下：

13、

14、優(yōu)選的，步驟s1中4-二甲氨基苯酚、1-丙烯1,3-磺內(nèi)酯的比例關系為1mol:(1.3-1.5)mol。

15、優(yōu)選的，步驟s1中反應溫度為45-60℃，反應時間為24-48h。

16、優(yōu)選的，步驟s2中烯基甜菜堿型苯酚、1h,1h,2h,2h-全氟辛基甲基二氯硅烷、吡啶的比例關系為1mol:(1.05-1.2)mol:(1.3-1.8)mol。

17、優(yōu)選的，步驟s2中反應溫度為80-100℃，反應時間為5-12h。

18、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果如下：

19、本發(fā)明以4-二甲氨基苯酚、1-丙烯1,3-磺內(nèi)酯和1h,1h,2h,2h-全氟辛基甲基二氯硅烷等為原料，通過化學反應得到烯基有機硅氟甜菜堿，并與丙烯酸類單體引發(fā)聚合，得到抗菌防污粘性乳液，經(jīng)均勻涂布于pet薄膜基材上，得到抗菌防污型功能性膠帶。

20、烯基有機硅氟甜菜堿中的季銨鹽陽離子可以通過其攜帶的正電荷與細菌細胞膜的負電荷發(fā)生相互作用，吸附并穿透細胞膜，破壞細胞膜的通透性，導致細胞內(nèi)物質(zhì)外泄；磺酸陰離子的負電荷可以與細菌表面的負電荷產(chǎn)生靜電排斥作用，同時能夠滲透進入細菌細胞膜，與細胞膜上的磷脂分子發(fā)生相互作用，破壞細胞膜的完整性；兩性離子協(xié)效抗菌，通過干擾細菌的正常代謝過程，如抑制酶的活性、影響蛋白質(zhì)的合成等，來進一步抑制細菌的生長和繁殖，且烯基有機硅氟甜菜堿通過化學接枝的方式引入到膠帶中，不會遷移析出，具有抗菌持久性。

21、烯基有機硅氟甜菜堿中連續(xù)排列的全氟烷基長鏈和低表面能的有機硅，可以在膠帶表面形成緊密排列的結(jié)構(gòu)，能夠有效減少液體和固體的接觸面積，減少了對液體的吸附作用，從而降低材料表面的潤濕性；有機硅氟結(jié)合后，膠帶外層布滿疏水性硅氟基團使材料表面具有更低的表面能和更好的疏水性能；具有超疏水結(jié)構(gòu)的功能性膠帶的“微納米結(jié)構(gòu)”捕獲的空氣層，使得細菌或其他污染物與膠帶隔離開，接觸面積減小，從而具有良好的防污性能。本發(fā)明制備的功能性膠帶不僅具有優(yōu)異的抗菌防污性能，還具有良好的力學性能，可以應用各種機械設備及電子產(chǎn)品上，具有廣泛適用性。

技術特征：

1.一種抗菌防污型功能性膠帶的制備方法，其特征在于，所述制備方法按照以下步驟進行：

2.根據(jù)權利要求1所述的抗菌防污型功能性膠帶的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中引發(fā)劑為過氧化二苯甲酰、偶氮二異丁腈或異丙苯過氧化氫中的任意一種。

3.根據(jù)權利要求1所述的抗菌防污型功能性膠帶的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中丙烯酸丁酯:甲基丙烯酸甲酯:丙烯酸:過氧化二苯甲酰:烯基有機硅氟甜菜堿＝100g:30-45g:5-10g:0.5-0.8g:3-15g。

4.根據(jù)權利要求1所述的抗菌防污型功能性膠帶的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中涂布厚度為20-40μm。

5.根據(jù)權利要求1所述的抗菌防污型功能性膠帶的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中烯基有機硅氟甜菜堿的制備方法按照以下步驟進行：

6.根據(jù)權利要求5所述的抗菌防污型功能性膠帶的制備方法，其特征在于，所述步驟s1中4-二甲氨基苯酚、1-丙烯1,3-磺內(nèi)酯的比例關系為1mol:(1.3-1.5)mol。

7.根據(jù)權利要求5所述的抗菌防污型功能性膠帶的制備方法，其特征在于，所述步驟s1中反應溫度為45-60℃，反應時間為24-48h。

8.根據(jù)權利要求5所述的抗菌防污型功能性膠帶的制備方法，其特征在于，所述步驟s2中烯基甜菜堿型苯酚、1h,1h,2h,2h-全氟辛基甲基二氯硅烷、吡啶的比例關系為1mol:(1.05-1.2)mol:(1.3-1.8)mol。

9.根據(jù)權利要求5所述的抗菌防污型功能性膠帶的制備方法，其特征在于，所述步驟s2中反應溫度為80-100℃，反應時間為5-12h。

10.一種抗菌防污型功能性膠帶，其特征在于，由權利要求1-9任一項所述的制備方法得到。

技術總結(jié)
本發(fā)明涉及功能性膠帶技術領域，且公開了一種抗菌防污型功能性膠帶及其制備方法，以4?二甲氨基苯酚、1?丙烯1,3?磺內(nèi)酯和1H,1H,2H,2H?全氟辛基甲基二氯硅烷等為原料，通過化學反應得到烯基有機硅氟甜菜堿，并與丙烯酸類單體引發(fā)聚合，得到抗菌防污粘性乳液，經(jīng)均勻涂布于PET薄膜基材上得到功能性膠帶；烯基有機硅氟甜菜堿中兩性離子通過干擾細菌的正常代謝過程，抑制細菌的生長和繁殖，以化學接枝的方式引入到膠帶中，不會遷移析出，具有抗菌持久性；其結(jié)構(gòu)中連續(xù)排列的全氟烷基長鏈和低表面能的有機硅，可以在膠帶表面形成緊密排列的結(jié)構(gòu)，使材料表面更好的疏水性能，可廣泛應用于各種機械設備及電子產(chǎn)品中。

技術研發(fā)人員：楊明
受保護的技術使用者：惠州市鑫亞凱立科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9