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专利号: 2024100265078
申请人: 金陵科技学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种医用镁合金表面抗菌耐蚀涂层,其特征在于,所述涂层为双层复合涂层,内层为无机多孔涂层,外层为柔性压电聚合物涂层;其中无机多孔涂层的原料包括KF、KOH、K2CO3;

柔性压电聚合物涂层的原料包括压电聚合物、无机填料、润湿助剂和附着力助剂;其中,无机多孔涂层的原料为含有KF、KOH、K2CO3的混合液,混合液中,KF浓度为2.5~8.5g/L,KOH浓度为8~12g/L,K2CO3浓度为25~35g/L;柔性压电聚合物涂层的原料为含有压电聚合物、无机填料、润湿助剂和附着力助剂的压电聚合物基涂膜液;压电聚合物基涂膜液中包括2.5‑

17.5wt%的压电聚合物,0 5wt%的无机填料,20 1000ppm的润湿助剂和20‑1000ppm附着力助~ ~剂,压电聚合物基涂膜液的溶剂为极性液体;压电聚合物为PVDF‑TrFE聚合物;医用镁合金表面抗菌耐蚀涂层制备方法包括以下步骤:步骤一、预处理镁合金表面,得到预处理表面;

步骤二、采用水热法在步骤一得到的预处理表面上制备无机多孔膜层;

步骤三、利用改进的非溶剂诱导相分离法在步骤二所得的多孔无机涂层表面制备柔性压电聚合物涂层;

其中改进的非溶剂诱导相分离法包括将压电聚合物基涂膜液滴加在步骤二所得的多孔无机涂层表面,覆盖整个表面,然后在多孔无机涂层表面制备柔性压电聚合物涂层,得到镁合金样品;

水雾喷淋上述镁合金样品一段时间,然后将镁合金样品浸泡在水中一段时间,镁合金样品表面形成三维多孔膜。

2.根据权利要求1所述的医用镁合金表面抗菌耐蚀涂层,其特征在于,压电聚合物基溶液中包括5‑15wt%的压电聚合物,1‑3.75wt%的无机填料,40 200ppm的润湿助剂和40‑~

200ppm附着力助剂,压电聚合物基溶液的溶剂为极性液体。

3.根据权利要求1所述的医用镁合金表面抗菌耐蚀涂层,其特征在于,柔性压电聚合物涂层的原料满足以下任一种或多种条件:极性液体为二甲基甲酰胺、N‑甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜中的一种或几种;

无机填料为氧化锌、氧化钛、钛酸钡、铌酸钾钠中的一种或几种;

润湿助剂选自阳离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂、两性表面活性剂和非离子性表面活性剂中的至少一种表面活性剂;

附着力助剂选自γ‑氨丙基三甲氧基硅烷、γ‑氨丙基三乙氧基聚合硅烷、γ‑氨丙基甲基二甲氧基聚合硅烷、γ‑氨丙基甲基二乙氧基硅烷、N‑甲基‑γ‑氨丙基三甲氧基硅烷、N‑(正丁基)‑γ‑氨丙基三甲氧基硅烷、N‑(正丁基)‑γ‑氨丙基三乙氧基硅烷、N,N‑二乙基 ‑γ‑氨丙基三甲氧基硅烷、3‑环己基‑氨丙基甲基二甲氧基硅烷、苯胺甲基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、N‑β‑(氨乙基)‑γ‑氨丙基三甲氧基硅烷、N‑(β‑氨乙基)‑γ‑氨丙基三乙氧基硅烷、N‑β‑(氨乙基)‑γ‑氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N‑(β‑氨乙基)‑γ‑氨丙基甲基二乙氧基硅烷、氨乙基氨异丁基甲基二甲氧基硅烷、3‑(2‑羟乙基氨乙基)‑氨丙基甲基二甲氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基甲基二甲氧基硅烷、双[3‑(三甲氧基甲硅烷基丙基)]胺、双[3‑(三乙氧基甲硅烷基丙基)]胺、γ‑(2,3‑环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ‑(2,3‑环氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷、γ‑缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷、γ‑缩水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、2‑(3,4‑环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷和2‑(3,4‑环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷中的一种或几种。

4.一种根据权利要求1‑3中任一所述的医用镁合金表面抗菌耐蚀涂层的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:步骤一、预处理镁合金表面,得到预处理表面;

步骤二、采用水热法在步骤一得到的预处理表面上制备无机多孔膜层;

步骤三、利用改进的非溶剂诱导相分离法在步骤二所得的多孔无机涂层表面制备柔性压电聚合物涂层;

其中改进的非溶剂诱导相分离法包括将压电聚合物基涂膜液滴加在步骤二所得的多孔无机涂层表面,覆盖整个表面,然后在多孔无机涂层表面制备柔性压电聚合物涂层,得到镁合金样品;

水雾喷淋上述镁合金样品一段时间,然后将镁合金样品浸泡在水中一段时间,镁合金样品表面形成三维多孔膜。

5. 根据权利要求4所述的医用镁合金表面抗菌耐蚀涂层的制备方法,其特征在于,步骤二中,采用水热法在步骤一得到的预处理表面上制备无机多孔膜层的条件为:反应液由 KF、KOH、K2CO3组成,KF浓度为2.5~8.5g/L,KOH浓度为8~12g/L,K2CO3浓度为25~35g/L,使用KOH或HNO3调节反应液pH值为9~15,反应液体积与试样表面积之比保持在2.5‑10 ml/

2 o

cm,处理温度为40‑180C, 处理时间为2‑24小时。

6.根据权利要求4所述的医用镁合金表面抗菌耐蚀涂层的制备方法,其特征在于,步骤三中,在多孔无机涂层表面制备柔性压电聚合物涂层的方法为涂覆法,涂覆的速度为300‑

3000rpm,涂覆的时间为30‑600s。

7.根据权利要求4所述的医用镁合金表面抗菌耐蚀涂层的制备方法,其特征在于,步骤三中,水雾喷淋的条件为:水雾喷淋保持时间为20‑1200s,镁合金样品与水雾的距离为3‑

30cm。