涂料是一種流動(dòng)或粉末狀態(tài)的物質(zhì)，能夠均勻地覆蓋和良好地附著在物體表面形成固體薄膜。它是具有防護(hù)、裝飾或特殊功能的材料。若按照成膜物質(zhì)和顏料的分散狀態(tài)分類，有溶劑型涂料、水性涂料、粉末涂料、高能射線固化涂料等。隨著社會(huì)的發(fā)展，人們的日常生活及建筑物、船舶、循環(huán)冷卻水等很多領(lǐng)域都存在著抗菌需求。因此，開發(fā)具有抗菌功能的涂料是涂料工業(yè)發(fā)展的方向之一。在涂料中添加一定適宜的、能穩(wěn)定存在的抗菌材料，即可制成抗菌涂料。抗菌涂料可直接涂裝在各種材料上，因其使用方便而備受關(guān)注。
二、抗菌涂料的分類
涂料用抗菌材料有天然、有機(jī)和無機(jī)之分。天然抗菌涂料主要有殼聚糖、天然萃取物等，它們是植物的一些提取物，因其來源、提取水平、成本、穩(wěn)定性、色度等問題，在涂料應(yīng)用中受到很大限制。但最近華中農(nóng)大的研究人員利用“魔芋”很強(qiáng)的黏性，并且能抑制細(xì)菌生長的特點(diǎn)，成功地將魔芋用于生產(chǎn)抗菌涂料，由此可見，開發(fā)出綠色、無污染的天然抗菌涂料已成為可能。
1.有機(jī)抗菌涂料
有機(jī)抗菌涂料主要有異噻唑啉酮類、甲醛釋放劑、有機(jī)胺類等幾種。它們雖然具有抗變色能力強(qiáng)、短期抑菌效果明顯等優(yōu)點(diǎn)，但也存在耐熱性差、易分解、使用壽命短，有的還有毒副作用，甚至有致癌作用的缺點(diǎn)，在抗菌涂料中的應(yīng)用也受到一定的限制。目前有機(jī)表面活性抗菌涂料的開發(fā)熱點(diǎn)是不溶性聚氮陽離子型抗菌涂料，其具有抗菌性好、緩釋、長效、低毒、安全等特點(diǎn)，其中季銨鹽型抗菌涂料已被廣泛應(yīng)用于抗菌涂料中。
近年來研究發(fā)現(xiàn)帶有長烷基鏈的聚季磷鹽較聚季銨鹽具有更佳的抗菌性能，但要實(shí)現(xiàn)在抗菌涂料中的應(yīng)用還需進(jìn)一步研究。為了改善添加了有機(jī)抗菌涂料的涂料的性能，降低其對(duì)環(huán)境、人畜的刺激和毒害，研制具有緩釋、高效、低毒、安全性高的有機(jī)抗菌涂料是今后研究和發(fā)展的重點(diǎn)。
2. 無機(jī)抗菌涂料
無機(jī)抗菌涂料主要是利用銀、銅、鋅、鈦等金屬及其離子的殺菌或抑菌能力制得的抗菌涂料，作用機(jī)理主要是利用陽離子效應(yīng)，通過利用陽離子與細(xì)菌細(xì)胞膜上的蛋白反應(yīng)，阻止細(xì)胞膜的功能。無機(jī)抗菌涂料具有廣譜抗菌、高效率滅菌、長效、不產(chǎn)生耐藥性等特點(diǎn)，有效彌補(bǔ)了有機(jī)抗菌涂料的不足，因而引起人們廣泛注意。
根據(jù)抗菌機(jī)制的不同，無機(jī)抗菌涂料主要分為金屬離子型抗菌涂料、光催化型抗菌涂料兩類。金屬離子型抗菌涂料主要是通過物化反應(yīng)將銀、銅等重金屬或者金屬氧化物及金屬離子負(fù)載于無機(jī)載體(如硅膠、孰土礦物、沸石等多孔材料)表面上，從而制備成相應(yīng)的抗菌涂料。當(dāng)微生物與金屬離子接觸后，金屬離子的毒性會(huì)損傷微生物的蛋白質(zhì)、DNA等生物大分子，破壞菌體細(xì)胞結(jié)構(gòu)的完整性，造成細(xì)胞無法正常進(jìn)行生命活動(dòng)。在此類抗菌涂料中，汞、鎘、鉛等有較大的毒性，在涂料行業(yè)中應(yīng)用較少，銅、鈷、鎳等離子帶有一定的顏色，銀離子具有抗菌廣譜、殺菌效率高、不易產(chǎn)生抗藥性等特點(diǎn)，在無機(jī)抗菌涂料的研究中占主導(dǎo)地位。納米化的銀類抗菌涂料安全性更高、效果更持久、用量少、價(jià)格低，是銀系無機(jī)抗菌涂料的最新發(fā)展方向，也是目前研究一大焦點(diǎn)。
開發(fā)具有抗菌功能的涂料是涂料工業(yè)的發(fā)展方向之一。圍繞抗菌涂料的開發(fā)，當(dāng)前國內(nèi)外科技工作者已在涂料用抗菌劑的篩選研制、抗菌機(jī)理的研究等方面取得了較多的成果，季銨鹽型有機(jī)抗菌劑、 納米銀離子及光催化型無機(jī)抗菌劑已被越來越多地應(yīng)用于抗菌涂料中。
