一种防水抗菌涂料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种防水抗菌涂料，包括如下重量份的各组分：全氟硅烷化环氧树脂56‑62份、支化抗菌固化剂13‑15份、流平剂1.1‑1.3份、颜填料21‑32份、脱气剂0.8‑1.1份、安息香1.2‑1.4份。本发明直接在固化剂两端引入两个抗菌单元异噻唑啉酮，形成双异噻唑啉酮抗菌固化剂，在与环氧树脂超支化交联改性后，形成超支化致密结构，支化结构链上均匀分散有大量的抗菌基团，进而使得整个涂层由内到外均匀的具有较高的抗菌性能，并且抗菌性能均匀稳定，使得整个涂层的抗菌性能较高。

权利要求

1.一种防水抗菌涂料，其特征在于，包括如下重量份的各组分：全氟硅烷化环氧树脂56‑62份、支化抗菌固化剂13‑15份、流平剂1.1‑1.3份、颜填料21‑

32份、脱气剂0.8‑1.1份、安息香1.2‑1.4份；

支化抗菌固化剂的具体制备过程如下：

①称取一定量的乙二醇二缩水甘油醚和丙酮同时加入反应釜中搅拌溶解，然后向其中加入1，2‑苯并异噻唑啉‑3‑酮，升温至60‑70℃回流反应3‑4h，然后进行减压蒸馏，得到产物A；

②将硼酸加入水中升温至90‑100℃搅拌溶解并回流，待硼酸完全溶解后向其中加入乙醇胺，回流反应18h，然后降温至室温后进行过滤洗涤烘干，得到氨基化硼酸酯；

③将产物A和丙酮同时加入反应釜中，搅拌溶解后向其中加入步骤②中制备的氨基化硼酸酯，搅拌反应10‑11h，然后降低至室温后进行减压蒸馏，得到支化抗菌固化剂。

2.根据权利要求1所述的一种防水抗菌涂料，其特征在于，步骤①中乙二醇二缩水甘油醚和1，2‑苯并异噻唑啉‑3‑酮按照物质的量之比为1:2.06‑2.08的比例混合。

3.根据权利要求1所述的一种防水抗菌涂料，其特征在于，步骤②中硼酸与乙醇胺按照物质的量制备为1：2的比例混合。

4.根据权利要求1所述的一种防水抗菌涂料，其特征在于，步骤③中每克产物A中加入氨基化硼酸酯0.68‑0.71g。

5.根据权利要求1所述的一种防水抗菌涂料，其特征在于，全氟硅烷化环氧树脂的具体制备过程如下：

步骤1：称取一定量的1H,1H,2H,2H‑全氟辛基甲基二甲氧基硅烷和去离子水同时加入反应容器中，搅拌混合均匀后升温至80‑90℃，然后逐滴向其中滴加四甲基二硅氧烷，控制滴加速度为2‑2.5mL/min，然后向反应容器中加入四甲基氢氧化铵，接着回流反应1‑1.5h，然后升温至120‑125℃回流反应5‑6h，将得到的产物进行减压蒸馏，得到澄清透明的全氟硅油FPS；

步骤2：向反应釜中持续的通氮气30min，然后向其中加入步骤1中制备的FPS、烯丙基缩水甘油醚和3‑氯‑2‑甲基丙烯，接着向其中加入异丙醇，升温至80‑85℃后加入催化剂铂，恒温回流反应4‑5h，然后进行减压蒸馏，得到环氧交联剂；

步骤3：称取一定量的双酚A加入乙醇溶液中，然后向其中加入环氧交联剂，升温至80‑

85℃后向反应容器中加入质量浓度为40％的氢氧化钠水溶液，恒温回流反应6‑7h，有固体生成，将固体通过乙醇洗涤后烘干，得到全氟硅烷化环氧树脂。

6.根据权利要求5所述的一种防水抗菌涂料，其特征在于，步骤1中1H,1H,2H,2H‑全氟辛基甲基二甲氧基硅烷和四甲基二硅氧烷按照物质的量之比为1:2的比例混合。

7.根据权利要求5所述的一种防水抗菌涂料，其特征在于，步骤2中FPS、烯丙基缩水甘油醚和3‑氯‑2‑甲基丙烯按照物质的量之比为1:1:1的比例加入，同时每千克FPS中加入异丙醇420‑425g，加入催化剂铂2.31‑2.36g。

8.根据权利要求5所述的一种防水抗菌涂料，其特征在于，步骤3中每千克双酚A中加入环氧交联剂2.5‑2.6kg，加入乙醇10L,加入质量浓度为40％的氢氧化钠溶液830‑840mL。

9.一种根据权利要求1所述的防水抗菌涂料的制备方法，其特征在于，具体制备过程如下：

将全氟硅烷化环氧树脂、支化抗菌固化剂、流平剂、颜填料、脱气剂和安息香按照一定的比例加入搅拌釜中混合搅拌均匀，然后将混合后的物料加入熔融挤出机中挤出，将挤出后的片材进行筛分，得到防水抗菌涂料。

说明书

一种防水抗菌涂料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于涂料制备领域，涉及一种防水抗菌涂料及其制备方法。

背景技术

[0002] 冰箱等家用电器表面通常涂布一层防水涂层，不仅能够实现高效的耐腐蚀性能，同时也能够有效防止水的渗入，影响电器的使用寿命，同时电器经常使用，在外力冲击下容
易变形，因此通常使用抗冲击性能的涂料能够实现抗冲击性能，由于环氧树脂链上含有柔
性基团，具有一定的抗冲击性能被广泛应用，但是其抗冲击性能仍不能满足要求，同时为了
家用电器的卫生和安全，通常在涂料中加入抗菌助剂，直接通过物理作用混合均匀，但是由
于物理混合容易造成混合不均匀，进而影响涂层整体的抗菌性能。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种防水抗菌涂料及其制备方法，制备的环氧树脂中均含有长链烷基醚，提高了环氧树脂的柔性，进而提高了其耐冲击性，同时使用的支化抗菌固化
剂中含有的六个氨基在不同方向反应，与环氧树脂在不同方向进行固化，生成致密的超支
化结构，提高了涂层的抗冲击性，同时固化剂中含有的长链醚键具有较高的柔性，通过与柔
性环氧树脂进行交联聚合后，制备的涂层中均匀的含有大量的柔性基团，进而提高了涂层
的抗冲击性能，有效解决了现有的环氧树脂涂料其抗冲击性能仍不能满足要求的问题。

[0004] 本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

[0005] 一种防水抗菌涂料，包括如下重量份的各组分：

[0006] 全氟硅烷化环氧树脂56‑62份、支化抗菌固化剂13‑15份、流平剂1.1‑1.3份、颜填料21‑32份、脱气剂0.8‑1.1份、安息香1.2‑1.4份；

[0007] 全氟硅烷化环氧树脂的具体制备过程如下：

[0008] 步骤1：称取一定量的1H,1H,2H,2H‑全氟辛基甲基二甲氧基硅烷和去离子水同时加入反应容器中，搅拌混合均匀后升温至80‑90℃，然后逐滴向其中滴加四甲基二硅氧烷，
控制滴加速度为2‑2.5mL/min，然后向反应容器中加入四甲基氢氧化铵，接着回流反应1‑
1.5h，然后升温至120‑125℃回流反应5‑6h，将得到的产物进行减压蒸馏，得到澄清透明的
全氟硅油FPS，其中1H,1H,2H,2H‑全氟辛基甲基二甲氧基硅烷和四甲基二硅氧烷按照物质
的量之比为1:2的比例混合，同时每摩尔1H,1H,2H,2H‑全氟辛基甲基二甲氧基硅烷中加入
四甲基氢氧化铵32‑34g；由于1H,1H,2H,2H‑全氟辛基甲基二甲氧基硅烷中含有两个硅氧烷
键，能够水解生成两个硅羟基，同时四甲基二硅氧烷中间的硅氧烷键断裂，生成端羟基硅
烷，同时由于1H,1H,2H,2H‑全氟辛基甲基二甲氧基硅烷自身的空间位阻较大，使得两个1H,
1H,2H,2H‑全氟辛基甲基二甲氧基硅烷之间不能进行脱水聚合，而四甲基二硅氧烷空间位
阻较小，能够在四甲基氢氧化铵的作用下能够进行脱水缩合反应，进而使得1H,1H,2H,2H‑
全氟辛基甲基二甲氧基硅烷的两端引入四甲基二硅氧烷，反应结构式如下所示：

[0009]

[0010] 步骤2：向反应釜中持续的通氮气30min，然后向其中加入步骤1中制备的FPS、烯丙基缩水甘油醚和3‑氯‑2‑甲基丙烯，接着向其中加入异丙醇，升温至80‑85℃后加入催化剂
铂，恒温回流反应4‑5h，然后进行减压蒸馏，得到环氧交联剂，其中FPS、烯丙基缩水甘油醚
和3‑氯‑2‑甲基丙烯按照物质的量之比为1:1:1的比例加入，同时每千克FPS中加入异丙醇
420‑425g，加入催化剂铂2.31‑2.36g；在铂催化剂的催化作用下，FPS分子两端的硅氢键具
有较高的活性，能够与烯丙基缩水甘油醚和3‑氯‑2‑甲基丙烯中的烯烃基团进行加成反应，
进而使得制备的环氧交联剂的两端分别引入环氧基团和烷基氯，同时由于环氧交联剂中含
有大量的氟元素和硅氧键，实现了交联剂较高的疏水疏油性能，并且由于甘油醚基团的引
入，提高了化合物的柔韧性，同时提高了烷基链的长度，进一步提高了产物的疏水性能，

[0011]

[0012] 步骤3：称取一定量的双酚A加入乙醇溶液中，然后向其中加入环氧交联剂，升温至80‑85℃后向反应容器中加入质量浓度为40％的氢氧化钠水溶液，恒温回流反应6‑7h，有固
体生成，将固体通过乙醇洗涤后烘干，得到全氟硅烷化环氧树脂，反应结构式如图1所示，其
中每千克双酚A中加入环氧交联剂2.5‑2.6kg，加入乙醇10L,加入质量浓度为40％的氢氧化
钠溶液830‑840mL,由于环氧交联剂的两端分别含有环氧基团和烷基氯，分别能够与双酚A
两端的酚羟基进行反应，生成线性环氧树脂，同时由于环氧交联剂中含有大量的氟元素和
硅氧烷键，使得聚合后形成的线性环氧树脂链上均匀的含有大量的氟元素和硅氧烷键，进
而使得制备的环氧树脂具有较高的防水防油性能，同时由于环氧交联剂与双酚A的主链长
度较长，进而提高了环氧树脂的柔韧性和抗冲击性能，同时由于环氧交联剂中长醚链的引
入，使得制备的产物中具有较高的柔性基团，进而提高了环氧树脂与其他有机物的相容性，
并且环氧交联剂中长链烷基的引入进一步提高了聚合物的疏水性能；

[0013] 支化抗菌固化剂的具体制备过程如下：

[0014] ①称取一定量的乙二醇二缩水甘油醚和丙酮同时加入反应釜中搅拌溶解，然后向其中加入1，2‑苯并异噻唑啉‑3‑酮，升温至60‑70℃回流反应3‑4h，然后进行减压蒸馏，得到
产物A，其中乙二醇二缩水甘油醚和1，2‑苯并异噻唑啉‑3‑酮按照物质的量之比为1:2.06‑
2.08的比例混合，反应结构式如下所示；由于乙二醇二缩水甘油醚两端均含有环氧基团，同
时1，2‑苯并异噻唑啉‑3‑酮中的氨基上含有活性氨基氢，能够与环氧基团进行开环反应，在
产物的两端引入1，2‑苯并异噻唑啉‑3‑酮，并且生成两个羟基，由于1，2‑苯并异噻唑啉‑3‑
酮具有较高的抗菌性能，进而使得制备的产物A具有较高的抗菌性能；

[0015]

[0016] ②将硼酸加入水中升温至90‑100℃搅拌溶解并回流，待硼酸完全溶解后向其中加入乙醇胺，回流反应18h，然后降温至室温后进行过滤洗涤烘干，得到氨基化硼酸酯；其中硼
酸与乙醇胺按照物质的量制备为1：2的比例混合，硼酸中含有三个硼酸基团两个酸基与乙
醇胺反应，另一个硼酸基没有参加反应；

[0017] ③将产物A和丙酮同时加入反应釜中，搅拌溶解后向其中加入步骤②中制备的氨基化硼酸酯，搅拌反应10‑11h，然后降低至室温后进行减压蒸馏，得到支化抗菌固化剂，其
中每克产物A中加入氨基化硼酸酯0.68‑0.71g，反应结构式如下所示；氨基化硼酸酯中含有
一个硼酸基团，能够在高温下与产物A中的羟基进行脱水反应，由于产物A的两端含有两个
羟基，均能够与氨基化硼酸酯进行反应，进而使得得到的固化剂链的两端均引入氨基化硼
酸酯，由于氨基化硼酸酯在两端不同方向含有两个氨基，进而使得固化剂产物两端的四个
氨基在不同方向，能够实现对环氧树脂固化时在不方向进行固化，形成交叉的树状结构，提
高了固化效率，使得环氧树脂在低温下就能快速固化，同时由于固化剂中抗菌基团1，2‑苯
并异噻唑啉‑3‑酮的引入，使得固化后的树脂中均匀含有大量的抗菌剂，提高了抗菌均匀性
能，同时由于固化剂中含有长链醚键，使得固化剂具有较高的柔性，进而提高了固化后产物
中柔性基团的含量，提高了产物的抗冲击性能和与其他溶剂的相容性；

[0018]

[0019] 一种防水抗菌涂料的制备方法，具体制备过程如下：

[0020] 将全氟硅烷化环氧树脂、支化抗菌固化剂、流平剂、颜填料、脱气剂和安息香按照一定的比例加入搅拌釜中混合搅拌均匀，然后将混合后的物料加入熔融挤出机中挤出，将
挤出后的片材进行筛分，得到防水抗菌涂料。

[0021] 本发明的有益效果：

[0022] 1、本发明制备的环氧树脂中均含有长链烷基醚，提高了环氧树脂的柔性，进而提高了其耐冲击性，同时使用的支化抗菌固化剂中含有的六个氨基在不同方向反应，与环氧
树脂在不同方向进行固化，生成致密的超支化结构，提高了涂层的抗冲击性，同时固化剂中
含有的长链醚键具有较高的柔性，通过与柔性环氧树脂进行交联聚合后，制备的涂层中均
匀的含有大量的柔性基团，进而提高了涂层的抗冲击性能，有效解决了现有的环氧树脂涂
料其抗冲击性能仍不能满足要求的问题。

[0023] 2、本发明制备的环氧树脂主链上含有大量的硅氧烷键，具有一定的防水性能，同时在支链上引入大量的氟元素伸出，使得环氧树脂链的外层和内层均具有较高的防水性
能，同时在链上引入了长链疏水烷基，实现了环氧树脂高疏水性能，在水分接触表面时表面
伸出的支链上的大量氟元素，实现较高的防水性，同时当水分向内渗透时，内部的主链上的
硅氧烷键和长链烷基同时作用实现较高的疏水性，进而使得制备的环氧树脂从内到外均具
有防水性能，同时在支化抗菌固化剂进行超支化交联后形成致密的树状结构，使得树状结
构的外层为疏水氟元素，内层为防水硅烷氧键和长链烷基，使得交联后的涂层具有高防水
性能。

[0024] 3、本发明直接在固化剂两端引入两个抗菌单元异噻唑啉酮，形成双异噻唑啉酮抗菌固化剂，在与环氧树脂超支化交联改性后，形成超支化致密结构，支化结构链上均匀分散
有大量的抗菌基团，进而使得整个涂层由内到外均匀的具有较高的抗菌性能，并且抗菌性
能均匀稳定，使得整个涂层的抗菌性能较高。

附图说明

[0025] 为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

[0026] 图1为本发明实施例1中全氟硅烷化环氧树脂制备过程中的反应结构式。

具体实施方式

[0027] 请参阅图1，结合如下实施例进行详细说明：

[0028] 实施例1：

[0029] 全氟硅烷化环氧树脂的具体制备过程如下：

[0030] 步骤1：称取452g1H,1H,2H,2H‑全氟辛基甲基二甲氧基硅烷和去离子水同时加入反应容器中，搅拌混合均匀后升温至80‑90℃，然后逐滴向其中滴加268g四甲基二硅氧烷，
控制滴加速度为2‑2.5mL/min，保障1H,1H,2H,2H‑全氟辛基甲基二甲氧基硅烷和四甲基二
硅氧烷按照物质的量之比为1:2的比例混合，然后向反应容器中加入32g四甲基氢氧化铵，
接着回流反应1‑1.5h，然后升温至120‑125℃回流反应5‑6h，将得到的产物进行减压蒸馏，
得到澄清透明的全氟硅油FPS，反应结构式如下所示：

[0031]

[0032] 步骤2：向反应釜中持续的通氮气30min，然后向其中加入556g步骤1中制备的FPS、114g烯丙基缩水甘油醚和90g3‑氯‑2‑甲基丙烯，接着向其中加入223g异丙醇，升温至80‑85
℃后加入1.28g催化剂铂，恒温回流反应4‑5h，然后进行减压蒸馏，得到环氧交联剂，保障
FPS、烯丙基缩水甘油醚和3‑氯‑2‑甲基丙烯按照物质的量之比为1:1:1的比例加入，反应结
构式如下所示；

[0033]

[0034] 步骤3：称取1kg双酚A加入10L乙醇溶液中，然后向其中加入2.5kg环氧交联剂，升温至80‑85℃后向反应容器中加入830mL质量浓度为40％的氢氧化钠水溶液，恒温回流反应
6‑7h，有固体生成，将固体通过乙醇洗涤后烘干，得到全氟硅烷化环氧树脂，反应结构式如
图1所示。

[0035] 对比例1：

[0036] 全氟硅烷化环氧树脂的具体制备过程与实施例1相同，将实施例1中的1H,1H,2H,2H‑全氟辛基甲基二甲氧基硅烷替换为三氟丙烷三甲氧基硅烷。

[0037] 对比例2：

[0038] 硅烷化环氧树脂的具体制备过程如下：

[0039] 步骤1：向反应釜中持续的通氮气30min，然后向其中加入134四甲基二硅氧烷、114g烯丙基缩水甘油醚和90g3‑氯‑2‑甲基丙烯，接着向其中加入223g异丙醇，升温至80‑85
℃后加入1.28g催化剂铂，恒温回流反应4‑5h，然后进行减压蒸馏，得到环氧交联剂，保障
FPS、烯丙基缩水甘油醚和3‑氯‑2‑甲基丙烯按照物质的量之比为1:1:1的比例加入，反应结
构式如下所示：

[0040]

[0041] 步骤2：称取1kg双酚A加入10L乙醇溶液中，然后向其中加入1.8kg环氧交联剂，升温至80‑85℃后向反应容器中加入830mL质量浓度为40％的氢氧化钠水溶液，恒温回流反应
6‑7h，有固体生成，将固体通过乙醇洗涤后烘干，得到硅烷化环氧树脂。

[0042] 对比例3：

[0043] 称取1kg六氟双酚A加入10L乙醇溶液中，然后向其中加入0.36kg环氧氯丙烷，升温至80‑85℃后向反应容器中加入830mL质量浓度为40％的氢氧化钠水溶液，恒温回流反应6‑
7h，有固体生成，将固体通过乙醇洗涤后烘干，得到氟化环氧树脂。

[0044] 实施例2：

[0045] 支化抗菌固化剂的具体制备过程如下：

[0046] ①称取174g乙二醇二缩水甘油醚和2L丙酮同时加入反应釜中搅拌溶解，然后向其中加入311g1，2‑苯并异噻唑啉‑3‑酮，升温至60‑70℃回流反应3‑4h，然后进行减压蒸馏，得
到产物A，反应结构式如下所示，由于乙二醇二缩水甘油醚两端均含有环氧基团，同时1，2‑
苯并异噻唑啉‑3‑酮中的氨基上含有活性氨基氢，能够与环氧基团进行开环反应，在产物的
两端引入1，2‑苯并异噻唑啉‑3‑酮，并且生成两个羟基，由于1，2‑苯并异噻唑啉‑3‑酮具有
较高的抗菌性能，进而使得制备的产物A具有较高的抗菌性能；

[0047]

[0048] ②将硼酸加入水中升温至90‑100℃搅拌溶解并回流，待硼酸完全溶解后向其中加入乙醇胺，回流反应18h，然后降温至室温后进行过滤洗涤烘干，得到氨基化硼酸酯；其中硼
酸与乙醇胺按照物质的量制备为1：2的比例混合；

[0049] ③将1kg产物A和10L丙酮同时加入反应釜中，搅拌溶解后向其中加入680g步骤②中制备的氨基化硼酸酯，搅拌反应10‑11h，然后降低至室温后进行减压蒸馏，得到支化抗菌
固化剂，反应结构式如下所示；氨基化硼酸酯中含有一个硼酸基团，能够在高温下与产物A
中的羟基进行脱水反应，由于产物A的两端含有两个羟基，均能够与氨基化硼酸酯进行反
应，进而使得得到的固化剂链的两端均引入氨基化硼酸酯，由于氨基化硼酸酯在两端不同
方向含有两个氨基，进而使得固化剂产物两端的四个氨基在不同方向，能够实现对环氧树
脂固化时在不方向进行固化，形成交叉的树状结构，提高了固化效率，使得环氧树脂在低温
下就能快速固化，同时由于固化剂中抗菌基团1，2‑苯并异噻唑啉‑3‑酮的引入，使得固化后
的树脂中均匀含有大量的抗菌剂，提高了抗菌均匀性能，同时由于固化剂中含有长链醚键，
使得固化剂具有较高的柔性，进而提高了固化后产物中柔性基团的含量，提高了产物的抗
冲击性能和与其他溶剂的相容性；

[0050]

[0051] 对比例4：

[0052] 抗菌固化剂的具体制备过程与实施例2相同，将实施例2中使用的乙二醇二缩水甘油醚替换为1,2‑环氧丙烷，得到的抗菌固化剂的结构式如下,该固化剂中氨基在两个方向，
在固化后与环氧树脂形成链状结构，同时由于固化剂中没有长链醚键，进而使得其在固化
环氧树脂后降低了涂层的柔韧性和抗冲击性能，同时由于固化剂中至含有一个1，2‑苯并异
噻唑啉‑3‑酮，与实施例2相比，在交联固化后涂层中1，2‑苯并异噻唑啉‑3‑酮的含量较少，
进而降低了涂层整体的抗菌性能；

[0053]

[0054] 实施例3：

[0055] 按照如下表1所示的比例，将树脂、固化剂、流平剂、颜填料、脱气剂和安息香各成分加入搅拌釜中混合搅拌均匀，然后将混合后的物料加入熔融挤出机中挤出，将挤出后的
片材进行筛分，得到不同样品的防水抗菌涂料；

[0056]

[0057] 分别对样品1、样品2、样品3、样品4、样品5和样品6中制备的粉末涂料用静电喷涂的方法分别喷涂在处理好的Q235钢板上，单层喷涂，然后在180℃烘烤5分钟，得到不同厚度
的干膜，然后具体测定涂层膜的性能，具体测定过程和测定结果如下：

[0058] 1、涂层的抗冲击性能测试：根据GB/T1732‑1993《漆膜耐冲击测定法》国家标准，采用重型冲击器对涂层进行抗冲击性能测试，控制样品1、样品2、样品3、样品4、样品5和样品6
的漆膜厚度均为2.5mm，然后分别对每个样品进行冲击试验4次，测定四次的冲击高度平均
值，具体测定结果如下：

[0059] 样品1制备的涂层的冲击高度为124cm，样品2制备的涂层的的冲击高度为108cm，样品3制备的涂层的的冲击高度为123cm，样品4制备的涂层的的冲击高度为121cm，样品5制
备的涂层的的冲击高度为105cm，样品6制备的涂层的的冲击高度为94cm。

[0060] 综上可知，样品1、样品3和样品4中制备的涂层具有较高的抗冲击性能，由于其中的实施例1、对比例1和对比例2中制备的环氧树脂中均含有长链烷基醚，提高了环氧树脂的
柔性，进而提高了其耐冲击性，同时使用的支化抗菌固化剂中含有的六个氨基在不同方向
反应，与环氧树脂在不同方向进行固化，生成致密的超支化结构，提高了涂层的抗冲击性，
同时固化剂中含有的长链醚键具有较高的柔性，通过与柔性环氧树脂进行交联聚合后，制
备的涂层中均匀的含有大量的柔性基团，进而提高了涂层的抗冲击性能；而实施例2中由于
使用的固化剂为链状结构，与环氧树脂交联后制备的涂层致密性降低，进而影响其抗冲击
性能，同时固化剂中不含长链醚键，进而造成交联聚合后生成的聚合物涂层的柔性降低，进
一步降低了其抗冲击性能；而样品5中则是由于使用的对比例3制备的环氧树脂中直接使用
六氟双酚A与环氧氯丙烷进行反应，交联后树脂中长链醚键的含量降低，进而造成其抗冲击
性能降低；实施例6中由于使用的对比例3中的环氧树脂中长链醚键的量减少，并且固化剂
中不含长链醚键，同时在固化交联后的聚合物的致密性降低，进而使得制备的涂层抗冲击
性能降低。

[0061] 2、涂层表面的防水性能测试：选用JGW‑360A型接触角测量仪，将5μL的水滴对同一样品0.5mm厚的涂层的5个不同区域进行测试，计算得到的最终结果的平均值，结果如下所
示；

[0062] 样品1制备的涂层的的表面水接触角为158.2°，样品2制备的涂层的表面水接触角为156.7°cm，样品3制备的涂层的表面水接触角为154.1°cm，样品4制备的涂层的表面水接
触角为133.8°cm，样品5制备的涂层的表面水接触角为144.2°cm，样品6制备的涂层的表面
水接触角为142.1°cm。

[0063] 综上可知，样品1中制备的涂层具有较高的防水性能，由于涂料中制备的环氧树脂主链上含有大量的硅氧烷键，具有一定的防水性能，同时在支链上引入大量的氟元素伸出，
使得环氧树脂链的外层和内层均具有较高的防水性能，同时在链上引入了长链疏水烷基，
实现了环氧树脂高疏水性能，在水分接触表面时表面伸出的支链上的大量氟元素，实现较
高的防水性，同时当水分向内渗透时，内部的主链上的硅氧烷键和长链烷基同时作用实现
较高的疏水性，进而使得制备的环氧树脂从内到外均具有防水性能，同时在支化抗菌固化
剂进行超支化交联后形成致密的树状结构，使得树状结构的外层为疏水氟元素，内层为防
水硅烷氧键和长链烷基，使得交联后的涂层具有高防水性能；样品2中涂层的防水性稍有降
低，由于其中使用的固化剂为支链结构，降低了涂层的致密性，同时样品3中使用的环氧树
脂外层的氟元素含量减少，造成其外层防水性能降低，进而降低了整体的防水性能，同时样
品4中使用的环氧树脂不含氟支链，只有主链疏水结构，进而破坏了涂层外层和内层双层防
水结构，降低了涂层的防水性能，同时样品5和样品6中只有在主链上引入氟元素，只有主链
有疏水结构，进而破坏了涂层外层和内层双层防水结构，降低了涂层的防水性能。

[0064] 3、涂层的抗菌性能测试：取0.2mL大肠杆菌和金黄色葡萄球菌加入牛肉汤中在37‑5 ‑6
℃下培养24h，得到母液，将母液稀释倍数至10 或10 时的菌液作为接种的菌液；然后根据
GB/T4789.2‑2003，吸取0.4mL的待接种菌液均匀滴加到空白对照组的涂膜表面和样品1‑6
中制备的涂膜的表面，然后将培养皿放置在无菌环境中培养3h，然后用灭菌水洗涤涂膜表
面，洗涤后的液体收集并摇匀，然后取0.2mL洗涤液均匀涂布在固体琼脂培养基上，在37℃
下培养24h，然后对琼脂培养基上的菌落进行计数，并计算抗菌率P＝(R‑R1)/R×100％,R为
空白对照组菌落数，R1为样品1‑6中制备的涂膜的菌落数，每个样品涂膜平行测定三次，计
算三次平均值，计算结果如表2所示；

[0065] 表2涂层抗菌性能测定结果

[0066]

[0067] 由表2可知，样品1、样品3、样品4和样品5中制备的涂料的抗菌性能达到99％以上，由于该涂料直接在固化剂两端引入两个抗菌单元1，2‑苯并异噻唑啉‑3‑酮，形成双异噻唑
啉酮抗菌固化剂，在与环氧树脂超支化交联改性后，形成超支化致密结构，支化结构链上均
匀分散有大量的抗菌基团，进而使得整个涂层由内到外均匀的具有较高的抗菌性能，并且
抗菌性能均匀稳定，而样品2中由于直接在固化剂中引入一个抗菌单元1，2‑苯并异噻唑啉‑
3‑酮，形成单异噻唑啉酮抗菌固化剂，造成涂层上异噻唑啉酮基团减少，进而使得其抗菌性
能降低，而样品6中由于直接在涂料中添加1，2‑苯并异噻唑啉‑3‑酮，直接通过物理作用混
合，但是容易造成混合不均匀，进而影响抗菌性能。

[0068] 以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，
可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明
的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅
受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。