Silbernanopartikel für antimikrobielle pulverbeschichtete Oberflächen

Forscher haben die Aktivierung von Silbernanopartikeln durch hydrophile Verkapselung für antimikrobielle pulverbeschichtete Oberflächen beschrieben.

Silbernanopartikel (AgNP) sind als antimikrobielle Wirkstoffe bekannt, können jedoch aufgrund des Fehlens einer hydrophilen Reaktionsumgebung beim Einbau in einen trockenen Pulverbeschichtungsfilm nicht effizient in aktive Silberionen umgewandelt werden. Um diese Wirkstoffe in der pulverbeschichteten Oberfläche wirksam zu machen, wurde ein neuartiger Einkapselungsansatz vorgeschlagen. Silbernanopartikel wurden zunächst auf der Oberfläche von synthetischem Zeolith A durch eine chemische In-situ-Reduktionsmethode synthetisiert, gefolgt von der Zugabe von Kupferionen durch Ionenaustausch. Der funktionalisierte Zeolith wurde dann mit verschiedenen wasserlöslichen hydrophilen Polymeren verkapselt, um die Erzeugung von Silberionen aus Nanopartikeln zu erleichtern.

Zur Herstellung des antimikrobiellen Pulverlackfilms wurden die eingekapselten Additive in das Harzsystem eingearbeitet. Die Eigenschaften der Additive und Filme wurden sorgfältig analysiert und die Ergebnisse zeigen, dass eine entsprechende Beladung mit Silber eine hohe Konzentration und gleichmäßige Verteilung der Silbernanopartikel auf der Zeolithoberfläche gewährleistet. Es wurde festgestellt, dass die Stärke der Verkapselung mit dem Additiv von den in den Additiven vorhandenen Kationen abhängt. Die Einkapselung anionischer Polymere ist die effektivste Lösung zur Freisetzung von Silberionen aus antimikrobiell beschichteten Oberflächen. Eine übermäßige Hydrophilie wirkt sich nicht positiv auf die antimikrobielle Wirkung aus und führt zu Rissen auf der Oberfläche. Additive mit nicht-polymerer hydrophiler Verkapselung, die aus der Ausfällung von Calciumnitrat und Natriumphosphat hergestellt werden, zeigen ebenfalls eine akzeptable antimikrobielle Wirksamkeit. Den Forschern zufolge kann die vorgeschlagene hydrophile Verkapselungsmethode die Aktivierung von Silbernanopartikeln deutlich erleichtern und eine wirksame antimikrobielle Eigenschaft des Pulverlackfilms gewährleisten.

Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 182, September 2023 veröffentlicht.