本發(fā)明涉及不銹鋼領(lǐng)域，具體涉及一種抗菌不銹鋼。
背景技術(shù)：
不銹鋼是不銹耐酸鋼的簡稱，耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質(zhì)或具有不銹性的鋼種稱為不銹鋼。我國不銹鋼產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)步較晚，建國以來到改革開放前，我國不銹鋼的需求主要是以工業(yè)和國防尖端使用為主。改革開放后，國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平的顯著提高，拉動(dòng)了不銹鋼的需求。進(jìn)入上世紀(jì)90年代后，我國不銹鋼產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期，不銹鋼需求的增速遠(yuǎn)高于全球水平。1990年以來，全球不銹鋼表觀消費(fèi)量以年均6%的速度增長，而90年代的10年間，我國不銹鋼表觀消費(fèi)量是世界年均增長率的2.9倍。進(jìn)入21世紀(jì)，我國不銹鋼產(chǎn)業(yè)高速增長。 根據(jù)《2013-2017年中國不銹鋼行業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2000年－2006年，我國不銹鋼消費(fèi)量年平均增長率在21.17%以上。其中，2001年，我國不銹鋼表觀消費(fèi)量達(dá)到205萬噸，超過美國成為世界第一不銹鋼消費(fèi)大國。在出口方面，國際市場需求的持續(xù)增長將繼續(xù)推動(dòng)我國不銹鋼出口需求的增加。根據(jù)麥格理預(yù)計(jì)，2015年中國不銹鋼凈出口將增至240萬噸，到2016年，大約一半以上的RKEF鎳生鐵工廠將形成與不銹鋼的一體化工廠。不銹鋼出口的增長將拉動(dòng)國內(nèi)供給的增加，預(yù)計(jì)2016年不銹鋼產(chǎn)量將增長13.5%，至2360萬噸。然而我國目前只是不銹鋼大國，還不是強(qiáng)國，在不銹鋼產(chǎn)品的應(yīng)用開發(fā)上還處于世界落后水平，通過不斷努力，近年來，一些具有新型功能的不銹鋼產(chǎn)品逐漸問世，如具有抗菌效果的不銹鋼，它是在普通不銹鋼內(nèi)添加一定量的抗菌金屬元素Cu、Ag、Zn等進(jìn)行熱處理得到的一種產(chǎn)品，可以用在醫(yī)療、美容、餐具等領(lǐng)域，而當(dāng)前的技術(shù)尚不成熟，不僅成本高昂，而且抗菌能力有限，且隨著磨損消耗而不再具有抗菌效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決背景技術(shù)提到的當(dāng)前抗菌不銹鋼存在的問題，本發(fā)明提供一種成本低且不受磨損消耗影響的抗菌不銹鋼，其抗菌效果是普通抗菌不銹鋼的幾十倍。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種抗菌不銹鋼，在18-8型奧氏體不銹鋼的成分基礎(chǔ)上添加改性元素以及抗菌劑，以質(zhì)量%計(jì)，含有Ni：4.1-4.2%、Cr：5.7-5.9%、Ti：0.05-0.08%、Nb：0.8-0.9%、S：0.03-0.04%、抗菌劑：2.7-2.9%，所述抗菌劑由以下重量份原料制成：硅酸四乙酯28-30份、5-磺酸基間苯二甲酸25-28份、聚二甲基硅氧烷9-11份、E-44環(huán)氧樹脂14-16份、乙醇25-27 份、丙酮7-9份、質(zhì)量摩爾濃度為0.1mol/L硝酸銀溶液12.5-13.0份。
作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步描述，所述抗菌劑合成方法為：將所述重量份的硅酸四乙酯、5-磺酸基間苯二甲酸、乙醇加入反應(yīng)容器中，水浴加熱至55-60℃，然后加入聚二甲基硅氧烷，加熱攪拌30-40分鐘，在60-70℃下保溫2-3小時(shí)，形成含有磺酸基的硅氧烷樹脂，開始滴加硝酸銀溶液，保持每秒1-2滴的滴加速度，并不停攪拌，再于攪拌下緩慢加入E-44環(huán)氧樹脂和丙酮溶液，繼續(xù)攪拌，在75-80℃下反應(yīng)1-2小時(shí)，冷卻到常溫即得所述抗菌劑，該酸性陽離子多孔樹脂所含的磺酸基在與環(huán)氧樹脂混合后，進(jìn)行交聯(lián)固化，形成含R-SO3-R鍵的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這種雜化結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了不銹鋼的耐熱性和耐化學(xué)品腐蝕性，增加了附著力，提高了不銹鋼的使用壽命。
作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步描述，所述抗菌不銹鋼制作方法為：按照標(biāo)準(zhǔn)熔煉方法得到鋼水，在高溫真空爐內(nèi)進(jìn)行抗菌熱處理，加入抗菌劑，1200-1400℃下固溶處理12-15分鐘，800-1000℃下時(shí)效處理2-3小時(shí)，再進(jìn)行冷加工成型，形成具有抗菌效果的均勻致密的多孔結(jié)構(gòu)，不僅節(jié)約了成本，也不會(huì)隨著磨損消耗而喪失抗菌效果。
作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步描述，所述乙醇和丙酮濃度皆為分析純，不會(huì)含有雜質(zhì)影響不銹鋼性能。
本發(fā)明的有益效果：該抗菌不銹鋼添加的抗菌劑是含 Ag+的多孔樹脂，本發(fā)明是利用銀離子去與含有酸性陽離子多孔樹脂交換，形成具有抗菌效果的均勻致密的多孔結(jié)構(gòu)，同時(shí)，該酸性陽離子多孔樹脂所含的磺酸基在與環(huán)氧樹脂混合后，進(jìn)行交聯(lián)固化，形成含R-SO3-R鍵的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這種雜化結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了不銹鋼的耐熱性和耐化學(xué)品腐蝕性，增加了附著力，提高了不銹鋼的使用壽命，添加了該抗菌劑的不銹鋼抗菌效果是普通抗菌不銹鋼的幾十倍，同時(shí)形成的多孔整體，不僅節(jié)約了成本，也不會(huì)隨著磨損消耗而喪失抗菌效果。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
實(shí)施例1
一種抗菌不銹鋼，在18-8型奧氏體不銹鋼的成分基礎(chǔ)上添加改性元素以及抗菌劑，以質(zhì)量%計(jì)，含有Ni：4.1%、Cr：5.7%、Ti：0.05%、Nb：0.8%、S：0.03%、抗菌劑：2.7%，所述抗菌劑由以下重量份原料制成：硅酸四乙酯28份、5-磺酸基間苯二甲酸25份、聚二甲基硅氧烷9份、E-44環(huán)氧樹脂14份、乙醇25份、丙酮7份、質(zhì)量摩爾濃度為0.1mol/L硝酸銀溶液12.5份。
作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步描述，所述抗菌劑合成方法為：將所述重量份的硅酸四乙酯、5-磺酸基間苯二甲酸、乙醇加入反應(yīng)容器中，水浴加熱至55℃，然后加入聚二甲基硅氧烷，加熱攪拌30分鐘，在60℃下保溫2小時(shí)，形成含有磺酸基的硅氧烷樹脂，開始滴加硝酸銀溶液，保持每秒1-2滴的滴加速度，并不停攪拌，再于攪拌下緩慢加入E-44環(huán)氧樹脂和丙酮溶液，繼續(xù)攪拌，在75℃下反應(yīng)1小時(shí)，冷卻到常溫即得所述抗菌劑，該酸性陽離子多孔樹脂所含的磺酸基在與環(huán)氧樹脂混合后，進(jìn)行交聯(lián)固化，形成含R-SO3-R鍵的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這種雜化結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了不銹鋼的耐熱性和耐化學(xué)品腐蝕性，增加了附著力，提高了不銹鋼的使用壽命。
作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步描述，所述抗菌不銹鋼制作方法為：按照標(biāo)準(zhǔn)熔煉方法得到鋼水，在高溫真空爐內(nèi)進(jìn)行抗菌熱處理，加入抗菌劑，1200℃下固溶處理12分鐘，800℃下時(shí)效處理2小時(shí)，再進(jìn)行冷加工成型，形成具有抗菌效果的均勻致密的多孔結(jié)構(gòu)，不僅節(jié)約了成本，也不會(huì)隨著磨損消耗而喪失抗菌效果。
作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步描述，所述乙醇和丙酮濃度皆為分析純，不會(huì)含有雜質(zhì)影響不銹鋼性能。
實(shí)施例2
一種抗菌不銹鋼，在18-8型奧氏體不銹鋼的成分基礎(chǔ)上添加改性元素以及抗菌劑，以質(zhì)量%計(jì)，含有Ni：4.15%、Cr：5.8%、Ti：0.06%、Nb：0.85%、S：0.035%、抗菌劑：2.8%，所述抗菌劑由以下重量份原料制成：硅酸四乙酯29份、5-磺酸基間苯二甲酸26份、聚二甲基硅氧烷10份、E-44環(huán)氧樹脂15份、乙醇26份、丙酮8份、質(zhì)量摩爾濃度為0.1mol/L硝酸銀溶液12.7份。
作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步描述，所述抗菌劑合成方法為：將所述重量份的硅酸四乙酯、5-磺酸基間苯二甲酸、乙醇加入反應(yīng)容器中，水浴加熱至57℃，然后加入聚二甲基硅氧烷，加熱攪拌35分鐘，在65℃下保溫2.5小時(shí)，形成含有磺酸基的硅氧烷樹脂，開始滴加硝酸銀溶液，保持每秒1-2滴的滴加速度，并不停攪拌，再于攪拌下緩慢加入E-44環(huán)氧樹脂和丙酮溶液，繼續(xù)攪拌，在77℃下反應(yīng)1.5小時(shí)，冷卻到常溫即得所述抗菌劑，該酸性陽離子多孔樹脂所含的磺酸基在與環(huán)氧樹脂混合后，進(jìn)行交聯(lián)固化，形成含R-SO3-R鍵的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這種雜化結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了不銹鋼的耐熱性和耐化學(xué)品腐蝕性，增加了附著力，提高了不銹鋼的使用壽命。
作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步描述，所述抗菌不銹鋼制作方法為：按照標(biāo)準(zhǔn)熔煉方法得到鋼水，在高溫真空爐內(nèi)進(jìn)行抗菌熱處理，加入抗菌劑，1300℃下固溶處理13分鐘，900℃下時(shí)效處理2.5小時(shí)，再進(jìn)行冷加工成型，形成具有抗菌效果的均勻致密的多孔結(jié)構(gòu)，不僅節(jié)約了成本，也不會(huì)隨著磨損消耗而喪失抗菌效果。
作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步描述，所述乙醇和丙酮濃度皆為分析純，不會(huì)含有雜質(zhì)影響不銹鋼性能。
實(shí)施例3
一種抗菌不銹鋼，在18-8型奧氏體不銹鋼的成分基礎(chǔ)上添加改性元素以及抗菌劑，以質(zhì)量%計(jì)，含有Ni：4.2%、Cr：5.9%、Ti：0.08%、Nb：0.9%、S：0.04%、抗菌劑：2.9%，所述抗菌劑由以下重量份原料制成：硅酸四乙酯30份、5-磺酸基間苯二甲酸28份、聚二甲基硅氧烷11份、E-44環(huán)氧樹脂16份、乙醇27份、丙酮9份、質(zhì)量摩爾濃度為0.1mol/L硝酸銀溶液13.0份。
作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步描述，所述抗菌劑合成方法為：將所述重量份的硅酸四乙酯、5-磺酸基間苯二甲酸、乙醇加入反應(yīng)容器中，水浴加熱至60℃，然后加入聚二甲基硅氧烷，加熱攪拌40分鐘，在70℃下保溫3小時(shí)，形成含有磺酸基的硅氧烷樹脂，開始滴加硝酸銀溶液，保持每秒1-2滴的滴加速度，并不停攪拌，再于攪拌下緩慢加入E-44環(huán)氧樹脂和丙酮溶液，繼續(xù)攪拌，在80℃下反應(yīng)2小時(shí)，冷卻到常溫即得所述抗菌劑，該酸性陽離子多孔樹脂所含的磺酸基在與環(huán)氧樹脂混合后，進(jìn)行交聯(lián)固化，形成含R-SO3-R鍵的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這種雜化結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了不銹鋼的耐熱性和耐化學(xué)品腐蝕性，增加了附著力，提高了不銹鋼的使用壽命。
作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步描述，所述抗菌不銹鋼制作方法為：按照標(biāo)準(zhǔn)熔煉方法得到鋼水，在高溫真空爐內(nèi)進(jìn)行抗菌熱處理，加入抗菌劑，1400℃下固溶處理15分鐘，1000℃下時(shí)效處理3小時(shí)，再進(jìn)行冷加工成型，形成具有抗菌效果的均勻致密的多孔結(jié)構(gòu)，不僅節(jié)約了成本，也不會(huì)隨著磨損消耗而喪失抗菌效果。
作為對(duì)上述方案的進(jìn)一步描述，所述乙醇和丙酮濃度皆為分析純，不會(huì)含有雜質(zhì)影響不銹鋼性能。
對(duì)比例1
一種抗菌不銹鋼，在18-8型奧氏體不銹鋼的成分基礎(chǔ)上添加改性元素以及抗菌劑元素，以質(zhì)量%計(jì)，含有Ni：4.1%、Cr：5.7%、Ti：0.05%、Nb：0.8%、S：0.03%、抗菌劑元素：Cu 2.7%。
對(duì)比例2
一種抗菌不銹鋼，在18-8型奧氏體不銹鋼的成分基礎(chǔ)上添加改性元素以及抗菌劑元素，以質(zhì)量%計(jì)，含有Ni：4.1%、Cr：5.7%、Ti：0.05%、Nb：0.8%、S：0.03%、抗菌劑元素：Ag 2.7%。
對(duì)比例3
一種抗菌不銹鋼，在18-8型奧氏體不銹鋼的成分基礎(chǔ)上添加改性元素以及抗菌劑元素，以質(zhì)量%計(jì)，含有Ni：4.1%、Cr：5.7%、Ti：0.05%、Nb：0.8%、S：0.03%、抗菌劑元素：Zn 2.7%。
將實(shí)施例和對(duì)比例制得的抗菌不銹鋼進(jìn)行性能各方面對(duì)比，將對(duì)比結(jié)果記錄如表1所示。
表1 實(shí)施例和對(duì)比例抗菌不銹鋼性抗菌性能及其它性能對(duì)比表
通過比較可以發(fā)現(xiàn)：本發(fā)明的抗菌不銹鋼抗菌效果極好，在同等抗菌劑的用量下，本發(fā)明使用的抗菌金屬元素含量最少，抗菌效果卻超出對(duì)比例的幾十倍，可以看出本發(fā)明是一種低成本、高性能的產(chǎn)品，并且本發(fā)明的不銹鋼抗菌效果不受磨損消耗的影響，且增強(qiáng)了不銹鋼的耐熱性和耐化學(xué)品腐蝕性，增加了附著力，提高了不銹鋼的使用壽命，因此，本發(fā)明是一種值得推廣使用的技術(shù)。