[0001] 本发明涉及不锈钢领域，具体涉及一种抗菌不锈钢。

[0002] 不锈钢是不锈耐酸钢的简称，耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢。我国不锈钢产业发展进步较晚，建国以来到改革开放前，我国不锈钢的需求主要是以工业和国防尖端使用为主。改革开放后，国民经济的快速发展，人民生活水平的显著提高，拉动了不锈钢的需求。进入上世纪90年代后，我国不锈钢产业进入快速发展期，不锈钢需求的增速远高于全球水平。1990年以来，全球不锈钢表观消费量以年均6%的速度增长，而90年代的10年间，我国不锈钢表观消费量是世界年均增长率的2.9倍。进入21世纪，我国不锈钢产业高速增长。 根据《2013-2017年中国不锈钢行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》数据统计，2000年－2006年，我国不锈钢消费量年平均增长率在21.17%以上。其中，2001年，我国不锈钢表观消费量达到205万吨，超过美国成为世界第一不锈钢消费大国。在出口方面，国际市场需求的持续增长将继续推动我国不锈钢出口需求的增加。根据麦格理预计，2015年中国不锈钢净出口将增至240万吨，到2016年，大约一半以上的RKEF镍生铁工厂将形成与不锈钢的一体化工厂。不锈钢出口的增长将拉动国内供给的增加，预计2016年不锈钢产量将增长13.5%，至2360万吨。然而我国目前只是不锈钢大国，还不是强国，在不锈钢产品的应用开发上还处于世界落后水平，通过不断努力，近年来，一些具有新型功能的不锈钢产品逐渐问世，如具有抗菌效果的不锈钢，它是在普通不锈钢内添加一定量的抗菌金属元素Cu、Ag、Zn等进行热处理得到的一种产品，可以用在医疗、美容、餐具等领域，而当前的技术尚不成熟，不仅成本高昂，而且抗菌能力有限，且随着磨损消耗而不再具有抗菌效果。

[0003] 为了解决背景技术提到的当前抗菌不锈钢存在的问题，本发明提供一种成本低且不受磨损消耗影响的抗菌不锈钢，其抗菌效果是普通抗菌不锈钢的几十倍。

[0004] 本发明是通过以下技术方案实现的：一种抗菌不锈钢，在18-8型奥氏体不锈钢的成分基础上添加改性元素以及抗菌剂，以质量%计，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%、抗菌剂：2.7-2.9%，所述抗菌剂由以下重量份原料制成：硅酸四乙酯28-30份、5-磺酸基间苯二甲酸25-28份、聚二甲基硅氧烷9-11份、E-44环氧树脂14-16份、乙醇25-27 份、丙酮7-9份、质量摩尔浓度为0.1mol/L硝酸银溶液12.5-13.0份。

[0005] 作为对上述方案的进一步描述，所述抗菌剂合成方法为：将所述重量份的硅酸四乙酯、5-磺酸基间苯二甲酸、乙醇加入反应容器中，水浴加热至55-60℃，然后加入聚二甲基硅氧烷，加热搅拌30-40分钟，在60-70℃下保温2-3小时，形成含有磺酸基的硅氧烷树脂，开始滴加硝酸银溶液，保持每秒1-2滴的滴加速度，并不停搅拌，再于搅拌下缓慢加入E-44环氧树脂和丙酮溶液，继续搅拌，在75-80℃下反应1-2小时，冷却到常温即得所述抗菌剂，该酸性阳离子多孔树脂所含的磺酸基在与环氧树脂混合后，进行交联固化，形成含R-SO3-R键的交联网络结构，这种杂化结构，增强了不锈钢的耐热性和耐化学品腐蚀性，增加了附着力，提高了不锈钢的使用寿命。

[0006] 作为对上述方案的进一步描述，所述抗菌不锈钢制作方法为：按照标准熔炼方法得到钢水，在高温真空炉内进行抗菌热处理，加入抗菌剂，1200-1400℃下固溶处理12-15分钟，800-1000℃下时效处理2-3小时，再进行冷加工成型，形成具有抗菌效果的均匀致密的多孔结构，不仅节约了成本，也不会随着磨损消耗而丧失抗菌效果。

[0007] 作为对上述方案的进一步描述，所述乙醇和丙酮浓度皆为分析纯，不会含有杂质影响不锈钢性能。

[0008] 本发明的有益效果：该抗菌不锈钢添加的抗菌剂是含 Ag+的多孔树脂，本发明是利用银离子去与含有酸性阳离子多孔树脂交换，形成具有抗菌效果的均匀致密的多孔结构，同时，该酸性阳离子多孔树脂所含的磺酸基在与环氧树脂混合后，进行交联固化，形成含R-SO3-R键的交联网络结构，这种杂化结构，增强了不锈钢的耐热性和耐化学品腐蚀性，增加了附着力，提高了不锈钢的使用寿命，添加了该抗菌剂的不锈钢抗菌效果是普通抗菌不锈钢的几十倍，同时形成的多孔整体，不仅节约了成本，也不会随着磨损消耗而丧失抗菌效果。

[0009] 下面结合具体实施例对本发明做进一步描述。

[0010] 实施例1一种抗菌不锈钢，在18-8型奥氏体不锈钢的成分基础上添加改性元素以及抗菌剂，以质量%计，含有Ni：4.1%、Cr：5.7%、Ti：0.05%、Nb：0.8%、S：0.03%、抗菌剂：2.7%，所述抗菌剂由以下重量份原料制成：硅酸四乙酯28份、5-磺酸基间苯二甲酸25份、聚二甲基硅氧烷9份、E-
44环氧树脂14份、乙醇25份、丙酮7份、质量摩尔浓度为0.1mol/L硝酸银溶液12.5份。

[0011] 作为对上述方案的进一步描述，所述抗菌剂合成方法为：将所述重量份的硅酸四乙酯、5-磺酸基间苯二甲酸、乙醇加入反应容器中，水浴加热至55℃，然后加入聚二甲基硅氧烷，加热搅拌30分钟，在60℃下保温2小时，形成含有磺酸基的硅氧烷树脂，开始滴加硝酸银溶液，保持每秒1-2滴的滴加速度，并不停搅拌，再于搅拌下缓慢加入E-44环氧树脂和丙酮溶液，继续搅拌，在75℃下反应1小时，冷却到常温即得所述抗菌剂，该酸性阳离子多孔树脂所含的磺酸基在与环氧树脂混合后，进行交联固化，形成含R-SO3-R键的交联网络结构，这种杂化结构，增强了不锈钢的耐热性和耐化学品腐蚀性，增加了附着力，提高了不锈钢的使用寿命。

[0012] 作为对上述方案的进一步描述，所述抗菌不锈钢制作方法为：按照标准熔炼方法得到钢水，在高温真空炉内进行抗菌热处理，加入抗菌剂，1200℃下固溶处理12分钟，800℃下时效处理2小时，再进行冷加工成型，形成具有抗菌效果的均匀致密的多孔结构，不仅节约了成本，也不会随着磨损消耗而丧失抗菌效果。

[0013] 作为对上述方案的进一步描述，所述乙醇和丙酮浓度皆为分析纯，不会含有杂质影响不锈钢性能。

[0014] 实施例2一种抗菌不锈钢，在18-8型奥氏体不锈钢的成分基础上添加改性元素以及抗菌剂，以质量%计，含有Ni：4.15%、Cr：5.8%、Ti：0.06%、Nb：0.85%、S：0.035%、抗菌剂：2.8%，所述抗菌剂由以下重量份原料制成：硅酸四乙酯29份、5-磺酸基间苯二甲酸26份、聚二甲基硅氧烷10份、E-44环氧树脂15份、乙醇26份、丙酮8份、质量摩尔浓度为0.1mol/L硝酸银溶液12.7份。

[0015] 作为对上述方案的进一步描述，所述抗菌剂合成方法为：将所述重量份的硅酸四乙酯、5-磺酸基间苯二甲酸、乙醇加入反应容器中，水浴加热至57℃，然后加入聚二甲基硅氧烷，加热搅拌35分钟，在65℃下保温2.5小时，形成含有磺酸基的硅氧烷树脂，开始滴加硝酸银溶液，保持每秒1-2滴的滴加速度，并不停搅拌，再于搅拌下缓慢加入E-44环氧树脂和丙酮溶液，继续搅拌，在77℃下反应1.5小时，冷却到常温即得所述抗菌剂，该酸性阳离子多孔树脂所含的磺酸基在与环氧树脂混合后，进行交联固化，形成含R-SO3-R键的交联网络结构，这种杂化结构，增强了不锈钢的耐热性和耐化学品腐蚀性，增加了附着力，提高了不锈钢的使用寿命。

[0016] 作为对上述方案的进一步描述，所述抗菌不锈钢制作方法为：按照标准熔炼方法得到钢水，在高温真空炉内进行抗菌热处理，加入抗菌剂，1300℃下固溶处理13分钟，900℃下时效处理2.5小时，再进行冷加工成型，形成具有抗菌效果的均匀致密的多孔结构，不仅节约了成本，也不会随着磨损消耗而丧失抗菌效果。

[0017] 作为对上述方案的进一步描述，所述乙醇和丙酮浓度皆为分析纯，不会含有杂质影响不锈钢性能。

[0018] 实施例3一种抗菌不锈钢，在18-8型奥氏体不锈钢的成分基础上添加改性元素以及抗菌剂，以质量%计，含有Ni：4.2%、Cr：5.9%、Ti：0.08%、Nb：0.9%、S：0.04%、抗菌剂：2.9%，所述抗菌剂由以下重量份原料制成：硅酸四乙酯30份、5-磺酸基间苯二甲酸28份、聚二甲基硅氧烷11份、E-44环氧树脂16份、乙醇27份、丙酮9份、质量摩尔浓度为0.1mol/L硝酸银溶液13.0份。

[0019] 作为对上述方案的进一步描述，所述抗菌剂合成方法为：将所述重量份的硅酸四乙酯、5-磺酸基间苯二甲酸、乙醇加入反应容器中，水浴加热至60℃，然后加入聚二甲基硅氧烷，加热搅拌40分钟，在70℃下保温3小时，形成含有磺酸基的硅氧烷树脂，开始滴加硝酸银溶液，保持每秒1-2滴的滴加速度，并不停搅拌，再于搅拌下缓慢加入E-44环氧树脂和丙酮溶液，继续搅拌，在80℃下反应2小时，冷却到常温即得所述抗菌剂，该酸性阳离子多孔树脂所含的磺酸基在与环氧树脂混合后，进行交联固化，形成含R-SO3-R键的交联网络结构，这种杂化结构，增强了不锈钢的耐热性和耐化学品腐蚀性，增加了附着力，提高了不锈钢的使用寿命。

[0020] 作为对上述方案的进一步描述，所述抗菌不锈钢制作方法为：按照标准熔炼方法得到钢水，在高温真空炉内进行抗菌热处理，加入抗菌剂，1400℃下固溶处理15分钟，1000℃下时效处理3小时，再进行冷加工成型，形成具有抗菌效果的均匀致密的多孔结构，不仅节约了成本，也不会随着磨损消耗而丧失抗菌效果。

[0021] 作为对上述方案的进一步描述，所述乙醇和丙酮浓度皆为分析纯，不会含有杂质影响不锈钢性能。

[0022] 对比例1一种抗菌不锈钢，在18-8型奥氏体不锈钢的成分基础上添加改性元素以及抗菌剂元素，以质量%计，含有Ni：4.1%、Cr：5.7%、Ti：0.05%、Nb：0.8%、S：0.03%、抗菌剂元素：Cu 2.7%。

[0023] 对比例2一种抗菌不锈钢，在18-8型奥氏体不锈钢的成分基础上添加改性元素以及抗菌剂元素，以质量%计，含有Ni：4.1%、Cr：5.7%、Ti：0.05%、Nb：0.8%、S：0.03%、抗菌剂元素：Ag 2.7%。

[0024] 对比例3一种抗菌不锈钢，在18-8型奥氏体不锈钢的成分基础上添加改性元素以及抗菌剂元素，以质量%计，含有Ni：4.1%、Cr：5.7%、Ti：0.05%、Nb：0.8%、S：0.03%、抗菌剂元素：Zn 2.7%。

[0025] 将实施例和对比例制得的抗菌不锈钢进行性能各方面对比，将对比结果记录如表1所示。

[0026] 表1 实施例和对比例抗菌不锈钢性抗菌性能及其它性能对比表通过比较可以发现：本发明的抗菌不锈钢抗菌效果极好，在同等抗菌剂的用量下，本发明使用的抗菌金属元素含量最少，抗菌效果却超出对比例的几十倍，可以看出本发明是一种低成本、高性能的产品，并且本发明的不锈钢抗菌效果不受磨损消耗的影响，且增强了不锈钢的耐热性和耐化学品腐蚀性，增加了附着力，提高了不锈钢的使用寿命，因此，本发明是一种值得推广使用的技术。