苏州科技大学吴秫芃团队在《辐射研究与辐射工艺学报》发表论文《含氟抗菌光固化涂层的制备及其性能》。该研究以有机硅季铵盐(QAC)为抗菌剂，含氟丙烯酸酯单体为疏水改性剂，成功开发出一系列高效抗菌的紫外光固化涂层材料，为制备环保、节能、多功能于一体的表面防护涂层提供了新策略。
随着公共卫生意识的提升和环保法规的日趋严格，开发兼具高性能与环保特性的抗菌材料成为研究热点。传统热固化涂层工艺存在能耗高、挥发性有机物排放等问题，而紫外光固化技术因其固化速度快、能耗低、污染小等优点，在功能性涂层领域展现出巨大潜力。如何平衡抗菌性能与涂层的基础物理化学性能，是光固化抗菌涂层面临的关键挑战。
合成创新：双功能添加剂协同增效
该研究的核心创新在于合成了两种关键添加剂，并将其协同应用于光固化体系。研究人员首先利用异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)作为桥梁，将甲基丙烯酸羟乙酯与全氟辛醇连接，合成了兼具光固化活性与低表面能特性的含氟单体(UV-F)。该单体可在固化过程中参与交联，改善涂层整体性能。同时，团队合成了含有硅氧键的有机硅季铵盐(QAC)，赋予涂层高效的接触性抗菌能力。季铵盐通过其正电荷破坏带负电的细菌细胞膜，从而达到杀菌效果。这两种添加剂按不同比例(如9:1, 7:3, 5:5, 3:7, 1:9)复配，以探究其对涂层综合性能的影响。
性能评估：寻得最佳平衡点
通过系统测试，研究揭示了添加剂配比与含量对涂层性能的影响规律。抗菌性能方面，涂层的抗菌效果与QAC含量呈正相关。当添加剂为1UV-F:9QAC且添加量达25%时，对金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径可达4.05毫米。然而，单纯追求高抗菌性会牺牲其他性能。研究指出，添加剂含量过高会降低涂层的机械性能(如铅笔硬度、抗拉强度)和热稳定性。
在疏水性方面，含氟单体的引入显著提升了涂层的疏水性能，其中1UV-F:9QAC涂层的水接触角最高达到91.1°，这有助于涂层抵抗液体污染和细菌附着。令人关注的是，虽然QAC本身不含可反应双键，仅物理掺杂于涂层中，但通过有机硅改性，其在树脂中的分散性良好，未出现大面积团聚，有利于性能的稳定发挥。
最优配方：3:7配比，15%添加量
综合考量抗菌性、机械强度、固化效果、热稳定性及疏水性等多方面性能，研究发现以3UV-F:7QAC作为添加剂，且总添加量为15%时，涂层展现出最佳的综合性能。在此条件下，涂层对金黄色葡萄球菌具有1.3毫米的抑菌范围，抗菌效果显著;其抗拉强度达3.06兆帕，断裂伸长率为44.0%，保持了良好的机械韧性;固化过程双键转化率高于90%，固化完全;热分解温度为212.2℃，热稳定性未因添加剂引入而显著劣化。
应用前景：环保多功能涂层新选择
该研究成功制备了一种集高效抗菌、良好疏水、适中机械强度于一体的紫外光固化涂层。所采用的光固化工艺节能环保，符合绿色制造的发展趋势。这种“一涂多能”的材料设计思路，为医疗器械、公共设施表面、食品包装、儿童玩具等需要长效抗菌防护的领域提供了有前景的涂层解决方案。未来，通过进一步优化配方和工艺，有望推动此类多功能抗菌涂层走向实际应用。
