一种无机抗菌剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种无机抗菌剂及其制备方法，涉及无机抗菌材料技术领域，解决了现有的载银无机抗菌材料成本高、有效成分急速溶出，从而不具有抗菌效果持续性的问题。本发明专利技术的主要技术方案为：一种无机抗菌剂，以重量份计包括如下组分：Ag2O为0.5-5重量份，ZnO为15-50重量份，SiO2为2-15重量份，B2O3为30-60重量份。该无机抗菌剂的是通过在氧化气氛下将原料混合均匀、加热熔融、急冷出料、干燥的步骤制成。本发明专利技术主要用于制得成本低、有效成分能够缓释可控的无机抗菌剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无机抗菌材料
，尤其涉及一种缓释可控的复合无机抗菌剂及 其制备方法。
技术介绍
随着人们生活水平的日益提高，人们对生活品质的要求越来越高，特别是对关系 到身体健康的环境安全与抗菌卫生给予高度的关注。因此，与人们生活息息相关的日常用 品和建筑材料越来越多被设计成具有抗菌功能的产品。由于银离子具有广谱抗菌、杀菌效 率高、安全无毒、不易产生抗药性等优点，银系抗菌材料成为近年来无机抗菌材料研究和应 用的一大热点。 银系抗菌材料目前主要有银盐、纳米银以及载银无机抗菌材料。其中，银盐（如， 硝酸银水溶液）具有收敛、腐蚀和杀灭细菌的作用，其应用范围较窄，主要在医疗上用于处 理伤口或治疗溃疡，但是高浓度溶液有腐蚀作用。纳米银是把银离子通过化学反应制备成 纳米级的银单质颗粒或吸附在载体上的纳米级银颗粒，但是纳米银容易团聚或者有颜色， 从而限制了其使用范围。目前应用最为广泛的是载银无机抗菌材料，载银无机抗菌材料主 要指通过离子交换或者物理吸附等作用将银离子沉淀到无机材料的表面或者介孔材料中， 使材料具有抗菌作用，目前已相继开发出了用磷灰石、蒙脱石、氧化钛、磷酸锆、硅胶、玻璃、 粘土矿、氧化铝和沸石等作为载体的无机抗菌剂。 专利技术人发现上述载银无机抗菌材料至少具有以下缺点：由于其有效成分主要是银 离子，故其价格昂贵；载银无机抗菌材料中的银离子的负载量受限不能任意控制，与水分接 触，有效成分会急速溶出，不具有抗菌效果的持续性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供，主要目的是使无机 抗菌剂中的有效成分能够缓释可控溶出，且降低该无机抗菌剂的成本。 为达到上述目的，本专利技术主要提供如下技术方案： -方面，本专利技术实施例提供了一种无机抗菌剂，以重量份计包括如下组分： Ag2O 0· 5-5 重量份； ZnO 15~50 重量份； SiO2 2-15 重量份； [0011 ] B2O3 30_60 重量份。 前述的无机抗菌剂，还包括： 不大于10重量份的氧化铜；和/或 不大于8重量份的碱金属氧化物；和/或 不大远8重量份的碱土金属氧化物。 前述的无机抗菌剂，所述碱金属氧化物为氧化钠、氧化钾中的一种或两种混合物； 所述碱土金属氧化物为氧化钙、氧化镁中的一种或两种混合物。 另一方面，本专利技术实施例还提供无机抗菌剂的制备方法，包括如下步骤： 将制备所述无机抗菌剂的原料按组分比混合、搅拌研磨至各组分成分均匀，得到 配合料； 在氧化气氛下，将所述配合料于800-1200°C加热熔融，形成透明的熔融液体； 将所述透明的熔融液体急冷出料，得到细碎颗粒； 将所述细碎颗粒在60-100°C下干燥，得到无机抗菌剂； 其中，所述制备所述无机抗菌剂的原料包括：加热熔融后得到氧化银的第一原料、 加热熔融后得到氧化锌的第二原料、二氧化硅、加热熔融后得到三氧化二硼的硼酸； 所述第一原料以氧化银计，第二原料以氧化锌计，硼酸以三氧化二硼计，所述原料 的组分按重量份计包括：〇. 5-5重量份的Ag20、15-50重量份的Zn0、2-15重量份的Si02、 30-60重量份的B 2O3。 前述的无机抗菌剂的制备方法，将所述细碎颗粒在60-100°C下干燥，得到无机抗 菌剂的步骤之后还包括： 将所述无机抗菌剂干法研磨后按照细度进行分级筛分，得到不同粒径的无机抗菌 剂。 前述的无机抗菌剂的制备方法，所述第一原料为乙酸银、硝酸银、磷酸银和碳酸银 中的一种或几种； 所述第二原料为氧化锌、硝酸锌、碳酸锌中的一种或几种。 前述的无机抗菌剂的制备方法，所述制备所述无机抗菌剂的原料还包括：加热熔 融后生成氧化铜的第三原料；和/或加热熔融后生成碱金属氧化物的第四原料；和/或加 热熔融后生成碱土金属氧化物的第五原料。 前述的无机抗菌剂的制备方法，所述第三原料为氧化铜、硝酸铜、碳酸铜中的一种 或几种；所述第四原料为氧化钠、氧化钾、硝酸钠、硝酸钾、碳酸钠、碳酸钾中的一种或几种； 所述第五原料包括氧化钙、氧化镁、碳酸钙、碳酸镁、硝酸钙、硝酸镁中的一种或几种。 前述的无机抗菌剂的制备方法，所述第三原料以氧化铜计，碱金属氧化物以氧化 钠计、所述第四原料以碱金属氧化物计、所述第五原料以碱土金属氧化物计所述原料的组 分按重量份计还包括： 氧化铜0-10重量份； 碱金属氧化物0-8重量份； 碱土金属氧化物0-8重量份。 前述的无机抗菌剂的制备方法，将所述透明的熔融液体急冷出料，得到细碎颗粒； 具体为： 将所述透明的熔融液体迅速倒入冷水中，得到细碎颗粒。 本专利技术实施例提出的至少具有以下优点： 本专利技术实施例提出的无机抗菌剂的有效成分包括氧化银、氧化锌，通过氧化银和 氧化锌的复合使用，一方面可以提高抗菌效果，另一方面可以降低银的用量，从而能够降低 抗菌剂的成本及抑制变色。本专利技术实施例提出的无机抗菌剂以硼硅酸盐为基质构成玻璃 态无定型骨架，有效成分金属离子嵌在无定型骨架内，通过控制无定形骨架的面积或长度 (可以通过控制二氧化硅、B2O3的用量来控制）及有效成分的用量实现控制无机抗菌剂的有 效成分缓释，从而满足不同场合的应用要求。 进一步地，本专利技术实施例提出的无机抗菌剂的有效成分还包括氧化铜，通过铜离 子、锌离子与银离子的复合使用，可进一步提高抗菌效果并降低抗菌剂的成本，增强其抑制 变色能力，并且通过不同金属离子间的配合实现本专利技术实施例抗菌剂的广谱性。 本专利技术实施例提出的无机抗菌剂还包括碱金属或碱土金属等玻璃网络外体氧化 物，以调节及控制玻璃骨架结构的形式和长度，进而实现无机抗菌剂的有效成分的缓释可 控。 另外，本专利技术实施例通过硼硅酸盐的用量、碱土金属氧化物及碱金属氧化物的用 量还能够调节抗菌剂的稳定性、耐热性能及耐变色性能，使其性能最佳。 进一步地，本专利技术提供的无机抗菌剂的制备方法不仅简化了工艺、减小能耗，还可 以防止银离子在冷却过程中变色或析出。 【具体实施方式】 为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合 较佳实施例，对依据本专利技术提出的【具体实施方式】、特征及其 功效，详细说明如下。 本专利技术实施例提供的无机抗菌剂的制备方法具体包括如下步骤： 1)原料配合准备：将制备无机抗菌剂的原料按组分比混合、搅拌研磨至各组成分 均匀，得到配合料。 该步骤中的制备无机抗菌剂的原料包括：加热熔融后得到氧化银的第一原料、力口 热熔融后得到氧化锌的第二原料、二氧化硅、加热融融后得到三氧化二硼的硼酸。其中，组 分比为：第一原料以氧化银计，第二原料以氧化锌计，硼酸以三氧化二硼计，所述原料的组 分按重量份计包括0. 5-5重量份的Ag20、15-50重量份的Zn0、2-15重量份的Si02、30-60重 量份的B 2O3。 较佳地，该步骤中的制备无机抗菌剂的原料还包括：加热熔融后生成氧化铜的第 三原料、和/或加热熔融后生成碱金属氧化物的第四原料、和/或加热熔融后生成碱土金属 氧化物的第五原料。第三原料、第四原料及第五原料的加入量如下：第三原料以氧化铜计、 第四原料以碱金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无机抗菌剂，其特征在于，以重量份计包括如下组分：

【技术特征摘要】
1. 一种无机抗菌剂，其特征在于，以重量份计包括如下组分： Ag2O 0. 5-5 重量份； ZnO 15-50重量份； SiO2 2-15重量份； B,03 30-60 重量份。2. 根据权利要求1所述的无机抗菌剂，其特征在于，还包括：不大于10重量份的氧化 铜；和/或 不大于8重量份的碱金属氧化物；和/或 不大于8重量份的碱土金属氧化物。3. 根据权利要求2所述的无机抗菌剂，其特征在于， 所述碱金属氧化物为氧化钠、氧化钾中的一种或两种混合物； 所述碱土金属氧化物为氧化钙、氧化镁中的一种或两种混合物。4. 一种无机抗菌剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： 将制备所述无机抗菌剂的原料按组分比混合、搅拌研磨至各组分成分均匀，得到配合 料； 在氧化气氛下，将所述配合料于800-1200°C加热熔融，形成透明的熔融液体； 将所述透明的熔融液体急冷出料，得到细碎颗粒； 将所述细碎颗粒在60-100°C下干燥，得到无机抗菌剂； 其中，所述制备所述无机抗菌剂的原料包括：加热熔融后得到氧化银的第一原料、加热 熔融后得到氧化锌的第二原料、二氧化硅、加热熔融后得到三氧化二硼的硼酸； 所述第一原料以氧化银计，第二原料以氧化锌计，硼酸以三氧化二硼计，所述原料的组 分按重量份计包括：0. 5-5重量份的Ag20、15-50重量份的Zn0、2-15重量份的Si02、30-60 重量份的B2O3。5. 根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓燕，冀志江，王静，曹延鑫，赵春艳，王继梅，侯国艳，
申请(专利权)人：中国建筑材料科学研究总院，
类型：发明
国别省市：北京;11