一种纳米抗菌母粒及其制备方法技术

本发明专利技术涉及高分子材料技术领域，更具体地说，涉及一种纳米抗菌母粒及其制备方法。本发明专利技术提供的纳米抗菌母粒由包括以下重量份组分的原料制成：聚对苯二甲酸丁二醇酯30‑35份，1‑(3‑氨基咪唑)6‑8份，无机填料凝胶8‑10份，棉纤维15‑18份，纳米SiO26‑8份，防腐杀菌剂1‑3份，硅烷偶联剂0.5‑1份，大蒜精油0.5‑0.8份和蒸馏水0.01‑0.03份。本发明专利技术提供的纳米抗菌母粒具有良好的撕裂强度和抗菌防霉功效。本发明专利技术提供的制备方法采用上述原料制备纳米抗菌母粒，工艺简单，所得的纳米抗菌母粒具有良好的撕裂强度和抗菌防霉功效。

A nanometer antimicrobial masterbatch and its preparation method

The invention relates to the technical field of macromolecule materials, in particular to a nanometer antimicrobial masterbatch and a preparation method thereof. The nano antibacterial masterbatch provided by the invention is made from raw materials containing the following weight components: polybutylene terephthalate 30, 35, 1, 3 (3 amino amino imidazole) 6, 8, inorganic filler gel 8, 10, cotton fiber 15, 18, nanometer SiO26, 8, preservative bactericide, 8%, silane coupling agent, garlic essential oil and distilled water. The nanometer antimicrobial masterbatch provided by the invention has good tearing strength and antimicrobial and antifungal effect. The preparation method of the invention adopts the above raw materials to prepare nano-antimicrobial masterbatch, which has simple process and good tearing strength and antimicrobial and antifungal effect.

【技术实现步骤摘要】
一种纳米抗菌母粒及其制备方法
本专利技术涉及高分子材料
，更具体地说，涉及一种纳米抗菌母粒及其制备方法。
技术介绍
PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)具有优良的耐热性、耐腐蚀、强韧性、电绝缘性等，且价格便宜，因而在纤维、薄膜、聚酯瓶等塑料领域得到广泛应用。PET母粒在生产过程中，由于受热及挤出机螺杆的剪切作用，PET母粒的强度和粘度会产生不同程度的下降，若直接使用将会对产品品质产生很大影响。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种纳米抗菌母粒，具有良好的撕裂强度、粘度和抗菌防霉功效。本专利技术还提供了一种纳米抗菌母粒的制备方法，工艺简单，制备工艺严谨，所得的纳米抗菌母粒具有良好的撕裂强度、粘度和抗菌防霉功效。为了达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种纳米抗菌母粒，由包括以下重量份组分的原料制成：聚对苯二甲酸丁二醇酯30-35份，1-(3-氨基咪唑)6-8份，无机填料凝胶8-10份，棉纤维15-18份，纳米SiO26-8份，防腐杀菌剂1-3份，硅烷偶联剂0.5-1份，大蒜精油0.5-0.8份和蒸馏水0.01-0.03份。优选的，所述防腐杀菌剂为异噻唑啉酮。一种上述技术方案所述纳米抗菌母粒的制备方法，包括以下步骤：S1：将聚对苯二甲酸丁二醇酯和纳米SiO2混合，搅拌1-2h，得改性聚对苯二甲酸丁二醇酯；将棉纤维和1-(3-氨基咪唑)加入到蒸馏水中，搅拌2-3h后，过滤，取滤饼，得改性棉纤维；将所述防腐杀菌剂、无机填料凝胶、硅烷偶联剂和大蒜精油搅拌混合均匀，静止1-2h，备用，得改性填充料；S2：将步骤S1所得改性聚对苯二甲酸丁二醇酯通过送料装置送入高速混合机中；S3：将步骤S1所得二分之一重量的改性棉纤维通过送料装置送入高速混合机中与步骤S2所得的改性聚对苯二甲酸丁二醇酯共混，搅拌1-2h，得第一混合料；S4：将步骤S1所得二分之一重量的改性填充料通过送料装置送入高速混合机中与步骤S3所得的第一混合料共混，搅拌1-2h，得第二混合料；S5：将步骤S1所得剩余的改性棉纤维通过送料装置送入高速混合机中与步骤S4所得的第二混合料共混，搅拌1-2h，得第三混合料；S6：将步骤S1所得剩余的改性填充料通过送料装置送入高速混合机中与步骤S5所得的第三混合料共混，搅拌1-2h，得第四混合料；S7：将步骤S6所得第四混合料在双螺杆挤出机中熔融挤出，冷却造粒，即得所述纳米抗菌母粒。优选的，所述无机填料凝胶由以下步骤制备：S11：将Fe(NO3)3·9H2O、Ni(NO3)2·6H2O、Cu(NO3)2·3H2O以及EDTA溶于去离子水中，Fe(NO3)3·9H2O、Ni(NO3)2·6H2O与Cu(NO3)2·3H2O的摩尔比为1：1：1，边搅拌边滴加氨水，调节pH值为6.5-7.5，然后置于70℃水浴搅拌反应5h，制备得到凝胶；S12：将步骤S11制备的凝胶在100-130℃下干燥成干凝胶后，在干凝胶上添加无水乙醇，将干凝胶点燃，即得所述无机填料凝胶。优选的，所述步骤S11中EDTA与金属离子Fe3+、Ni2+、Cu2+总量的摩尔比为2：1。优选的，所述高速混合机设置有开口垂直向上的进料口，所述送料装置设置于所述进料口上方，以将所述改性聚对苯二甲酸丁二醇酯、所述改性棉纤维和所述改性填充料投入到所述高速混合机内，所述送料装置包括上下设置的料仓和转运机构，且所述料仓的下端敞开。优选的，所述料仓的侧方设置有第三电机，所述第三电机驱动连接有第二转盘，所述第二转盘上开设有若干个沿圆周方向均匀分布的下料孔，所述第三电机驱动所述第二转盘转动的过程中所述下料孔交替地与所述料仓的下端导通。优选的，所述转运机构包括第二电机，所述第二电机驱动连接有第一转盘，所述第一转盘水平设置，所述第一转盘上开设有若干个沿圆周方向均匀分布的暂存腔，所述暂存腔贯通所述第一转盘的上端面和下端面，所述第一转盘的下端面滑动连接有若干个与所述暂存腔相对应的活动板，所述活动板固定连接有活动块，所述活动块与所述第一转盘之间通过复位弹簧相连接，所述第一转盘的侧方设置有气缸，所述气缸驱动连接有真空吸盘。优选的，所述暂存腔的内壁上设置有倾斜面，所述倾斜面使所述暂存腔的体积从上到下逐渐减小。优选的，所述第一转盘的下表面开设有若干个沿径向延伸的活动槽，所述活动槽贯通所述第一转盘的周侧壁，所述活动槽的两个相对设置的侧壁上各开设有一个沿所述第一转盘的径向延伸的滑槽，所述活动板固定连接有两个与所述滑槽相对应的滑块；所述第一转盘的周侧壁上开设有若干个沿轴向延伸的盲孔，所述盲孔与所述活动槽相连通，所述活动块滑动设置在所述盲孔内，所述复位弹簧的一端与所述活动块固定连接，所述复位弹簧的另外一端与所述盲孔的封闭端固定连接。根据上述的技术方案，可以知道，在本专利技术中，聚对苯二甲酸丁二醇酯主链是由每个重复单元为刚性苯环和柔性脂肪醇连接起来的饱和线性分子组成，分子的高度几何规整性和刚性部分使聚合物具有高的机械强度，突出的耐化学试剂性，耐热性和优良的电性能，分子中没有侧链，结构对称，满足紧密堆砌的要求，从而使这种聚合物有高度的结晶形和高熔点，分子的结构决定了聚对苯二甲酸丁二醇酯具有良好的综合性能。纳米SiO2与聚对苯二甲酸丁二醇酯具有良好的相容性，先用纳米SiO2对聚对苯二甲酸丁二醇酯进行改性，能够在聚对苯二甲酸丁二醇酯表面形成纳米粗糙结构，从而形成多触角结构，能够增加与其他组分的的接触面积，有利于使其他组分在多触角结构上进行聚集，实现高的相容性。通过对棉纤维和1-(3-氨基咪唑)进行前处理，通过1-(3-氨基咪唑)对棉纤维进行改性，其中1-(3-氨基咪唑)的咪唑基中同时含有可质子化的仲胺基和叔胺基，咪唑环上不饱和N原子具有质子化效应，能够提高聚合物的正电荷密度，棉纤维表面的羟基和糖醛酸基等极性基在水中会产生电离，使得纤维在水中其表面带负电，通过静电相互作用，吸引外围的正电子，带电粒子与纤维的表面吸附，阳离子纳米微球会在纤维表面吸附和沉积，从而实现对棉纤维表面的改性。无机填充凝胶采用以Fe(NO3)3·H2O、Ni(NO3)2和Cu(NO3)2为原料，经过燃烧和煅烧工艺制备而成的复合金属氧化物，由于铁、镍以及铜为半导体材料，存在光学带隙Eg，能够吸收能量较高的可见光和近红外范围的辐射从而发生电子跃迁，从而产生一定的热能；大蒜精油硫原子具有高度的活性，能自发地转变成多种有机硫化合物，含硫化合物具有较强的抗菌消炎作用，对多种球菌、杆菌、真菌和病毒等均有抑制和杀灭作用，同时大蒜精油作为非固体物质，能够更好的将其他组分进行粘连，配合着硅烷偶联剂的添加，使得在共混搅拌的过程中，利用一定的热能来促使组分之间进行自主交联，同时又能够增加组分间的接触面积，从而提高组分之间的附着力，实现高的相容性。制备工艺中将组分分批次添加，工艺中先添加具有多触角结构的改性聚对苯二甲酸丁二醇酯，然后将在水中通过静电吸引结合在表面附着有阳离子纳米微球的改性棉纤维与改性聚对苯二甲酸丁二醇酯共混，从而使得改性棉纤维能够在改性聚对苯二甲酸丁二醇酯的纳米粗糙结构表面进行聚集，最后添加改性填充料，通过送料装置的送料采用交叉共混的制备方式，实现精确定量的送料的同时，井然有序的实现组分之间的充分相容，在保证聚酯母粒具有一定的强度和粘度的同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米抗菌母粒，其特征在于，由包括以下重量份组分的原料制成：聚对苯二甲酸丁二醇酯30‑35份，1‑(3‑氨基咪唑)6‑8份，无机填料凝胶8‑10份，棉纤维15‑18份，纳米SiO26‑8份，防腐杀菌剂1‑3份，硅烷偶联剂0.5‑1份，大蒜精油0.5‑0.8份和蒸馏水0.01‑0.03份。

【技术特征摘要】
1.一种纳米抗菌母粒，其特征在于，由包括以下重量份组分的原料制成：聚对苯二甲酸丁二醇酯30-35份，1-(3-氨基咪唑)6-8份，无机填料凝胶8-10份，棉纤维15-18份，纳米SiO26-8份，防腐杀菌剂1-3份，硅烷偶联剂0.5-1份，大蒜精油0.5-0.8份和蒸馏水0.01-0.03份。2.如权利要求1所述的纳米抗菌母粒，其特征在于，所述防腐杀菌剂为异噻唑啉酮。3.一种权利要求1所述纳米抗菌母粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将聚对苯二甲酸丁二醇酯和纳米SiO2混合，搅拌1-2h，得改性聚对苯二甲酸丁二醇酯；将棉纤维和1-(3-氨基咪唑)加入到蒸馏水中，搅拌2-3h后，过滤，取滤饼，得改性棉纤维；将所述防腐杀菌剂、无机填料凝胶、硅烷偶联剂和大蒜精油搅拌混合均匀，静止1-2h，备用，得改性填充料；S2：将步骤S1所得改性聚对苯二甲酸丁二醇酯通过送料装置送入高速混合机中；S3：将步骤S1所得二分之一重量的改性棉纤维通过送料装置送入高速混合机中与步骤S2所得的改性聚对苯二甲酸丁二醇酯共混，搅拌1-2h，得第一混合料；S4：将步骤S1所得二分之一重量的改性填充料通过送料装置送入高速混合机中与步骤S3所得的第一混合料共混，搅拌1-2h，得第二混合料；S5：将步骤S1所得剩余的改性棉纤维通过送料装置送入高速混合机中与步骤S4所得的第二混合料共混，搅拌1-2h，得第三混合料；S6：将步骤S1所得剩余的改性填充料通过送料装置送入高速混合机中与步骤S5所得的第三混合料共混，搅拌1-2h，得第四混合料；S7：将步骤S6所得第四混合料在双螺杆挤出机中熔融挤出，冷却造粒，即得所述纳米抗菌母粒。4.如权利要求3所述的纳米抗菌母粒的制备方法，其特征在于，所述无机填料凝胶由以下步骤制备：S11：将Fe(NO3)3·9H2O、Ni(NO3)2·6H2O、Cu(NO3)2·3H2O以及EDTA溶于去离子水中，Fe(NO3)3·9H2O、Ni(NO3)2·6H2O与Cu(NO3)2·3H2O的摩尔比为1：1：1，边搅拌边滴加氨水，调节pH值为6.5-7.5，然后置于70℃水浴搅拌反应5h，制备得到凝胶；S12：将步骤S11制备的凝胶在100-130℃下干燥成干凝胶后，在干凝胶上添加无水乙醇，将干凝胶点燃，即得所述无机填料凝胶。5.如权利要求4所述的纳米抗菌母粒的制备方法，其特征在于，所述步骤S11中ED...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡立江，李俊，方彦雯，方志财，
申请(专利权)人：浙江和也健康科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33