一种抗菌纳米材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种抗菌纳米材料的制备方法，包括以下步骤：1）胶黏剂加热搅拌后，脱水处理，获得生成物A；2）球形抗粘连剂、氧化银、聚六甲基胍硬脂酸盐以及生成物A搅拌后，加热并真空处理，真空处理后脱水处理，再导入炼胶机内并添加N‑甲基二乙醇胺，获得生成物B；3）纳米铁二氧化钛复合材料、表面活性剂和去离子水研磨搅拌后，加入氧化铜以及石灰石搅拌，获得生成物C；4)生成物B、生成物C、2，6‑甲苯二异氰酸酯、亲水性扩链剂和成盐剂均匀搅拌后，挤出成型，得到一种抗菌纳米材料，本发明专利技术对以往制作抗菌纳米材料中纳米二氧化钛易团聚的问题有明显改善，同时制造的抗菌纳米材料抗菌性能优良、使用寿命长、抗拉伸。

Preparation of an Antibacterial Nanomaterial

The invention relates to a preparation method of antimicrobial nanomaterials, which comprises the following steps: 1) after heating and stirring, the adhesive is dehydrated to obtain the product A; 2) after stirring, the spherical anti-adhesive, silver oxide, polyhexamethylguanidine stearate and the product A are heated and vacuum treated, dewatered after vacuum treatment, and then introduced into the rubber mixer and added N -methyldiethanolamine to obtain the product A. The product B; 3) nano-iron titanium dioxide composite, surfactant and deionized water are ground and stirred, then copper oxide and limestone are added to stir to obtain the product C; 4) the product B, product C, 2, 6 toluene diisocyanate, hydrophilic chain extender and salt-forming agent are stirred evenly, and then extruded to form an antimicrobial nano-material. The present invention is antimicrobial to the previous production. The agglomeration of nano-titanium dioxide in nano-materials has been obviously improved. At the same time, the antimicrobial nano-materials have excellent antimicrobial properties, long service life and tensile resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌纳米材料的制备方法
本专利技术属于纳米材料领域，特别涉及一种抗菌纳米材料的制备方法。
技术介绍
细菌与人类的生产和生活是密切相关的，生活中一些细菌可以诱发霍乱、瘟疫、破伤风、肺结核等疾病，像痢疾杆菌侵入人体细胞，在细胞内产生毒素，从而导致人体细胞死亡；一些细菌在人体表面生长、繁殖、聚集并释放毒素，细菌产生的毒素如果进入人体，很有可能诱发破伤风等疾病；还有一些细菌，进入皮下组织后，会成为传播由链霉菌引起的丹毒的媒介，这些细菌可以在人体内存活并繁殖，抵抗宿主，待宿主生长育种的条件达不到满足时，细菌会重新其他宿主，从而严重危害人类身体健康及生命。抗菌纳米材料是一种新型抗菌杀菌的材料，纳米抗菌材料拥有较为突出的耐老化性能、耐高温性能、综合性能优良等特点，且因为抗菌纳米材料的粒子直径小，比表面积大，形成的键态失配，从而产生较多的活性中心，使纳米抗菌材料有超强的吸附性能，对环境中的氧原子、氧自由基、及一些烃类分子有较强的吸附能力，故抗菌纳米材料有不可替代的优越性。纳米二氧化钛化学性能稳定、热稳定性佳、无毒、较强的超亲水性，在光照条件下，受到光线内紫外线作用，具有长期杀菌的作用以及几号的循环稳定性能和高倍率性能，纳米二氧化钛光催化杀菌的优点在于，在光催化过程中，会产生活血活泼型极强的超氧化物阴离子自由基和羟基自由基，超氧化物阴离子自由基和羟基自由基通过使细菌及微生物细胞内的有机物矿化，从而消灭生活中大部分细菌及微生物，超氧化物阴离子自由基和羟基自由基也可以使有机污染物矿化，纳米二氧化钛是非溶出型材料，在杀菌过程中自身不会被分解、溶出，拥有持久的杀菌效果。但是由于纳米二氧化钛粒子直径小，比表面能大，造成原子配位不足，从而产生较多的活性中心，使纳米二氧化钛拥有较高的活性，在制作纳米材料过程中，由于纳米二氧化钛拥有较高活性，容易与其它原子结合形成团聚体，造成纳米材料内物质分布不均匀，从而导致纳米材料的抗菌性能降低，以及纳米颗粒制备成本高的缺陷。
技术实现思路
为了改善以往制作抗菌纳米材料中纳米二氧化钛易团聚的问题，同时制造抗菌性能优良、使用寿命长的抗菌纳米材料，本专利技术采用以下技术方案：一种抗菌纳米材料的制备方法，制备步骤如下：1)、将胶黏剂聚乙二醇和聚碳酸酯二醇加入到真空反应釜内，加热并搅拌均匀，真空反应釜内加热温度为130℃-140℃，搅拌时间为16min-21min，搅拌速度为700r/min，搅拌完成后将溶液温度下降到41℃-46℃后，在真空反应釜内脱水处理1h-1.2h后，获得生成物A；2)、将球形抗粘连剂、氧化银、聚六甲基胍硬脂酸盐加入到装有生成物A的真空反应釜中,充分搅拌均匀，搅拌时间为8min-10min，搅拌速度为700r/min，搅拌均匀后在加热状态下进行真空处理，加热温度为97℃-100℃，真空度为-0.08MPa，真空处理后下降温度到57℃-62℃，在真空反应釜内脱水处理1h-1.2h，再导入炼胶机内并添加N-甲基二乙醇胺，反应2h-3h，获得生成物B；3)、将纳米铁二氧化钛复合材料、表面活性剂和去离子水混合导入搅拌磨机中，研磨并搅拌3-5h，再加入氧化铜以及石灰石搅拌均匀后，获得生成物C；4)、将生成物B、生成物C、2，6-甲苯二异氰酸酯、亲水性扩链剂二羟甲基丙酸和成盐剂N,N-二乙基乙胺，加入到恒温磁力搅拌器中，恒温磁力搅拌器加热温度为83℃-85℃、转速为800r/min-1000r/min、搅拌时间为3.5h-4h，搅拌完成后，将产物再导入平行双螺杆挤出机中，在真空度为-0.08Mpa的真空条件下均匀搅拌，搅拌速度为700r/min-1000r/min，搅拌完成后挤出成型，得到一种抗菌纳米材料。优选的，所述步骤2）的球形抗粘连剂为玻璃微珠、合成硅石、芥酸酰胺中任意一种。优选的，所述步骤3）的纳米铁二氧化钛复合材料的制备方法为：将二氧化钛、十二烷基苯磺酸钠、去离子水加入真空反应釜内，充分搅拌均匀，缓慢滴加盐酸溶液，将溶液pH调节到4.3-4.5，将溶液搅拌下升温，当温度达到92℃-95℃时，加入沉淀剂醋酸钠和三氯化铁溶液，搅拌反应1.2h-1.5h,搅拌完成后，冷却、过滤、干燥，得到纳米铁二氧化钛复合材料。有益效果本专利技术的有益效果：1、步骤1）中胶黏剂聚乙二醇具有无毒、无刺激且分散性、抗静电性、柔软性、胶黏性均较为良好。2、步骤2）中抗粘连剂采用球形相较于无定型抗粘连剂有较低的摩擦系数，有较好的爽滑性及分散性；加入的聚六甲基胍硬脂酸盐有较好的杀灭细菌和真菌效果，且聚六甲基胍硬脂酸盐能耐250℃的高温；加入氧化银，可以提高抗菌纳米材料的抗菌效果。3、步骤3)中纳米铁二氧化钛复合材料中铁不仅可以提高纳米二氧化钛的光催化速度，同时弥补了纳米二氧化钛易团聚的不足，从而提高二氧化钛的杀菌效果；研磨搅拌过程采用搅拌磨机，能量效率高于常规磨机和振动磨机；通过加入填充物石灰石降低生产成本。4、步骤4）中亲水性扩链剂二羟甲基丙酸与步骤1）中聚乙二醇和聚碳酸酯二醇生成线性聚氨酯树脂，生成的聚氨酯树脂有较好的耐热性能，耐水解性能以及色泽稳定性，并且由于二羟甲基丙酸是二元醇，充当扩链剂生成线性聚氨酯树脂后，不参加反应的羧基与碱反应，生成能够增强线性聚氨酯树脂分散性的碱金属盐，同时使线性聚氨酯树脂拥有自乳化性。5、步骤4）中成盐剂N,N-二乙基乙胺通过与羧基反应，生成的羧酸盐拥有较高的亲水性，并且增加乳液的稳定性，使线性聚氨酯树脂不容易变黄。附图说明图1是二氧化钛(A)、铁二氧化钛(B)红外光谱图。图2是二氧化钛(A)、铁二氧化钛(B)TEM图。图3是大肠杆菌接触纳米材料TEM图。图4是金黄色葡萄球菌接触纳米材料TEM图。图5是一种抗菌纳米材料制备流程示意图。具体实施方式下面结合实施的例子及实施的方式对本专利技术的实施方案进行详细描述，以下实施例仅用于详细说明本专利技术，并不能视为限制本专利技术的范围。实施例1一种抗菌纳米材料的制备方法，制备步骤如下：1)、将胶黏剂聚乙二醇和聚碳酸酯二醇加入到真空反应釜内，加热并搅拌均匀，真空反应釜内加热温度为130℃，搅拌时间为16min，搅拌速度为700r/min，搅拌完成后将溶液温度下降到41℃后，在真空反应釜内脱水处理1h后，获得生成物A；2)、将球形玻璃微珠、氧化银、聚六甲基胍硬脂酸盐加入到装有生成物A的真空反应釜中,充分搅拌均匀，搅拌时间为8min，搅拌速度为700r/min，搅拌均匀后在加热状态下进行真空处理，加热温度为97℃，真空度为-0.08MPa，真空处理后下降温度到57℃，在真空反应釜内脱水处理1h，再导入炼胶机内并添加N-甲基二乙醇胺，反应2h，获得生成物B；3)、将纳米铁二氧化钛复合材料、表面活性剂和去离子水混合导入搅拌磨机中，研磨并搅拌3h-5h，再加入氧化铜以及石灰石搅拌均匀后，获得生成物C；4)、将生成物B、生成物C、2，6-甲苯二异氰酸酯、亲水性扩链剂二羟甲基丙酸和成盐剂N,N-二乙基乙胺，加入到恒温磁力搅拌器中，恒温磁力搅拌器加热温度为83℃、转速为800r/min、搅拌时间为3.5h，搅拌完成后，将产物再导入平行双螺杆挤出机中，在真空度为-0.08Mpa的真空条件下均匀搅拌，搅拌速度为700r/min，搅拌完成后挤出成型，得到一种抗菌纳米材料。步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗菌纳米材料的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：1) 将胶黏剂加入到真空反应釜中加热并搅拌均匀，搅拌均匀后将溶液温度下降到41℃‑46℃后，在真空反应釜内脱水处理1h‑1.2h后，获得生成物A；2）将球形抗粘连剂、氧化银、聚六甲基胍硬脂酸盐加入到装有生成物A的真空反应釜中,充分搅拌均匀，搅拌时间为8min‑10min，搅拌速度为700r/min，搅拌均匀后在加热状态下进行真空处理，加热温度为97℃‑100℃，真空度为‑0.08MPa，真空处理后下降温度到57℃‑62℃，在真空反应釜内脱水处理1h‑1.2h，再导入炼胶机内并添加N‑甲基二乙醇胺，反应2h‑3h，获得生成物B；3) 将纳米铁二氧化钛复合材料、表面活性剂和去离子水混合导入搅拌磨机中，研磨并搅拌3‑5h，再加入氧化铜以及石灰石搅拌均匀后，获得生成物C；4) 将生成物B、生成物C、 2，6‑甲苯二异氰酸酯、亲水性扩链剂和成盐剂，加入到恒温磁力搅拌器中，均匀搅拌，搅拌完成后，将产物再导入平行双螺杆挤出机中，在真空度为‑0.08Mpa的真空条件下均匀搅拌，搅拌速度为700 r/min‑1000r/min，搅拌完成后挤出成型，得到一种抗菌纳米材料。...

【技术特征摘要】
1.一种抗菌纳米材料的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：1)将胶黏剂加入到真空反应釜中加热并搅拌均匀，搅拌均匀后将溶液温度下降到41℃-46℃后，在真空反应釜内脱水处理1h-1.2h后，获得生成物A；2）将球形抗粘连剂、氧化银、聚六甲基胍硬脂酸盐加入到装有生成物A的真空反应釜中,充分搅拌均匀，搅拌时间为8min-10min，搅拌速度为700r/min，搅拌均匀后在加热状态下进行真空处理，加热温度为97℃-100℃，真空度为-0.08MPa，真空处理后下降温度到57℃-62℃，在真空反应釜内脱水处理1h-1.2h，再导入炼胶机内并添加N-甲基二乙醇胺，反应2h-3h，获得生成物B；3)将纳米铁二氧化钛复合材料、表面活性剂和去离子水混合导入搅拌磨机中，研磨并搅拌3-5h，再加入氧化铜以及石灰石搅拌均匀后，获得生成物C；4)将生成物B、生成物C、2，6-甲苯二异氰酸酯、亲水性扩链剂和成盐剂，加入到恒温磁力搅拌器中，均匀搅拌，搅拌完成后，将产物再导入平行双螺杆挤出机中，在真空度为-0.08Mpa的真空条件下均匀搅拌，搅拌速度为700r/min-1000r/min，搅拌完成后挤出成型，得到一种抗菌纳米材料。2.根据权利要求1所述的一种抗菌纳米材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1）的胶黏剂为聚乙二醇和...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹春燕，孙浩松，
申请(专利权)人：东莞理工学院，
类型：发明
国别省市：广东,44