一种多功能纳米复合材料制造技术

本发明专利技术提供了一种多功能纳米复合材料，主要由以下纳米级原料制备得到：改性高岭土1～10份、纳米氧化锌1～10份、壳聚糖1～10份、淀粉1～10份、碳酸钙1～10份、改性蒙脱土1～10份、锐钛矿1～10份。本发明专利技术的多功能纳米复合材料将多种纳米材料的特性进行整合优化，从而产生多种功能，适合于作为多种材料的功能添加。本发明专利技术的多功能纳米复合材料具有良好的流动性和相容性，能够与塑料等各类传统材料呈现绝佳融合型，将其功能特点最大程度的发挥。同时无放射性，无毒，无刺激性，使用安全。

A multifunctional Nanocomposite

【技术实现步骤摘要】
一种多功能纳米复合材料
本专利技术涉及纳米材料制备领域，具体涉及一种多功能纳米复合材料。
技术介绍
纳米技术兴起于20世纪80年代末，是指在纳米尺度上研究原子、分子结构特性及其相互作用原理，并根据需要在纳米尺度上直接操纵分子、原子乃至电子来制造各种特定产品或创造纳米级加工工艺的一门新兴综合性技术。纳米材料将科学研究从宏观带入到微观领域，引发了生产方式、生命科技和人类认知的革命。纳米材料技术前景广阔，但产业化应用仍处于发展初期。目前企业和科研机构主要集中在单一材料，复合材料的研究与应用较少，使得制备得到的纳米材料性能单一，只能用于特定用途。如专利CN107629346A公开的纳米材料膜仅具有阻燃性能，只能用于专门制作阻燃性功能薄膜，用途有限。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种多功能纳米复合材料，该材料具有抗菌抑菌、除臭净化、强氧化还原、防辐射及疏通经络等功能，能够作为制作不同种功能材料的添加剂，实现产品的功能化。本专利技术的技术方案如下：本专利技术提供了一种多功能纳米复合材料，主要由以下纳米级原料制备得到：改性高岭土1～10份、纳米氧化锌1～10份、壳聚糖1～10份、淀粉1～10份、碳酸钙1～10份、改性蒙脱土1～10份、锐钛矿1～10份。优选的，所述纳米复合材料至少有一维在0.1～100nm范围之间。优选的，所述改性高岭土由高岭土与含氢硅油球磨改性得到。优选的，所述改性蒙脱土由钠基蒙脱土与十六烷基三甲基溴化铵球磨改性得到。进一步优选的，所述球磨介质为钢球，转速为800～1200r/min，球磨时间为1～2小时。本专利技术还提供了上述多功能纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)以水为介质，将壳聚糖、纳米氧化锌及淀粉在60～70℃共混，得到壳聚糖/纳米氧化锌/淀粉复合物；(2)将改性高岭土、碳酸钙、改性蒙脱土及锐钛矿与步骤(1)得到的复合物搅拌混合，研磨过筛，得到过筛物料；(3)将过筛物料用酒精处理后，洗涤干燥，得到多功能纳米复合材料。优选的，步骤(1)所述共混过程中，水的质量百分比为20～45％，pH值为6～7。优选的，步骤(2)所述研磨时还加入分散剂。进一步优选的，步骤(2)所述过筛的粒径小于800目。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术的多功能纳米复合材料将多种纳米材料的特性进行整合优化，从而产生多种功能，适合于作为多种材料的功能添加。1、抗菌抑菌功能：本专利技术的多功能纳米材料可产生强氧化性的自由基，使微生物蛋白质变性，从而抑制和杀死微生物，起到良好的抗菌效果。可有效抑制沙门氏菌、白念珠、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌等致病菌的增殖生长。同时一般常用的杀菌剂能使细胞失去活性，但细菌被杀死后，可释放出致热和有毒的组分如内毒素。内毒素是致命物质，可引起伤寒、霍乱等疾病。但本专利技术的纳米功能材料不仅能杀死环境中的细菌，而且能同时降解由细菌释放出的有毒复合物，能够用于保鲜包装行业，如保鲜膜、保鲜袋及其他软包。2、除臭功能：对各种臭味物质有强力氧化除臭作用，从而迅速消除异味，杀死致腐微生物，也消除的臭味源，并持久有效。3、净化功能：对甲醛、苯、氨、放射性物质氡等有害物质有强大的氧化分解作用，分解为水和二氧化碳。4、防辐射功能：对α、γ射线具有吸收和散射作用，同时具有高折光性和高光活性。其抗紫外线能力及其机理与其粒径有关，由于粒径小，活性大，既能反射、散射紫外线，又能吸收紫外线，从而对紫外线有更强的阻隔能力，能透过可见光。5、强氧化还原功能：可生成具有高催化活性的游离基，能产生很强的光氧化及还原能力，可催化、光解附着于物体表面的各种有机物污染物及部分无机物。6、节能环保功能：本专利技术的纳米复合材料能产生微振信号，令燃油大分子团产生共振而裂化成活性更强的小分子团，使之与空气充分混合，达到完全燃烧，节省燃油，增强马力，降低尾气污染的作用。7、疏通经络功能：本专利技术的纳米复合材料具有微幅高频振动，经共振作用及其强大的渗透力进行光子能量传导，供给细胞激活所需能量，促进血液循环，提高基础代谢率。可用于功能护具的材料添加中。本专利技术的多功能纳米复合材料具有良好的分散、相容性，从而为其可多领域转化应用提供了基础。利用其对细菌及其他有机污染物的抑制分解作用，可开发具有抑菌功能的纺织品、日用品、家居产品及包装产品等。利用纳米材料的高频振动属性，可以开发降低汽车尾气污染的节能环保类产品及有利于人体健康的医护产品。利用其对有机污染物和有害气体的分解特性，可以开发环境保护的大气污染、水污染、生活垃圾处理的污染治理技术和解决方案。本专利技术的多功能纳米复合材料能够与塑料、金属、橡胶等各类传统材料呈现绝佳融合型，将其功能特点最大程度的发挥。同时，还具有很高的化学稳定性、热稳定性，无放射性、无毒、无刺激性，使用安全。附图说明图1为普通薄膜和抗菌薄膜A菌落对比图(上行普通薄膜，下行抗菌薄膜A)；图2为细菌浓度为10-5时，两者菌落对比图(左边为普通薄膜，右边为抗菌薄膜A)；图3为普通薄膜和抗菌薄膜B菌落对比图(上行普通薄膜，下行抗菌薄膜B)。具体实施方式本专利技术提供了一种多功能纳米复合材料，主要由以下纳米级原料制备得到：改性高岭土1～10份、纳米氧化锌1～10份、壳聚糖1～10份、淀粉1～10份、碳酸钙1～10份、改性蒙脱土1～10份、锐钛矿1～10份。可根据需求对其中一种或几种纳米级原料配比进行调整，使复合材料呈现出不同的特点，应用于不同的材料用途。本专利技术的所述纳米复合材料至少有一维在0.1～100nm范围之间，更优选为1～80nm，进一步的为10～40nm。纳米复合材料在上述粒径范围内能够增加复合材料的分散性和相容性能，提高其应用效果。本专利技术的纳米级原料中，包括改性高岭土，其添加量优选为3～8重量份，更优选为5～7重量份。高岭土是一种非金属矿产，是一种以高岭石族粘土矿物为主的粘土和粘土岩。晶体化学式为2SiO2·Al2O3·2H2O，高岭土类矿物属于1:1型层状硅酸盐，晶体主要由硅氧四面体和绍氢氧八面体组成，其中硅氧四面体以共用顶角的方式沿着二维方向连结形成六方排列的网格层，各个硅氧四面体未公用的尖顶氧均朝向一边；由硅氧四面体层和招氧八面体层公用硅氧四面体层的尖顶氧组成了1:1型的单位层。本专利技术所述改性高岭土由高岭土与含氢硅油球磨改性得到，所述高岭土与所述含氢硅油的质量比为10：1～3，更优选为10:1.2～1.8。所述球磨介质优选为钢球，转速优选为800～1200r/min，更优选为1000r/min，球磨时间优选为1～2小时。经球磨后高岭土的粒度变小，比表面积增大，疏水性增强，提高其与其他原料的融合能力。本专利技术的纳米级原料中，包括纳米氧化锌，其添加量优选为3～9重量份，更优选为4～7重量份。纳米氧化锌具有优异的抗菌性能，抗菌原理来自于两点：一是光催化机理，即纳米氧化锌在阳光尤其是紫外光的照射下，在水和空气中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能纳米复合材料，其特征在于，主要由以下纳米级原料制备得到：改性高岭土1～10份、纳米氧化锌1～10份、壳聚糖1～10份、淀粉1～10份、碳酸钙1～10份、改性蒙脱土1～10份、锐钛矿1～10份。/n

【技术特征摘要】
1.一种多功能纳米复合材料，其特征在于，主要由以下纳米级原料制备得到：改性高岭土1～10份、纳米氧化锌1～10份、壳聚糖1～10份、淀粉1～10份、碳酸钙1～10份、改性蒙脱土1～10份、锐钛矿1～10份。


2.根据权利要求1所述的多功能纳米复合材料，其特征在于，所述纳米复合材料至少有一维在0.1～100nm范围之间。


3.根据权利要求1所述的多功能纳米复合材料，其特征在于，所述改性高岭土由高岭土与含氢硅油球磨改性得到。


4.根据权利要求1所述的多功能纳米复合材料，其特征在于，所述改性蒙脱土由钠基蒙脱土与十六烷基三甲基溴化铵球磨改性得到。


5.根据权利要求3或4所述的多功能纳米复合材料，其特征在于，所述球磨介质为钢球，转速为800～1200r/min，球磨时间为1～2小时。

【专利技术属性】
技术研发人员：丛怀涛，
申请(专利权)人：北京京兆速七科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11