复合金属磷酸钙抗菌的有机人造石及其抗菌剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种复合金属磷酸钙抗菌的有机人造石及其抗菌剂的制备方法。所述复合金属磷酸钙抗菌的有机人造石包括抗菌粘结液，所述抗菌粘结液包括复合金属磷酸钙抗菌剂，所述复合金属磷酸钙抗菌剂包括纳米磷酸钙、银原子和铜原子；所述纳米磷酸钙以改性纳米碳酸钙为原料制得；所述纳米磷酸钙的表面吸附有银原子和铜原子胶体；所述银原子作为活化剂，所述铜原子作为待激活抗菌剂；制得的有机人造石，具有耐热性好、广谱抗菌、缓释性优良和等特点，且具有非常优越的成本优势，可满足大规模的有机人造石的工业制造的成本优化需求。本发明专利技术提出了所述的复合金属磷酸钙抗菌剂的制备方法，制得的复合金属磷酸钙抗菌剂含有的抗菌活性物质不易流失。

【技术实现步骤摘要】
复合金属磷酸钙抗菌的有机人造石及其抗菌剂的制备方法
本专利技术涉及抗菌剂和人造石
，尤其涉及一种复合金属磷酸钙抗菌的有机人造石及其抗菌剂的制备方法。
技术介绍
现有技术的抗菌剂载有的银离子，遇到酸碱性较强的液体很快就流失，抗菌剂的缓释性差。银离子是杀菌特性优秀的抗菌剂，其原料来源多数为硝酸银，采购成本高。且硝酸银属于强氧化剂、腐蚀品、环境污染物，减少硝酸银的使用量更为环保。磷酸钙是生物骨骼的主要成分，具有生物相容性，被医学界引入为人造骨骼材料。由于它对人体基本没有损伤是符合人类健康卫生标准的一种材料载体。纳米磷酸钙具有多孔型结构，比表面积大，吸附能力强，化学稳定性好，耐高温，可作为载体可以吸附多种的抗菌金属离子，并且磷酸钙载体分子与抗菌金属离子之间具有很好的结合力，抗菌金属离子具有一定的溶出性，从而使抗菌金属离子产生很好的杀菌抗菌缓释作用。故此，需要开发具有良好的耐酸碱性，可替代现有技术的抗菌物质载体的原料以降低成本，制成的抗菌剂具有良好的抗菌效果且不易流失，以满足大规模的有机人造石的工业生产的成本优化的需求。
技术实现思路
本专利技术提出一种复合金属磷酸钙抗菌的有机人造石及其抗菌剂的制备方法，所包括的复合金属磷酸钙抗菌剂不易流失，成本优越性高且缓释性能良好。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种复合金属磷酸钙抗菌的有机人造石，包括抗菌粘结液，所述抗菌粘结液包括复合金属磷酸钙抗菌剂，所述复合金属磷酸钙抗菌剂包括纳米磷酸钙、银原子和铜原子；所述纳米磷酸钙以改性纳米碳酸钙为原料制得；所述纳米磷酸钙的表面吸附有银原子和铜原子胶体；所述银原子作为活化剂，所述铜原子作为待激活抗菌剂。优选的，所述复合金属磷酸钙抗菌剂占有机人造石的总体质量的百分比为1-3％；所述抗菌粘结液的原料成分还包括水和偶联剂，所述偶联剂为钛磷酸酯型表面活性剂；所述抗菌粘结液为加入于有机人造石之前的预配制混合液。优选的，所述复合金属磷酸钙抗菌剂还包括氧化锌，所述氧化锌为稳定剂，所述氧化锌为吸附于纳米磷酸钙的胶体，所述氧化锌用于延缓碱性环境下的氧化银被碱化，避免氧化银先转化为氢氧化银析出，而导致铜原子未能转化为铜离子。优选的，吸附于所述纳米磷酸钙的铜原子、氧化锌和银原子的摩尔含量均依次降低。优选的，所述纳米磷酸钙吸附的所述铜原子、氧化锌和银原子的摩尔含量比为4:2:1。进一步的，本专利技术还提出了一种抗菌剂的制备方法，用于以上所述的复合金属磷酸钙抗菌的有机人造石，包括以下具体的步骤：S1)配制含有纳米碳酸钙的水溶液，加热搅拌升温至指定的温度,并保持恒温，制得纳米碳酸钙悬浮液；S2)在搅拌的无水乙醇中加入表面活性剂钛酸酯至完全溶解，制得钛酸酯溶液；S3)搅拌中将所述钛酸酯溶液滴入所述纳米碳酸钙悬浮液，并持续搅拌1小时,得到改性纳米碳酸钙溶液；S4)搅拌中将磷酸加入所述改性纳米碳酸钙溶液，并持续搅拌30分钟，制得纳米磷酸钙溶液；S5)在所述纳米磷酸钙溶液中，加入硝酸银、硝酸铜和氧化锌并搅拌混合均匀，继续搅拌30分钟后，逐步滴入银沉淀剂氯化钙水溶液，制得复合金属胶体磷酸钙溶液；S6)将所述复合金属胶体磷酸钙溶液过滤，清洗后放入还原烧结炉加热，焙烧；S7)往恒温的还原烧结炉加入一氧化碳，进行还原反应，制得复合金属胶体磷酸钙焙烧粉；S8)将所述复合金属胶体磷酸钙焙烧粉研磨过筛，即制得所述的复合金属磷酸钙抗菌剂。进一步的，在所述步骤S1中，纳米碳酸钙和水的摩尔比为1:5，恒温温度为85℃；在所述步骤S2中,搅拌的转速为150r/min，无水乙醇与钛酸酯的摩尔比为2:0.1；在所述步骤S3中，所述钛酸酯与纳米碳酸钙的摩尔比为0.1:1；在所述步骤S4中，所述磷酸与纳米碳酸钙的摩尔比为2:3。进一步的，在所述步骤S5中，所述银铜锌硝酸溶液含有的硝酸铜、氧化锌、硝酸银和纳米磷酸钙的混合摩尔比为＝2.5:1:0.5:16；所述氯化钙与硝酸银溶液的摩尔比为1:2。进一步的，在所述步骤S6中，所述焙烧的温度1100-1180℃，焙烧时间为2-3小时；在所述步骤S7中，加入所述一氧化碳的压力为0.1-0.15MPa，所述还原反应的时间为0.8-1小时；在所述步骤S8中，所述过筛的筛网的孔径为300目。本专利技术的有益效果为：本专利技术所述的复合金属磷酸钙抗菌的有机人造石，所包括的复合金属磷酸钙抗菌剂为载有银、铜金属胶体和氧化锌的纳米磷酸钙微粉，具有耐热性好、高效广谱抗菌、缓释性优良的特点，且具有优越的成本优势。纳米碳酸钙、氧化锌、硝酸铜的原料来源广泛，采购成本低，故此，本专利技术所述的复合金属磷酸钙抗菌剂，相比现有技术的载有银离子的抗菌剂，具有更好的成本优势且缓释性能更为优化。本专利技术所述的复合金属磷酸钙抗菌剂，含有多种的杀菌抗菌物质，具有良好的广谱杀菌效果，且不易流失，可满足大规模的有机人造石的成本优化的需求。本专利技术提出了所述的复合金属磷酸钙抗菌剂的制备方法，制得的含有多种抗菌物质的抗菌剂，抗菌物质不易流失，便于存储方便使用。具体实施方式下面以具体实施方式进一步说明本专利技术的技术方案。一种复合金属磷酸钙抗菌的有机人造石，包括抗菌粘结液，所述抗菌粘结液包括复合金属磷酸钙抗菌剂，所述复合金属磷酸钙抗菌剂包括纳米磷酸钙、银原子和铜原子；所述纳米磷酸钙以改性纳米碳酸钙为原料制得；所述纳米磷酸钙的表面吸附有银原子和铜原子胶体；所述银原子作为活化剂，所述铜原子作为待激活抗菌剂。所述纳米磷酸钙可释放出活性的银原子、铜原子，金属原子胶体比金属离子胶体更不易受潮流失，可使抗菌物质的缓释有效期得到延长。所述抗菌粘结液用于有机人造石的固态原料的粘结，均匀的分布于所述有机人造石中。包括在所述抗菌粘结液中的复合金属磷酸钙抗菌剂均匀的分布于所述有机人造石中，且被粘结于所述有机人造石中，可使所述有机人造石的抗菌效果更为稳定和均匀。所述有机人造石的固态原料包括石英石、大理石、岗石、长石、超石英石和着色剂。当银原子在含氧的湿润环境中时，如与水、酸或碱性溶液接触，银原子被氧化为银离子；银原子、银离子和铜原子同时存在时，银离子/银的电极电位是0.80伏特，铜离子/铜的电极电位是0.34伏特，由于存在电极电位的电位差，金属胶体中的银离子可以氧化胶体中的铜原子为胶体铜离子，而银离子被还原为银原子，其化学反应式为2Ag++Cu＝2Ag+Cu++，其电位差E0＝ψ(Ag+/Ag-ψCu++/Cu)＝0.80-0.34＝+0.46伏特得到释放，胶体中的铜原子转化成具有杀菌抗菌活性的Cu++离子。在含氧的湿润环境中时，银原子氧化成银离子，银离子氧化胶体中的铜原子为胶体铜离子，为具有抗菌活性的铜离子，所述复合金属磷酸钙抗菌剂的抗菌活性被激活。干燥的所述复合金属磷酸钙抗菌剂具有良好的稳定性，抗菌活性物质不易流失。磷酸钙是生物骨骼的主要成分，具有生物相容性，被医学界引入为人造骨骼本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合金属磷酸钙抗菌的有机人造石，其特征在于，包括抗菌粘结液，所述抗菌粘结液包括复合金属磷酸钙抗菌剂，所述复合金属磷酸钙抗菌剂包括纳米磷酸钙、银原子和铜原子；所述纳米磷酸钙以改性纳米碳酸钙为原料制得；所述纳米磷酸钙的表面吸附有银原子和铜原子胶体；所述银原子作为活化剂，所述铜原子作为待激活抗菌剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合金属磷酸钙抗菌的有机人造石，其特征在于，包括抗菌粘结液，所述抗菌粘结液包括复合金属磷酸钙抗菌剂，所述复合金属磷酸钙抗菌剂包括纳米磷酸钙、银原子和铜原子；所述纳米磷酸钙以改性纳米碳酸钙为原料制得；所述纳米磷酸钙的表面吸附有银原子和铜原子胶体；所述银原子作为活化剂，所述铜原子作为待激活抗菌剂。


2.根据权利要求1所述的复合金属磷酸钙抗菌的有机人造石，其特征在于，所述复合金属磷酸钙抗菌剂占有机人造石的总体质量的百分比为1-3％；所述抗菌粘结液的原料成分还包括水和偶联剂，所述偶联剂为钛磷酸酯型表面活性剂；所述抗菌粘结液为加入于有机人造石之前的预配制混合液。


3.根据权利要求2所述的复合金属磷酸钙抗菌的有机人造石，其特征在于，所述复合金属磷酸钙抗菌剂还包括氧化锌，所述氧化锌为稳定剂，所述氧化锌为吸附于纳米磷酸钙的胶体，所述氧化锌用于延缓碱性环境下的氧化银被碱化，避免氧化银先转化为氢氧化银析出，而导致铜原子未能转化为铜离子。


4.根据权利要求3所述的复合金属磷酸钙抗菌的有机人造石，其特征在于，吸附于所述纳米磷酸钙的铜原子、氧化锌和银原子的摩尔含量均依次降低。


5.根据权利要求3所述的复合金属磷酸钙抗菌的有机人造石，其特征在于，所述纳米磷酸钙吸附的所述铜原子、氧化锌和银原子的摩尔含量比为4:2:1。


6.一种抗菌剂的制备方法，其特征在于，用于权利要求1-5任一所述的复合金属磷酸钙抗菌的有机人造石，包括以下具体的步骤：
S1)配制含有纳米碳酸钙的水溶液，加热搅拌升温至指定的温度,并保持恒温，制得纳米碳酸钙悬浮液；
S2)在搅拌的无水乙醇中加入表面活性剂钛酸酯至完全溶解，制得钛...

【专利技术属性】
技术研发人员：高忠麟，舒诚，
申请(专利权)人：高时厦门石业有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35