一种多孔二氧化钛分子巢缓释抗菌PP母粒及其制备方法技术

本发明专利技术提出了一种多孔二氧化钛分子巢缓释抗菌PP母粒的制备方法，包括以下步骤：S1、多孔二氧化钛分子巢的制备：S101、前驱体溶液的制备；S102、溶剂的挥发；S103、通过两步煅烧法得到多孔二氧化钛分子巢；S2、植物提取物溶液的制备：S3、多孔二氧化钛分子巢缓释抗菌颗粒的制备；S4、多孔二氧化钛分子巢缓释抗菌PP母粒的制备。本发明专利技术植物提取物具有良好的抗菌、消炎性能，多孔二氧化钛分子巢上以二氧化钛为骨架，二氧化钛为良好的光催化活性物质，在植物提取物的协同作用下，可以有效杀菌、抗菌、抑菌，进一步地，由于多孔二氧化钛分子巢粒度较小，可均匀分散于PP切片中，使得制得材料的力学性能不受到影响。

【技术实现步骤摘要】
一种多孔二氧化钛分子巢缓释抗菌PP母粒及其制备方法
本专利技术涉及PP材料
，具体涉及一种多孔二氧化钛分子巢缓释抗菌PP母粒及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯是由丙烯聚合而成的一种热塑性树脂，按照甲基排列位置，分为等规聚丙烯、无规聚丙烯和间规聚丙烯三种。聚丙烯的结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能，同时它还具有无毒、无味、密度小等有点，强度、刚度、硬度、耐热性均优于低压聚乙烯。因此聚丙烯逐渐取代后者在家用电器、塑料管材、高透材料等领域有了较多的应用。随着社会的发展，人们对生命健康领域越发的关注，而聚丙烯被广泛运用于人们的日常生活，如水杯、餐盒、水管等，因此聚丙烯的抗菌改性成为了当今塑料改性的重点。目前常用的抗菌剂分为无机抗菌剂、有机抗菌剂和天然抗菌剂。无机抗菌剂通常指银、铜、锌等无机物，主要利用其氧化活性和游离离子来杀伤菌类，其中银系物质杀菌能力最强，但存在银离子具有微毒性且活性太强、易变色等问题，而铜系物质对真菌杀伤力较强，对细菌则几乎没有作用，锌系则抗菌性能仅仅中上；有机抗菌剂的主要品种有香草醛和乙基香草醛类化合物，但有机抗菌剂存在安全性未知、耐热性较差、容易水解等问题；天然抗菌剂主要来自于芥末、甲壳素、山葵等天然植物的提取，但存在杀菌效果有限、稳定性差等问题。近年来，人们不断致力于设计和加工具有特殊功能的纳米材料。这是由于纳米材料的大小、组成、结构可以极大地控制和影响它们的特性。寻求有效的合成纳米材料的路线，实现材料的可控制备，可以满足人们对功能材料日益增长的需求。在过去的几十年中，科学家和研究者投入巨大的努力并不断创新，目的是希望量身定制具有特定形态和功能的纳米材料。当前，新颖的纳米粒子不断涌现，其应用范围也从传统领域扩展到复合胶体、纺织、化工、催化、分离和诊断等新的广阔领域。传统缓释包覆技术具有制备方法复杂，制备得到的产品对活性成分的负载量不高，且缓释效果差等。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种多孔二氧化钛分子巢缓释抗菌PP母粒及其制备方法，植物提取物具有良好的抗菌、消炎性能，多孔二氧化钛分子巢上以二氧化钛为骨架，二氧化钛为良好的光催化活性物质，在植物提取物的协同作用下，可以有效杀菌、抗菌、抑菌，从而得到良好的抗菌效果，进一步地，由于多孔二氧化钛分子巢粒度较小，可均匀分散于PP切片中，使得制得材料的力学性能不受到影响。本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术提供一种多孔二氧化钛分子巢缓释抗菌PP母粒的制备方法，包括以下步骤：S1、多孔二氧化钛分子巢的制备：S101、前驱体溶液的制备；S102、溶剂的挥发；S103、通过两步煅烧法得到多孔二氧化钛分子巢；S2、植物提取物溶液的制备：S3、多孔二氧化钛分子巢缓释抗菌颗粒的制备；S4、多孔二氧化钛分子巢缓释抗菌PP母粒的制备。作为本专利技术的进一步改进，步骤S101具体包括：向溶剂中依次加入PluronicF127嵌段共聚物、去离子水、甲酸和HCl溶液，磁力搅拌使其完全溶解，形成澄清透明的溶液；然后，提高磁力搅拌转速，逐滴加入钛酸四丁酯，继续搅拌，溶液变成澄清透明的金黄色溶液，得到前驱体溶液；所述溶剂选自丙酮、乙醇、四氢呋喃、乙腈、DMF、甲醇、甘油中的一种或几种混合；所述溶剂、改性PluronicF127嵌段共聚物、去离子水、甲酸、HCl溶液、钛酸四丁酯的质量比为30：(1-5)：(0.1-0.5)：(1-3)：(1-3)：(2-5)；所述HCl溶液的物质的量浓度为5-10mol/L。作为本专利技术的进一步改进，步骤S102具体包括：将前驱体溶液在40-80℃下挥发至溶剂全部挥发除去，得到乳白色的固体。作为本专利技术的进一步改进，步骤S103具体包括：将步骤S102得到的乳白色的固体在管式炉N2氛中350-400℃煅烧2-4h，得到深灰色碳包覆的TiO2粉末；然后将其在箱式电阻炉空气氛中400-450℃煅烧3-5h，除去包覆着的碳粉，得到纯白色的多孔二氧化钛分子巢。作为本专利技术的进一步改进，步骤S2具体包括：将大黄、金银花、黑蒜分别洗净、干燥、粉碎至100目以下，按固液比1：(5-10)g/mL加入去离子水中，加热至沸提取1-5h后，过滤，滤液减压蒸发至相对密度为1.5-2，得到植物提取物溶液。作为本专利技术的进一步改进，步骤S3具体包括：将植物提取物溶液、多孔二氧化钛分子巢、偶联剂、表面活性剂依次加入到剪切分散器中，升温至50℃并保温，第一次剪切分散，然后加入占以上物质总质量的0.1-5wt％的稳定剂，进行第二次剪切，得到稳定的含植物提取物的纳米复合物悬浮分散液，溶剂挥发，得到干燥的多孔二氧化钛分子巢缓释抗菌颗粒；所述第一次剪切分散的剪切力为5250-6000ips，剪切时间为4-9min，所述升温的速率为3℃/min，所述第二次剪切分散的剪切力为2500-3000ips，剪切时间为5-10min；所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550和硅烷偶联剂KH570的混合物，质量比为5:(1-3)，所述表面活性剂为为吐温-80和司盘80的混合物，质量比为10:(1-3)，所述稳定剂为硬脂酸镁和硬脂酸铝的混合物，质量比为1:(2-4)。作为本专利技术的进一步改进，步骤S4具体包括：将干燥的多孔二氧化钛分子巢缓释抗菌颗粒加入到研磨机中，加入脂溶性溶剂、分散剂、抗氧剂进行研磨混合，得到复合改性剂，向PP切片中加入复合改性剂，高温熔融，熔融保持10-15min，挤出造粒，得到多孔二氧化钛分子巢缓释抗菌PP母粒。作为本专利技术的进一步改进，所述脂溶性溶剂选自苯、乙醚、四氯化碳、石油醚中的一种或几种混合；所述分散剂选自聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾、聚丙烯酸铵中的一种；所述抗氧化剂选自2，4-二-(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚、2，4-二(十二烷基硫甲基)-6-甲基苯酚、硫代二丙酸二月桂酯或硫代二丙酸双硬脂基酯中的一种；所述高温熔融的温度为350-400℃。作为本专利技术的进一步改进，包括以下步骤：S1、多孔二氧化钛分子巢的制备：S101、前驱体溶液的制备：向30重量份溶剂中依次加入1-5重量份PluronicF127嵌段共聚物、0.1-0.5重量份去离子水、1-3重量份甲酸和1-3重量份5-10mol/LHCl溶液，300-500r/min磁力搅拌使其完全溶解，形成澄清透明的溶液；然后，提高磁力搅拌转速至500-700r/min，逐滴加入2-5重量份钛酸四丁酯，继续搅拌，溶液变成澄清透明的金黄色溶液，得到前驱体溶液；S102、溶剂的挥发：将前驱体溶液在40-80℃下挥发至溶剂全部挥发除去，得到乳白色的固体；S103、通过两步煅烧法得到多孔二氧化钛分子巢：将步骤S102得到的乳白色的固体在管式炉N2氛中350-400℃煅烧2-4h，得到深灰色碳包覆的TiO2粉末；然后将其在箱式电阻炉空气氛中400-450℃煅烧3-5h，除去包覆着的碳粉，得到纯白色的多孔二氧化钛分子巢；S2、植物提取物溶液的制备：将15-20重量份大黄、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多孔二氧化钛分子巢缓释抗菌PP母粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、多孔二氧化钛分子巢的制备：/nS101、前驱体溶液的制备；/nS102、溶剂的挥发；/nS103、通过两步煅烧法得到多孔二氧化钛分子巢；/nS2、植物提取物溶液的制备：/nS3、多孔二氧化钛分子巢缓释抗菌颗粒的制备；/nS4、多孔二氧化钛分子巢缓释抗菌PP母粒的制备。/n

【技术特征摘要】
1.一种多孔二氧化钛分子巢缓释抗菌PP母粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、多孔二氧化钛分子巢的制备：
S101、前驱体溶液的制备；
S102、溶剂的挥发；
S103、通过两步煅烧法得到多孔二氧化钛分子巢；
S2、植物提取物溶液的制备：
S3、多孔二氧化钛分子巢缓释抗菌颗粒的制备；
S4、多孔二氧化钛分子巢缓释抗菌PP母粒的制备。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S101具体包括：向溶剂中依次加入PluronicF127嵌段共聚物、去离子水、甲酸和HCl溶液，磁力搅拌使其完全溶解，形成澄清透明的溶液；然后，提高磁力搅拌转速，逐滴加入钛酸四丁酯，继续搅拌，溶液变成澄清透明的金黄色溶液，得到前驱体溶液；
所述溶剂选自丙酮、乙醇、四氢呋喃、乙腈、DMF、甲醇、甘油中的一种或几种混合；所述溶剂、改性PluronicF127嵌段共聚物、去离子水、甲酸、HCl溶液、钛酸四丁酯的质量比为30：(1-5)：(0.1-0.5)：(1-3)：(1-3)：(2-5)；所述HCl溶液的物质的量浓度为5-10mol/L。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S102具体包括：将前驱体溶液在40-80℃下挥发至溶剂全部挥发除去，得到乳白色的固体。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S103具体包括：将步骤S102得到的乳白色的固体在管式炉N2氛中350-400℃煅烧2-4h，得到深灰色碳包覆的TiO2粉末；然后将其在箱式电阻炉空气氛中400-450℃煅烧3-5h，除去包覆着的碳粉，得到纯白色的多孔二氧化钛分子巢。


5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2具体包括：将大黄、金银花、黑蒜分别洗净、干燥、粉碎至100目以下，按固液比1：(5-10)g/mL加入去离子水中，加热至沸提取1-5h后，过滤，滤液减压蒸发至相对密度为1.5-2，得到植物提取物溶液。


6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S3具体包括：将植物提取物溶液、多孔二氧化钛分子巢、偶联剂、表面活性剂依次加入到剪切分散器中，升温至50℃并保温，第一次剪切分散，然后加入占以上物质总质量的0.1-5wt％的稳定剂，进行第二次剪切，得到稳定的含植物提取物的纳米复合物悬浮分散液，溶剂挥发，得到干燥的多孔二氧化钛分子巢缓释抗菌颗粒；
所述第一次剪切分散的剪切力为5250-6000ips，剪切时间为4-9min，所述升温的速率为3℃/min，所述第二次剪切分散的剪切力为2500-3000ips，剪切时间为5-10min；所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550和硅烷偶联剂KH570的混合物，质量比为5:(1-3)，所述表面活性剂为为吐温-80和司盘80的混合物，质量比为10:(1-3)，所述稳定剂为硬脂酸镁和硬脂酸铝的混合物，质量比为1:(2-4)。


7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S4具体包括：将干燥的多孔二氧化钛分子巢缓释抗菌颗粒加入到研磨机中，加入脂溶性溶剂、分散剂、抗氧剂进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：姚江洪，
类型：发明
国别省市：云南;53