一种新型改性抗菌硅橡胶基纳米复合材料及其制备方法技术

一种新型改性抗菌硅橡胶基纳米复合材料及其制备方法，能够获得一种生命健康医疗制品材料，其优点主要在于：1、具有高能效防病毒功能；2、安全健康无刺激性功能；3、具有工作高效长效抗菌功能；4、耐高温不变色功能；5、低成本多途径应用功能。多途径应用功能。

【技术实现步骤摘要】
一种新型改性抗菌硅橡胶基纳米复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电缆材料
,具体涉及一种新型改性抗菌硅橡胶基纳米复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着国际人口增长速度的放缓，国内人口老龄化现状的加剧，对于医学材料的环境要求和功能要求会越来越多。而现在医学上使用的医疗级硅橡胶，由于其成份中的聚甲基硅氧烷，作为医用材料应用出现明显不足。
[0003]由于硅橡胶分子呈螺旋状，主链的硅氧键极性降低或分子键的相互抵销，非极性R基分布在螺旋结构的外侧，使整个分子极性太低，产生极强的疏水性，引发成品植入人体后和机体组织亲和力差。鉴于硅橡胶成品在植入人体后对组织的较大摩擦力，特别容易损伤血管壁等上皮组织，产生疼痛感和灼伤感，最严重者会吸附细菌引发炎症。
[0004]另外，作为当代大健康产业中的纳米抗菌材料，银、锌、铜等金属离子具有抗菌活性，并且毒性小、安全性高而被得到广泛应用，但是，由于其存在易变色，抗菌谱窄，长效性差，耐热性和稳定性不好等明显缺点，在发展应用上受到了很大限制。
[0005]其次，作为抗菌性硅橡胶材料最近10多年得到了很大发展，特别是在医学界和材料领域应用更是越来越普及，抗菌性硅橡胶具有优异的疏水性，耐氧化和耐老化性能，优良的生物相容性，稳定性，舒适性，成为医学行业的一大新宠。而作为抗菌性有机硅橡胶很大一部分应用在医疗器械，医疗有创手术和无创监护的医疗电线电缆中，不可避免地要和人体组织发生接触，在医疗器械和人体组织不断接触的过程中，细菌容易通过病人的衣物、排泄物、物品或通过医务人员的手套，医疗器械和各种医疗辅助装置及导管等多种途径传播，引发病毒感染。所以，如何通过在医疗器械设计，医疗电线电缆设计，病人防护器具或接触器具进行抗菌性预先进行长效控制细菌生长解决方案，也就是如何通过科学配方和工艺完成一种新型改性抗菌硅橡胶基纳米复合材料，成为了现在生命科学医学技术创新的一大艰巨而神圣的研发课题。

技术实现思路

[0006]为了克服
技术介绍
的不足，本专利技术提供一种新型改性抗菌硅橡胶基纳米复合材料及其制备方法。
[0007]本专利技术所采用的技术方案：一种新型改性抗菌硅橡胶基纳米复合材料，其按重量比例计，由以下成分组成：94.5~95.5%的气相混炼硅橡胶、1.3~1.7%的铂金硫化剂、0.4~0.6%的纳米二氧化硅、2.3~2.7%的MQ硅树脂、0.44~0.46%的聚四氟乙烯、0.04~0.06%的纳米银负载氧化锌。
[0008]作为优选，新型改性抗菌硅橡胶基纳米复合材料按重量比例计，由以下成分组成：95%的气相混炼硅橡胶、1.5%的铂金硫化剂、0.5%的纳米二氧化硅、2.5%的MQ硅树脂、0.45%的聚四氟乙烯、0.05%的纳米银负载氧化锌。
[0009]其中，所述气相混炼硅橡胶按重量比例计，由以下成分组成：75%的甲基乙烯基生胶、8%的羟基硅油、2%的脱模剂、15%的气相白炭黑。
[0010]上述新型改性抗菌硅橡胶基纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：1）采用捏合机，将甲基乙烯基生胶、羟基硅油、脱模剂一次性按照重量比例进行投料，并混合均匀；2）按照重量比例，分批投完气相白炭黑，并保持在90℃之前完成投料；3）保持捏合30分钟后，将温度升到150℃，捏合状态下保温1小时，然后进行抽真空30分钟，将压力调整到0.09MPa，得到所需要的气相混炼硅橡胶；4）将获得的气相混炼硅橡胶以及铂金硫化剂、纳米二氧化硅、MQ硅树脂、聚四氟乙烯、纳米银负载氧化锌按照重量比例进行称重，加入到捏合机中，在常温23
±
2℃下捏合30分钟，最终得到新型改性抗菌硅橡胶基纳米复合材料。
[0011]上述新型改性抗菌硅橡胶基纳米复合材料的抗菌原理：通过有效控制并释放金属离子，使金属离子和细菌充分接触，金属离子会对细胞内壁进行电荷平衡破坏，抑制蛋白酶的活性或阻止DNA复制，最终导致细菌细胞壁破裂或者失去繁殖再生能力直接死亡。
[0012]上述新型改性抗菌硅橡胶基纳米复合材料的合成原理：充分混炼是为了使各类配合剂和硅胶生胶均匀分布，最终炼成混炼胶，经过充分混炼，生胶和各类配合剂互相相融合，发生物理和化学作用，并形成新的结构材料，硅胶在不同温度下形成弹性态，粒状态，塑性态；并且硅胶在三态间的变化可以互相逆转，处在塑性态下的硅胶，如果将温度降低到一定极限，可使其回复到弹性态。利用弹性态的剪切力，可以使填充剂分散良好。当加工温度≥90度时，部分硅胶会转变成塑性态，如此构成了弹性态和塑性态共存物，最终形成粒状态。由于配合剂是颗粒状的，为了更好加入到硅胶中，生胶必须先进行塑化混炼（主要是依靠炼胶机的强烈机械剪切作用），以此提高材料的可塑性和流动性。
[0013]本专利技术的有益效果是：其为一种生命健康医疗制品材料，其优点在于：1、具有高能效防病毒功能；2、安全健康无刺激性功能；3、具有工作高效长效抗菌功能；4、耐高温不变色功能；5、低成本多途径应用功能。
具体实施方式
[0014]实施例一一种新型改性抗菌硅橡胶基纳米复合材料，其按重量比例计，由以下成分组成：95%的气相混炼硅橡胶、1.5%的铂金硫化剂、0.5%的纳米二氧化硅、2.5%的MQ硅树脂、0.45%的聚四氟乙烯、0.05%的纳米银负载氧化锌。
[0015]实施例二一种新型改性抗菌硅橡胶基纳米复合材料，其按重量比例计，由以下成分组成：94.5%的气相混炼硅橡胶、1.7%的铂金硫化剂、0.6%的纳米二氧化硅、2.7%的MQ硅树脂、0.46%的聚四氟乙烯、0.04%的纳米银负载氧化锌。
[0016]实施例三一种新型改性抗菌硅橡胶基纳米复合材料，其按重量比例计，由以下成分组成：95.5%的气相混炼硅橡胶、1.7%的铂金硫化剂、0.6%的纳米二氧化硅、2.7%的MQ硅树脂、0.44%的聚四氟乙烯、0.06%的纳米银负载氧化锌。
[0017]其中，上述3个实施例中，所述气相混炼硅橡胶按重量比例计，由以下成分组成：75%的甲基乙烯基生胶、8%的羟基硅油、2%的脱模剂、15%的气相白炭黑。
[0018]上述3个实施例所述新型改性抗菌硅橡胶基纳米复合材料均采用相同的制备方法，具体包括以下步骤：1）采用捏合机，将甲基乙烯基生胶、羟基硅油、脱模剂一次性按照重量比例进行投料，并混合均匀；2）按照重量比例，分批投完气相白炭黑，并保持在90℃之前完成投料；3）保持捏合30分钟后，将温度升到150℃，捏合状态下保温1小时，然后进行抽真空30分钟，将压力调整到0.09MPa，得到所需要的气相混炼硅橡胶；4）将获得的气相混炼硅橡胶以及铂金硫化剂、纳米二氧化硅、MQ硅树脂、聚四氟乙烯、纳米银负载氧化锌按照重量比例进行称重，加入到捏合机中，在常温23
±
2℃下捏合30分钟，最终得到新型改性抗菌硅橡胶基纳米复合材料。
[0019]将获得的3种实施例的新型改性抗菌硅橡胶基纳米复合材料进行性能测试，测试结果如下表所示：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型改性抗菌硅橡胶基纳米复合材料，其特征在于，其按重量比例计，由以下成分组成：94.5~95.5%的气相混炼硅橡胶、1.3~1.7%的铂金硫化剂、0.4~0.6%的纳米二氧化硅、2.3~2.7%的MQ硅树脂、0.44~0.46%的聚四氟乙烯、0.04~0.06%的纳米银负载氧化锌。2.根据权利要求1所述的新型改性抗菌硅橡胶基纳米复合材料，其特征在于，其按重量比例计，由以下成分组成：95%的气相混炼硅橡胶、1.5%的铂金硫化剂、0.5%的纳米二氧化硅、2.5%的MQ硅树脂、0.45%的聚四氟乙烯、0.05%的纳米银负载氧化锌。3.根据权利要求1或2所述的新型改性抗菌硅橡胶基纳米复合材料，其特征在于，所述气相混炼硅橡胶按重量比例计，由以下成分组成：75%的甲基乙烯基生胶、8...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新华，
申请(专利权)人：浙江三科线缆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：