一种兼具紫外阻隔与抗菌功能的聚乙烯醇复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于高分子复合材料技术领域，涉及一种兼具紫外阻隔与抗菌功能的聚乙烯醇复合材料及其制备方法，它是由如下原料制备而成的：聚乙烯醇、钴配合物晶体[Co4(H8P3NC3O9)2]

【技术实现步骤摘要】
一种兼具紫外阻隔与抗菌功能的聚乙烯醇复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于高分子复合材料
，具体涉及一种兼具紫外阻隔与抗菌功能的聚乙烯醇复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]配位化学有着丰富的研究内容，其结构和性质的研究在当今的地位举足轻重，各个领域几乎都有涉及到配位化学，其中，金属有机化学是配位化学中的一个重要研究方向。近年来，许多具有紫外阻隔与抗菌功能的金属有机配合物被开发出来，其紫外阻隔与抗菌效果显著。金属有机配合物材料因其功能的可修饰性以及自身结构的可控性，能与聚合物更好地相容，可以方便的实现有机/无机复合材料的制备。
[0003]随着人们对生活质量的不断提高，人们对生活环境的越来越重视，传统的白色塑料垃圾对人类生活环境造成了重大的污染，因此研究出新型的环境友好型材料迫在眉睫。聚乙烯醇作为一种生物可降解材料，是一种无毒、无腐蚀性、环境友好型有机高分子聚合物，具有广泛的应用前景。然而，纯聚乙烯醇材料缺少紫外阻隔、抗菌、氨气响应等功能，让其在实际运用中受到一定的限制。本专利技术以聚乙烯醇为基质、功能性钴配合物为填料制备复合材料，以此来增强聚乙烯醇的紫外阻隔、抗菌、氨气响应、力学、热稳定性等性能，拓宽其应用领域。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种兼具紫外阻隔与抗菌功能的聚乙烯醇复合材料及其制备方法。该复合材料具有优异的紫外线阻隔性能、抑菌性能、氨气响应性能、力学性能、水汽透过性、热稳定性，以及较高的吸湿性，同时还能保持高的光学透明性，且制备工艺简单、环保、成本低廉，且适于放大生产。
[0005]本专利技术技术方案：
[0006]一种兼具紫外阻隔与抗菌功能的聚乙烯醇复合材料，其特征在于，由以下重量份的组分组成：聚乙烯醇100份，钴配合物晶体3
‑
12份；
[0007]所述钴配合物晶体的化学式为
·
H2O，式中(H8P3NC3O9)为氨基三亚甲基磷酸失去4个质子的阴离子。
[0008]所述钴配合物晶体的制备方法包括以下步骤：
[0009]将硝酸钴溶解在去离子水和DMF的混合溶剂中，搅拌10min混合均匀后，再缓慢加入氨基三亚甲基磷酸，搅拌混合1h，然后将其置于反应釜中，140℃条件下反应48h，然后冷却至室温，过滤、洗涤、干燥，即得到钴配合物晶体；
[0010]所述硝酸钴、氨基三亚甲基磷酸、去离子水、DMF的质量比为15：11：200：950。
[0011]一种兼具紫外阻隔与抗菌功能的聚乙烯醇复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0012](1)将3
‑
12份钴配合物晶体分散于3000份蒸馏水中，在室温下超声1h，搅拌2h，得
到钴配合物均匀分散液，备用；
[0013](2)将100份聚乙烯醇加入到步骤(1)所得到的钴配合物均匀分散液中，先在室温下搅拌1h，然后加热到85℃，搅拌2h，超声脱除气泡，得到均匀的成膜液，备用；
[0014](3)将步骤(2)所得的成膜液浇注到平底玻璃皿中，在55℃的真空烘箱中干燥24h，即得到兼具紫外阻隔与抗菌功能的聚乙烯醇复合材料。
[0015]与现有技术相比较，本专利技术具有的有益效果：
[0016]本专利技术所制备得到的聚乙烯醇复合材料具有优异的紫外线阻隔性能、抑菌性能、氨气响应性能、力学性能、水汽透过性、热稳定性，以及较高的吸湿性，同时还能保持高的光学透明性，且制备工艺简单、适于放大生产，在包装、抗菌材料、氨气检测等领域具有潜在应用价值。
具体实施方式
[0017]为了更好地解释本专利技术，下面结合具体实施例对本专利技术进一步详细解释，但本专利技术的实施方式不限于此。
[0018]在下述具体实施例和对比例配方、制备方法中，所述聚乙烯醇均采用的是由上海阿拉丁生化科技股份有限公司提供的产品，其醇解度为98
‑
99mol％，黏度54.0
‑
66mPa.s；硝酸钴是西陇化工股份有限公司提供的分析纯级试剂；DMF(N,N
‑
二甲基甲酰胺)是由西陇化工股份有限公司提供的分析纯级试剂；氨基三亚甲基磷酸使用的是上海麦克林生化科技有限公司提供的产品。
[0019]在下述具体实施例和对比例配方、制备方法中，所述钴配合物晶体的化学式为
·
H2O，式中(H8P3NC3O9)为氨基三亚甲基磷酸失去4个质子的阴离子，制备方法包括以下步骤：
[0020]将硝酸钴溶解在去离子水和DMF的混合溶剂中，搅拌10min混合均匀后，再缓慢加入氨基三亚甲基磷酸，搅拌混合1h，然后将其置于反应釜中，140℃条件下反应48h，然后冷却至室温，过滤、洗涤、干燥，即得到钴配合物晶体；
[0021]所述硝酸钴、氨基三亚甲基磷酸、去离子水、DMF的质量比为15：11：200：950。
[0022]实施例1
[0023]一种兼具紫外阻隔与抗菌功能的聚乙烯醇复合材料，其特征在于，由以下重量份的组分组成：聚乙烯醇100份，钴配合物晶体3份。
[0024]制备方法，包括如下步骤：
[0025](1)将3份钴配合物晶体分散于3000份蒸馏水中，在室温下超声1h，搅拌2h，得到钴配合物均匀分散液，备用；
[0026](2)将100份聚乙烯醇加入到步骤(1)所得到的钴配合物均匀分散液中，先在室温下搅拌1h，然后加热到85℃，搅拌2h，超声脱除气泡，得到均匀的成膜液，备用；
[0027](3)将步骤(2)所得的成膜液浇注到平底玻璃皿中，在55℃的真空烘箱中干燥24h，即得到兼具紫外阻隔与抗菌功能的聚乙烯醇复合材料。
[0028]实施例2
[0029]一种兼具紫外阻隔与抗菌功能的聚乙烯醇复合材料，其特征在于，由以下重量份的组分组成：聚乙烯醇100份，钴配合物晶体6份。
[0030]制备方法，包括如下步骤：
[0031](1)将6份钴配合物晶体分散于3000份蒸馏水中，在室温下超声1h，搅拌2h，得到钴配合物均匀分散液，备用；
[0032](2)将100份聚乙烯醇加入到步骤(1)所得到的钴配合物均匀分散液中，先在室温下搅拌1h，然后加热到85℃，搅拌2h，超声脱除气泡，得到均匀的成膜液，备用；
[0033](3)将步骤(2)所得的成膜液浇注到平底玻璃皿中，在55℃的真空烘箱中干燥24h，即得到兼具紫外阻隔与抗菌功能的聚乙烯醇复合材料。
[0034]实施例3
[0035]一种兼具紫外阻隔与抗菌功能的聚乙烯醇复合材料，其特征在于，由以下重量份的组分组成：聚乙烯醇100份，钴配合物晶体9份。
[0036]制备方法，包括如下步骤：
[0037](1)将9份钴配合物晶体分散于3000份蒸馏水中，在室温下超声1h，搅拌2h，得到钴配合物均匀分散液，备用；
[0038](2)将100份聚乙烯醇加入到步骤(1)所得到的钴配合物均匀分散液中，先本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种兼具紫外阻隔与抗菌功能的聚乙烯醇复合材料，其特征在于，由以下重量份的组分组成：聚乙烯醇100份，钴配合物晶体3
‑
12份；所述钴配合物晶体的化学式为[Co4(H8P3NC3O9)2]
·
H2O，式中(H8P3NC3O9)为氨基三亚甲基磷酸失去4个质子的阴离子。2.根据权利要求1所述的一种兼具紫外阻隔与抗菌功能的聚乙烯醇复合材料，其特征在于，所述钴配合物晶体的制备方法包括以下步骤：将硝酸钴溶解在去离子水和DMF的混合溶剂中，搅拌10min混合均匀后，再缓慢加入氨基三亚甲基磷酸，搅拌混合1h，然后将其置于反应釜中，140℃条件下反应48h，然后冷却至室温，过滤、洗涤、干燥，即得到钴配合...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐群，武经纬，冯少雄，张焱，吴同发，李秋霖，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：