一种用于抗菌的氧化锌分散液及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于无机抗菌材料技术领域，公开了一种用于抗菌的氧化锌分散液及其制备方法和应用。所述氧化锌分散液包括以下组分：醇胺类配体、氧化锌纳米颗粒、一元醇、表面活性剂和季铵盐。所述氧化锌分散液具有良好的稳定性和抗菌性能，适宜作为抗菌材料，可以在室温下长时间储存，能够与水和/或乙醇实现良好的相溶性。本发明专利技术氧化锌分散液还具有制备方法简单，易于产业化生产的特点。产业化生产的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于抗菌的氧化锌分散液及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于无机抗菌材料
，特别涉及一种用于抗菌的氧化锌分散液及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]无机抗菌材料，可用于杀灭或抑制微生物，被广泛应用于家电、服饰、建材、包装等领域。无机抗菌材料是依靠自然界中银、锌、钙等金属元素的离子，在较低浓度下就能破坏细菌的细胞膜或细胞原生质活性酶的活性，进而达到杀菌的效果。
[0003]纳米氧化锌具有无毒、耐热性的优点，被广泛应用于无机抗菌材料。但是纳米氧化锌在以水或乙醇为溶剂的溶液中常容易出现析出，影响了纳米氧化锌在抗菌领域的应用。
[0004]因此，亟需提供一种能在室温下长时间储存且具有抗菌功能的纳米氧化锌分散液。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提供一种用于抗菌的纳米氧化锌分散液及其制备方法和应用，该纳米氧化锌分散液能在室温下长时间储存且具有较好的抗菌功能。
[0006]本专利技术的第一方面提供一种用于抗菌的氧化锌分散液，包括以下组分：醇胺类配体、氧化锌纳米颗粒、一元醇、表面活性剂和季铵盐。
[0007]根据本专利技术的一些实施例，所述表面活性剂为卵磷脂、甜菜碱、丙烯酸
‑
乙烯基吡咯烷酮共聚物、丙烯酸
‑
阳离子丙烯酸酯共聚物或甲基纤维素中的至少一种。
[0008]根据本专利技术的一些实施例，所述季铵盐为单链类季铵盐、含苄基类季铵盐、双链类季铵盐、吡啶类季铵盐中的至少一种。所述季铵盐作为溶剂，可以促进氧化锌纳米颗粒在分散液中的稳定性，不易分相，进而保证所述氧化锌分散液的长时间保存。
[0009]根据本专利技术的一些实施例，所述季铵盐为烷基三甲基氯/溴化铵化合物。
[0010]根据本专利技术的一些实施例，所述氧化锌分散液中所述季铵盐的质量百分数为70％
‑
95％。
[0011]根据本专利技术的一些实施例，所述一元醇为乙醇、丙醇、甲基丙醇、丁醇、戊醇或己醇中的至少一种。
[0012]根据本专利技术的一些实施例，所述氧化锌分散液中所述一元醇的质量百分数为5％
‑
15％。
[0013]根据本专利技术的一些实施例，所述醇胺类配体为乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺中的至少一种。所述醇胺类配体作为亲水性基团，可以促进氧化锌纳米颗粒在氧化锌分散液中的分散稳定性。
[0014]根据本专利技术的一些实施例，所述氧化锌分散液中所述表面活性剂的质量百分数为0.1％
‑
3.0％。
[0015]根据本专利技术的一些实施例，所述氧化锌纳米颗粒的粒径为8
‑
40nm。
[0016]根据本专利技术的一些实施例，所述氧化锌纳米颗粒的粒径为8
‑
35nm。
[0017]根据本专利技术的一些实施例，所述氧化锌分散液中所述氧化锌纳米颗粒的质量百分数为0.01％
‑
25％。
[0018]根据本专利技术的一些实施例，在25℃、一个大气压条件下，所述纳米氧化锌抗菌剂的pH为7
‑
7.5，密度为1.1
‑
1.2g/mL，沸点范围为200
‑
260℃。
[0019]本专利技术的第二方面提供一种用于抗菌的氧化锌分散液的制备方法。
[0020]所述制备方法包括以下步骤：将氧化锌纳米颗粒与一元醇、醇胺类配体、表面活性剂以及季铵盐混合，得氧化锌分散液。
[0021]根据本专利技术的一些实施例，所述混合的温度为20
‑
30℃。
[0022]根据本专利技术的一些实施例，所述氧化锌纳米颗粒的制备过程包括：将金属盐与二甲基亚砜、氢氧化钾、乙醇以及乙酸乙酯混合，经离心、过滤，得氧化锌纳米颗粒。
[0023]根据本专利技术的一些实施例，所述金属盐中包括至少锌盐。
[0024]根据本专利技术的一些实施例，所述金属盐中还可包括铜盐、铁盐、钴盐、镁盐、铝盐或锂盐中的至少一种。进一步掺杂上述金属盐能改变比表面积和带隙能、产生晶格缺陷和杂质能级，提高光量子效率和氧化还原能力，从而提高其杀菌抑菌性能。同时，比表面积和晶格缺陷的改变，一定程度上促进了纳米氧化锌的分散能力，提高氧化锌在水或乙醇溶液中的稳定性。
[0025]根据本专利技术的一些实施例，所述锌盐为氯化锌、硝酸锌或醋酸锌中的至少一种。
[0026]根据本专利技术的一些实施例，所述铝盐为氯化铝、硝酸铝或醋酸铝中的至少一种。
[0027]根据本专利技术的一些实施例，所述锂盐为氯化锂、硝酸锂或醋酸锂中的至少一种。
[0028]根据本专利技术的一些实施例，所述金属盐中锌盐的质量百分数为50％
‑
95％。
[0029]根据本专利技术的一些实施例，所述氧化锌纳米颗粒的制备过程包括：将金属盐、二甲基亚砜混合，得第一混合溶液；将氢氧化钾和乙醇混合后，缓慢滴加至所述第一混合溶液；加入乙酸乙酯，经离心、过滤，得所述氧化锌纳米颗粒。
[0030]根据本专利技术的一些实施例，所述锌盐与所述二甲基亚砜的质量比为3：(95
‑
98)。
[0031]根据本专利技术的一些实施例，所述氢氧化钾与所述乙醇的质量比为5：(90
‑
98)。
[0032]根据本专利技术的一些实施例，所述氢氧化钾与乙醇的混合的时间为100
‑
150min，转速为250
‑
350r/min。
[0033]根据本专利技术的一些实施例，金属盐与二甲基亚砜混合的转速为250
‑
350r/mn，时间为40
‑
80min。
[0034]根据本专利技术的一些实施例，所述缓慢滴加的时间为3
‑
4h；缓慢滴加后还包括充分反应的时间，所述充分反应的时间为7
‑
10h。
[0035]根据本专利技术的一些实施例，所述制备方法包括将氧化锌纳米颗粒与一元醇和醇胺类配体混合，搅拌均匀后加入表面活性剂，然后加入季铵盐溶液，得所述氧化锌分散液。
[0036]根据本专利技术的一些实施例，在加入所述表面活性剂10
‑
15h之后，再加入季铵盐。
[0037]根据本专利技术的一些实施例，在加入所述季铵盐10
‑
15h后停止混合。
[0038]根据本专利技术的一些实施例，所述制备方法包括：
[0039](1)将金属盐、二甲基亚砜加入反应釜A，在氮气保护条件下充分搅拌至溶解，得混
合溶液A；
[0040](2)将氢氧化钾、无水乙醇加入反应釜B，充分搅拌，得混合溶液B；
[0041](3)将混合溶液B缓慢滴入混合溶液A，在氮气保护下连续滴加3
‑
5h，得反应原液C；
[0042](4)将乙酸乙酯加入反应原液C中，在加入过程中持续搅拌；
[0043](5)对搅拌后的混合液在1500...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氧化锌分散液，其特征在于，包括以下组分：醇胺类配体、氧化锌纳米颗粒、一元醇、表面活性剂和季铵盐。2.根据权利要求1所述的氧化锌分散液，其特征在于，所述表面活性剂为卵磷脂、甜菜碱、丙烯酸
‑
乙烯基吡咯烷酮共聚物、丙烯酸
‑
阳离子丙烯酸酯共聚物或甲基纤维素中的至少一种。3.根据权利要求1所述的氧化锌分散液，其特征在于，所述季铵盐为烷基三甲基氯/溴化铵化合物；所述一元醇为乙醇、丙醇、甲基丙醇、丁醇、戊醇或己醇中的至少一种；所述醇胺类配体为乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺中的至少一种。4.根据权利要求1所述的氧化锌分散液，其特征在于，所述氧化锌纳米颗粒的粒径为8
‑
40nm。5.根据权利要求1所述的氧化锌分散液，其特征在于，所述氧化锌分散液中氧化锌纳米颗粒的质量百分数为0.01％
‑
25％。6.权利要求1

【专利技术属性】
技术研发人员：韦江流，刘雨晴，任树铭，李阳，
申请(专利权)人：珠海量致科技有限公司，
类型：发明
国别省市：