本发明专利技术涉及一种无机非金属吸湿杀菌材料及其制备方法。所述制备方法为胶态成型法，包括：将混合后的原料粉体和有机增塑剂在加热条件下混合搅拌，制成胶态成型浆料；将所述浆料放入注射成型机，注射成型出生坯；将成型的生坯放在无机填料中进行脱脂烧结，得到所述无机非金属吸湿杀菌材料；所述原料粉体包括支撑材料，功能材料和粘结剂；所述支撑材料为炉渣、硅藻土、氧化钙、蛭石、氧化铝、蒙脱石、珍珠岩中至少一种，所述功能材料为具有催化活性的无机非金属材料，所述粘结剂为低熔点玻璃粉、硅酸钠中至少一种。中至少一种。
【技术实现步骤摘要】
一种无机非金属吸湿杀菌材料及其制备方法
[0001]本专利技术涉及一种无机非金属吸湿杀菌材料及其制备方法，属于无机非金属材料的成型 领域，特别涉及无机非金属多孔材料的制备和应用领域。
技术介绍
[0002]随着人们生活水平的提高，对家用吸湿材料如浴室脚垫提出了更高的要求，目前使用 最多的家用吸湿材料是有机纤维类材料，这类材料虽然有较强的吸水能力，但是不耐脏污， 易滋生细菌和螨虫，清理不方便且使用寿命短。无机非金属多孔材料具有耐腐蚀、使用寿命 长且环境友好等优点，在家用吸湿领域有着越来越广泛的应用，目前市场上的无机非金属类 吸湿产品因成型工艺的原因大都形状简单，功能单一，这极大地限制了无机非金属材料的应 用。
技术实现思路
[0003]为了解决以上问题，本专利技术旨在提供一种无机非金属吸湿杀菌材料及其制备方法，所 述材料异形或具有表面纹饰。
[0004]第一方面，本专利技术提供了一种无机非金属吸湿杀菌材料的制备方法，所述制备方法为 胶态成型法，包括：将混合后的原料粉体和有机增塑剂在加热条件下混合搅拌，制成胶态成 型浆料；将所述浆料放入注射成型机，注射成型出生坯；将成型的生坯放在无机填料中进行 脱脂烧结，得到所述无机非金属吸湿杀菌材料；所述原料粉体包括支撑材料，功能材料和粘 结剂；所述支撑材料为炉渣、硅藻土、氧化钙、蛭石、氧化铝、蒙脱石、珍珠岩中至少一种； 所述功能材料为具有催化活性的无机非金属材料；所述粘结剂为低熔点玻璃粉、硅酸钠中至 少一种。
[0005]目前传统的成型方法只能生产简单的片状产品，而异形有：表面带有弧度、枝型、有 凹槽、或根据客户要求的各种形状；本专利中异形的实现途径是注射成型；通过专利中的具 体操作，主要是混料、注射、烧结等步骤，这些杀菌材料便可自然地嵌入多孔陶瓷机体中。 所述材料的表面纹饰通过模具实现。
[0006]上述的支撑体材料为多孔材料或易烧结材料，其本身具有较大的孔隙率，可赋予产品 很好的吸湿性能和强度。粘结最主要的目的是将支撑材料粘结在一起，不但赋予了产品强度， 同时构建出比较完整的三维空间结构，从而包覆具有杀菌活性的功能材料。
[0007]该制备方法提供了一种可快速制备异形吸湿杀菌材料的工艺，步骤简单，自动化化程 度高，适合大规模生产。同时创造性地降新型杀菌功能材料嵌入多孔陶瓷基体中，拓宽了改 材料的应用领域。
[0008]较佳地，所述支撑材料质量分数为原料粉体总质量的60wt％～80wt％，优选为 65wt％～80wt％；所述功能材料质量分数为原料粉体总质量的1wt％～10wt％，所述粘结剂质 量分数为原料粉体总质量的15wt％～30wt％。其中，支撑材料含量低、粘结剂含量高则产品 的孔隙率低，吸水率也相应变低，同时功能材料可能会被粘结剂包覆而不能发挥效
能；如果 支撑材料含量高、粘结剂含量低，则材料的力学性能将会降低，从而使材料的使用性能大大 折扣。
[0009]较佳地，所述支撑材料的粒径为1μm～200μm，所述粘结剂的粒径为0.1μm～ 60μm。上述粒径有利于粉体成型。
[0010]较佳地，所述具有催化活性的无机非金属材料(杀菌材料)为纳米氧化钛、纳米氧化 铁、纳米氧化锌中的至少一种。
[0011]较佳地，所述原料粉体在立式三维混料机或V型混料机中混合，混料时间为1～6h。 上述混合方式有利于原料的各组分充分均匀地混合。
[0012]较佳地，所述有机增塑剂由分散剂、润滑剂和粘结剂组成，所述分散剂为硬脂酸、油 酸、硅烷、钛酸丁酯中的至少一种，其质量占有机增塑剂质量的1wt％～10wt％；所述润滑 剂类为石蜡、蜂蜡、聚乙二醇，聚乙烯蜡中的至少一种，其质量占有机增塑剂质量的 70wt％～90wt％；所述粘结剂为聚乙烯、聚丙烯、PMMA中的至少一种，粘结剂占增塑剂质 量的5wt％～10wt％。
[0013]较佳地，原料粉体和有机增塑剂在80℃～200℃条件下进行混合2～12小时，制成胶 态成型浆料；其中原料粉体占所述浆料总质量的50wt％～85wt％，浆料的流动性较好。
[0014]较佳地，所述浆料的注射温度为75℃～195℃，注射压力0.5～20Mpa。
[0015]较佳地，所述无机填料为方石英、刚玉粉、高岭土中至少一种，烧结温度450℃～ 1100℃。
[0016]第二方面，本专利技术提供了上述制备方法得到的无机非金属吸湿杀菌材料，所述无机非 金属吸湿杀菌材料为异形或具有表面纹饰。其中，异形包括：表面带有弧度、枝型、有凹槽、 或根据客户要求的各种形状。本专利中异形的实现途径是注射成型。
[0017]较佳的，所述无机非金属吸湿杀菌材料的孔隙率大于50％，吸水率为25％～35％，将 吸水的产品在阳光下烘干，其对大肠杆菌、白色念珠菌以及金黄色葡萄球菌的杀菌率在85％ 以上，抗压强度为15～60MPa，能够满足家庭使用要求。
[0018]有益效果：1、材料的有益效果：吸水性强、易清洁、无机非金属材料环保；2、制备方法的有益效果：注射成型效率高、混料均匀产品品质好、使用模具可制备复杂形 状产品。
具体实施方式
[0019]以下结合实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。应理解，以下实施例 用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。
[0020]以下示例性说明无机非金属吸湿杀菌材料的制备方法，所述制备方法包括：
[0021]配制原料粉体。所述原料粉体包括支撑材料，功能材料和粘结剂。支撑材料质量分数 可为原料粉体总质量的60wt％～80wt％，优选为65wt％～80wt％。其组成为炉渣、硅藻土、 氧化钙、蛭石、氧化铝、蒙脱石、珍珠岩中至少一种，其粒径为1μm～200μm。功能材料 质量分数为原料粉体总质量的1wt％～10wt％，其组成为具有催化活性的无机非金属材料， 如纳米氧化钛、纳米氧化铁、纳米氧化锌等；粘结剂质量分数为原料粉体总质量的15wt％～ 30wt％，其组成为低熔点玻璃粉、硅酸钠中至少一种，其粒径为0.1μm～60μm。
[0022]将原料粉体在混料机中混合。将支撑材料、功能材料和粘结剂使用三维立式混料机和 V型混料机进行混合1～6小时。
[0023]制备流动性较好的胶态成型浆料。将混合粉体和有机增塑剂在80℃～200℃条件下混 合2～12小时，得到胶态成型浆料，其中原料粉体占浆料总质量的50wt％～85wt％。所述有 机增塑剂由分散剂、润滑剂和粘结剂组成，所述分散剂为硬脂酸、油酸、硅烷、钛酸丁酯中 的至少一种，其质量占有机增塑剂质量的1wt％～10wt％；所述润滑剂类为石蜡、蜂蜡、聚 乙二醇，聚乙烯蜡中的至少一种，其质量占有机增塑剂质量的70wt％～90wt％；所述粘结剂 为聚乙烯、聚丙烯、PMMA中的至少一种，粘结剂占增塑剂质量的5wt％～10wt％。
[0024]注射成型出生坯。将上述浆料放入注射成型机，设置浆料的注射温度为75℃～195℃， 注射压力0.5～20Mpa，得到注射成型的生坯。
[0025]脱脂烧结。将成型本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种无机非金属吸湿杀菌材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法为胶态成型法，包括：将混合后的原料粉体和有机增塑剂在加热条件下混合搅拌，制成胶态成型浆料；将所述浆料放入注射成型机，注射成型出生坯；将成型的生坯放在无机填料中进行脱脂烧结，得到所述无机非金属吸湿杀菌材料；所述原料粉体包括支撑材料，功能材料和粘结剂；所述支撑材料为炉渣、硅藻土、氧化钙、蛭石、氧化铝、蒙脱石、珍珠岩中至少一种，所述功能材料为具有催化活性的无机非金属材料，所述粘结剂为低熔点玻璃粉、硅酸钠中至少一种。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述支撑材料质量分数为原料粉体总质量的60wt%～80wt%，优选为65wt%～80wt%；所述功能材料质量分数为原料粉体总质量的1wt%～10wt%，所述粘结剂质量分数为原料粉体总质量的15wt%～30wt%。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述支撑材料的粒径为1μm～200μm，所述粘结剂的粒径为0.1μm～60μm。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述具有催化活性的无机非金属材料为纳米氧化钛、纳米氧化铁和纳米氧化锌中的至少一种。5.根据权利要求1
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4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述原料粉体在立式三维混料机或V型混料机中混合，混料时间为1～6小时。6.根据权利要求1
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5中任一项所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄富强，乔经纬，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：
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