【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于功能橡胶，尤其涉及一种具有光热转换和抗菌性能的羧基壳聚糖/羧基丁腈橡胶与其制备方法和应用。
技术介绍
1、羧基丁腈橡胶是由丁二烯、丙烯腈和含羧基单体共聚而成的特种橡胶，相较于普通丁腈橡胶显著提高了机械强度、耐磨性、粘着性和耐老化性能，可用于高耐油和高耐磨性能需求的特定用途，在高性能需求的航空航天、汽车工业领域展现出巨大发展潜力。然而，随着航空航天和汽车工业的不断发展，人们对羧基丁腈橡胶制品的综合性能提出了新的要求。因此，开发综合性能优异的羧基丁腈橡胶以满足高性能的特定应用需求日益迫切。
2、向羧基丁腈橡胶基体中共混补强填料是目前改性羧基丁腈橡胶综合性能的有效措施。例如，直接向羧基丁腈橡胶基体中共混填充纳米碳填料(如炭黑、石墨烯、碳纳米管)，可使得改性羧基丁腈橡胶基于物理交联作用增强增韧；和/或，直接向丁腈橡胶基体中直接共混壳聚糖，可使得改性羧基丁腈橡胶增韧并具有抗菌性能。
3、然而，现有的直接共混改性方法存在如下问题：一是纳米填料易在羧基丁腈橡胶中团聚，造成纳米填料在羧基丁腈橡胶中的分散效果不佳，限制填料的实际作用；二羧基丁腈橡胶与填料普遍以物理吸附的方式结合，导致填料与羧基丁腈橡胶之间的结合力相对较弱，使得改性羧基丁腈橡胶的力学性能有待提高，并且填料单独起效，难以有效提高特定功能的效果；三是尚未见到有关光热转化羧基丁腈橡胶的公开报道，难以满足特定应用的市场需求。
技术实现思路
1、本申请通过公开一种具有光热转换和抗菌性能的羧基壳聚糖/羧基丁腈
2、为实现上述目的，本申请在第一方面提供了一种具有光热转换和抗菌性能的羧基壳聚糖/羧基丁腈橡胶，该羧基壳聚糖/羧基丁腈橡胶由包括如下组分原料进行硫化制备得到；
3、羧基丁腈橡胶30～90重量份；羧基壳聚糖5～60重量份；
4、具有配位效应的可溶性金属盐1～35重量份。
5、在一些实施方案中，所述具有光热转换和抗菌性能的羧基壳聚糖/羧基丁腈橡胶由包括如下组分原料进行硫化制备得到：
6、羧基丁腈橡胶30～40重量份；羧基壳聚糖35～45重量份；
7、具有配位效应的可溶性金属盐15～35重量份。
8、在一些实施方案中，所述具有配位效应的可溶性金属盐选自可溶性铜盐、可溶性铁盐、可溶性锌盐中的一种或几种。
9、在一些实施方案中，所述可溶性铜盐选自硫酸铜、氯化铜、硝酸铜、磷酸铜、醋酸铜中的一种或几种；
10、和/或，所述可溶性铁盐选自硫酸铁、氯化铁、硝酸铁、醋酸铁中的一种或几种；
11、和/或，所述可溶性锌盐选自硫酸锌、氯化锌、硝酸锌、醋酸锌中的一种或几种。
12、在一些实施方案中，所述羧基壳聚糖是利用类芬顿试剂对壳聚糖进行氧化改性得到，羧基含量为5～50％。
13、本申请的第二方面提供了本申请具有光热转换和抗菌性能的羧基壳聚糖/羧基丁腈橡胶的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
14、将羧基壳聚糖分散在水中，得到羧基壳聚糖悬浮液；
15、使所述羧基壳聚糖悬浮液与羧基丁腈橡胶乳液混合后，加入可溶性金属盐溶液进行混合成胶体状，再经干燥处理，得到干燥胶体；
16、将所述干燥胶体依次进行开炼和硫化处理，得到具有光热转换和抗菌性能的羧基壳聚糖/羧基丁腈橡胶。
17、在一些实施方案中，所述干燥处理的温度条件为40～80℃，时间为5～48小时。
18、在一些实施方案中，所述开炼处理在常温下进行，开炼时间为5～20分钟。
19、在一些实施方案中，所述硫化处理在100～180℃的温度条件下进行，硫化时间为10～40分钟。
20、本申请的第三方面提供了本申请具有光热转换和抗菌性能的羧基壳聚糖/羧基丁腈橡胶用于制造包括光热杀菌涂层、光热发电器件和户外保温制品中的应用。
21、与现有技术相比，本申请实施例的优点或有益效果至少包括：
22、本申请提供的具有光热转换和抗菌性能的羧基壳聚糖/羧基丁腈橡胶通过以羧基丁腈橡胶、羧基壳聚糖和具有配位效应的可溶性金属盐为组分原料进行硫化加工，一方面能够使所含的羧基丁腈橡胶与羧基壳聚糖之间构建形成基于金属-配体配位和氢键的非共价交联超分子网络结构，从而有效增强羧基丁腈橡胶和羧基壳聚糖之间的结合力，使制备的羧基壳聚糖/羧基丁腈橡胶具备良好的力学性能，并且金属-配体配位具有可逆和高度可调的键能，可作为能量耗散单元有效耗散能量，有利于增强制备的羧基壳聚糖/羧基丁腈橡胶的力学性能；另一方面，组分所含的羧基壳聚糖被催化降解为可在光照下实现原子晶格内热振动效应的无定型碳的同时，金属离子被原位还原为光照下具有可调局域表面等离子共振(lsprs)效应的纳米金属颗粒，从而可以基于无定型碳的热振动效应和纳米金属颗粒的表面等离子共振效应的协同作用赋予制备的羧基壳聚糖/羧基丁腈橡胶优异的光热转换能力，并且加入可溶性金属盐进行原位还原相比于直接加入纳米金属颗粒具有成本低和分散效果好的优势，有利于提升制备的羧基壳聚糖/羧基丁腈橡胶的光热性能；第三方面，组分所含的羧基壳聚糖结构中的氨基抗菌机理可与纳米金属颗粒的抗菌机理产生协同作用，共同抑制细菌生长的效果更佳，赋予制备的羧基壳聚糖/羧基丁腈橡胶优异的抗菌性能。
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1.一种具有光热转换和抗菌性能的羧基壳聚糖/羧基丁腈橡胶，其特征在于，
2.根据权利要求1所述具有光热转换和抗菌性能的羧基壳聚糖/羧基丁腈橡胶，其特征在于，由包括如下组分原料进行硫化制备得到：
3.根据权利要求1或2所述具有光热转换和抗菌性能的羧基壳聚糖/羧基丁腈橡胶，其特征在于，所述具有配位效应的可溶性金属盐选自可溶性铜盐、可溶性铁盐、可溶性锌盐中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述具有光热转换和抗菌性能的羧基壳聚糖/羧基丁腈橡胶，其特征在于：所述可溶性铜盐选自硫酸铜、氯化铜、硝酸铜、磷酸铜、醋酸铜中的一种或几种；
5.根据权利要求1或2所述具有光热转换和抗菌性能的羧基壳聚糖/羧基丁腈橡胶，其特征在于，所述羧基壳聚糖是利用类芬顿试剂对壳聚糖进行氧化改性得到，羧基含量为5～50％。
6.一种根据权利要求1～5任一项所述具有光热转换和抗菌性能的羧基壳聚糖/羧基丁腈橡胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述干燥处理的温度条件为40～80℃，时间为5～48小时。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述开炼处理在常温下进行，开炼时间为5～20分钟。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述硫化处理在100～180℃的温度条件下进行，硫化时间为10～40分钟。
10.权利要求1～5任一所述具有光热转换和抗菌性能的羧基壳聚糖/羧基丁腈橡胶或者权利要求6～9任一所述制备方法制备的具有光热转换和抗菌性能的羧基壳聚糖/羧基丁腈橡胶用于包括制造光热杀菌涂层、光热发电器件和户外保温制品中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种具有光热转换和抗菌性能的羧基壳聚糖/羧基丁腈橡胶，其特征在于，
2.根据权利要求1所述具有光热转换和抗菌性能的羧基壳聚糖/羧基丁腈橡胶，其特征在于，由包括如下组分原料进行硫化制备得到：
3.根据权利要求1或2所述具有光热转换和抗菌性能的羧基壳聚糖/羧基丁腈橡胶，其特征在于，所述具有配位效应的可溶性金属盐选自可溶性铜盐、可溶性铁盐、可溶性锌盐中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述具有光热转换和抗菌性能的羧基壳聚糖/羧基丁腈橡胶，其特征在于：所述可溶性铜盐选自硫酸铜、氯化铜、硝酸铜、磷酸铜、醋酸铜中的一种或几种；
5.根据权利要求1或2所述具有光热转换和抗菌性能的羧基壳聚糖/羧基丁腈橡胶，其特征在于，所述羧基壳聚糖是利用类芬顿试剂对壳聚糖进行氧化改性得到，羧基含量为5～50％。...
【专利技术属性】
技术研发人员：张水洞，陆慧娟，王朝，郭宝春，
申请(专利权)人：黄埔绿色先进材料技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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