一种聚合物-有机改性并负载金属离子α-ZrP复合纤维材料的制备方法_3

文档序号:9723377阅读:来源:国知局
干燥6h,然后将3-氨基丙基-三甲氧基硅烷(KH580)和氯化铜杂化的a-ZrP与TOT按照3:97(W/W)的重量比用双螺杆挤出机在265°C的温度下熔融共混、造粒,得到含3%3_氨基丙基-三甲氧基硅烷(KH580)/氯化铜杂化的a-ZrP的PET复合树脂切片;
[0057]8)将制得的含3%3_氨基丙基-三甲氧基硅烷(KH580)和氯化铜杂化的a-ZrP的TOT复合树脂切片在155°C干燥6h,然后用熔融纺丝机在270°C的温度下纺丝得到PBT-有机改性并负载铜离子a-ZrP复合纤维材料。该纤维材料对大肠杆菌的抗菌率>97%,对金黄色葡萄球菌的抗菌率> 98 %,对白色念珠菌的抗菌率> 65 %。
[0058]实施例三
[0059]一种PTT-有机改性并负载锌离子a-ZrP复合纤维材料的制备方法,包括以下步骤:
[0060]1)将a-ZrP在室温条件下,超声并机械搅拌,超声功率为60W,时间为30min ;机械搅拌的转速为500r/min,时间为30min分散于DMF中,分散后a-ZrP的浓度为0.008g/ml;
[0061 ] 2)加入小分子正丙胺反应,正丙胺与a-ZrP的摩尔比为1:2.2,加入正丙胺反应的时间为0.9h;
[0062]3)滴加硅烷偶联剂3-巯基丙基三乙氧基硅烷(KH590)继续反应;KH590的滴加量与α-ZrP的质量比为1.0:1;滴加速率为1.2ml/min;继续反应的时间为5h;
[0063]4)添加硫酸锌继续反应;硫酸锌的滴加量与KH590的摩尔质量比为2:1;反应温度为40°C,继续反应时间4h;
[0064]5)固相产物经分离、洗涤和烘干即可得到有机改性的负载金属离子的α-ZrP,固相产物与溶剂分离采用旋转蒸发仪;洗涤是先在浓度为92%的丙酮与水的混合溶液浸泡28h,后用大量丙酮溶液清洗4次直至产物中无残留的反应原料;烘干为置于真空烘箱中,65°C,真空度0.06MPa条件下烘干28h;
[0065]6)有机改性的负载金属离子的α-ZrP在260°C条件下烘焙5min,即得到有机改性的负载金属离子的a-ZrP,该有机改性的负载金属离子的a-ZrP外观为白色粉末,并为层状化合物,该有机改性的负载金属离子的a-ZrP的层间距1.81nm(2Θ = 4.86°);该有机改性的负载金属离子的a-ZrP由a-ZrP、硅烷偶联剂3-巯基丙基三乙氧基硅烷(KH590)和硫酸锌组成,KH590插在a-ZrP层间,锌离子与分布在a-ZrP表面和层间的KH590的巯基形成相互作用,KH590在a-ZrP上的接枝率为10.28%,锌离子含量为8.5%,有机改性的负载金属离子的a-ZrP起始分解温度为374°C;有机改性的负载金属离子的a-ZrP能够均匀分散在非极性有机溶剂正己烷中。
[0066]7)将PTT在180°C干燥4h,然后将3-巯基丙基三乙氧基硅烷(KH590)和硫酸锌杂化的a-ZrP与PTT按照5:95(W/W)的重量比用双螺杆挤出机在285°C的温度下熔融共混、造粒,得到含5%3_巯基丙基三乙氧基硅烷(KH590)和硫酸锌杂化的a-ZrP的PTT复合树脂切片;
[0067]8)将制得的含5% 3-巯基丙基三乙氧基硅烷(KH590)和硫酸锌杂化的a-ZrP的PTT复合树脂切片在175°C干燥4h,然后用熔融纺丝机在285°C的温度下纺丝得到PTT-有机改性并负载锌离子a-ZrP复合纤维材料。该纤维材料对大肠杆菌的抗菌率>98%,对金黄色葡萄球菌的抗菌率> 99 %,对白色念珠菌的抗菌率> 75 %。
[0068]实施例四
[0069]一种PA6-有机改性并负载铜离子a-ZrP复合纤维材料的制备方法,包括以下步骤:
[0070]1)将a-ZrP在室温条件下,超声并机械搅拌,超声功率为60W,时间为25min;机械搅拌的转速为500r/min,时间为30min分散于四氢呋喃中,分散后a-ZrP的浓度为0.0lg/ml ;
[0071]2)加入小分子甲胺反应,甲胺与a-ZrP的摩尔比为1:3.0,加入甲胺反应的时间为1.5h;
[0072]3)滴加硅烷偶联剂3-巯基丙基三乙氧基硅烷(KH590)继续反应;KH590的滴加量与a-ZrP的质量比为1.5:1;滴加速率为1.lml/min;继续反应的时间为5h;
[0073]4)添加硝酸铜继续反应;硝酸铜的滴加量与KH590的摩尔质量比为2:1;反应温度为70°C,继续反应时间6h;
[0074]5)固相产物经分离、洗涤和烘干即可得到有机改性的负载金属离子的a-ZrP,固相产物与溶剂分离采用旋转蒸发仪;洗涤是先在浓度为92%的丙酮与水的混合溶液浸泡30h,后用大量丙酮溶液清洗4次直至产物中无残留的反应原料;烘干为置于真空烘箱中,66°C,真空度0.08MPa条件下烘干30h;
[0075]6)有机改性的负载金属离子的α-ZrP在300°C条件下烘焙6min,即得到有机改性的负载金属离子的a-ZrP,该有机改性的负载金属离子的a-ZrP外观为白色粉末,并为层状化合物,层间距为1.76nm( 2Θ = 5.00°);该有机改性的负载金属离子的a-ZrP由a-ZrP、硅烷偶联剂3-巯基丙基三乙氧基硅烷(KH590)和硝酸铜组成,KH590插在α-ZrP层间,铜离子与分布在α-ZrP表面和层间的KH590的巯基形成相互作用,KH590在a-ZrP上的接枝率为11.26%,铜离子含量为9.8%,有机改性的负载金属离子的a-ZrP起始分解温度为366°C;有机改性的负载金属离子的a-ZrP能够均匀分散在非极性有机溶剂正己烷中。
[0076]7)将PA6在130°C干燥5h,然后将3-巯基丙基三乙氧基硅烷(KH590)和硝酸铜杂化的a-ZrP与PA6按照8:92(W/W)的重量比用双螺杆挤出机在265°C的温度下熔融共混、造粒,得到含8%3_巯基丙基三乙氧基硅烷(KH590)和硝酸铜杂化的a-ZrP的PA6复合树脂切片;
[0077]8)将制得的含8%3_巯基丙基三乙氧基硅烷(KH590)和硝酸铜杂化的a-ZrP的PA6复合树脂切片在125°C干燥8h,然后用熔融纺丝机在245°C的温度下纺丝得到PA6-有机改性并负载铜离子a-ZrP复合纤维材料。该纤维材料对大肠杆菌的抗菌率>99%,对金黄色葡萄球菌的抗菌率> 99 %,对白色念珠菌的抗菌率> 82 %。
[0078]实施例五
[0079]一种PP-有机改性并负载银、锌离子a-ZrP复合纤维材料的制备方法,包括以下步骤:
[0080]1)将a-ZrP在室温条件下,超声并机械搅拌,超声功率为60W,时间为35min ;机械搅拌的转速为650r/min,时间为25min分散于三氯甲烷中,分散后a-ZrP的浓度为0.009g/ml;
[0081]2)加入小分子乙胺反应,乙胺与a-ZrP的摩尔比为1:2.5,加入乙胺反应的时间为
0.9h;
[0082]3)再滴加硅烷偶联剂3-巯基丙基三甲氧基硅烷(KH580)继续反应;KH580的滴加量与a-ZrP的质量比为1.2:1;滴加速率为0.6ml/min ;继续反应的时间为7h ;
[0083]4)添加硝酸银和硝酸锌继续反应;金属离子的滴加量与IPTS的摩尔质量比为1.5:1;反应温度为60°C,继续反应时间3h;
[0084]5)固相产物经分离、洗涤和烘干即可得到有机改性的负载金属离子的a-ZrP,固相产物与溶剂分离采用旋转蒸发仪;洗涤是先在浓度为96%的丙酮与水的混合溶液浸泡26h,后用大量丙酮溶液清洗5次直至产物中无残留的反应原料;烘干为置于真空烘箱中,66°C,真空度0.07MPa条件下烘干32h;
[0085]6)有机改性的负载金属离子的α-Zr
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