一种抗菌树脂材料及其制备方法与流程

文档序号:11469722阅读:693来源:国知局

本发明涉及树脂材料领域,具体涉及一种抗菌树脂材料及其制备方法。



背景技术:

随着人们生活水平的提高和生活质量的不断改善,人们对服装原料等纤维制品的合适性、健康性、安全性和环保性等要求越来越高,抗菌成为了本世纪的热门词汇之一。效果长久的新型抗菌材料是一种行之有效的方法。根据化学组成,根据化学组成,抗菌材料可以分为:天然抗菌剂、有机抗菌剂、无机抗菌剂等。其中天然抗菌剂还无法大规模工业化应用;有机抗菌剂具有热稳定性差、寿命短的不足。无机抗菌剂主要有金属抗菌剂,具有安全、耐热、耐用的优点。

目前长效抗菌的高分子材料的制备主要采用如下两种方法:(1)在高分子材料表面接枝具有抗菌活性的功能基团;(2)添加抗菌剂。由于表面接枝的方法工艺复杂,成本高且不易控制,添加抗菌剂成了目前制备抗菌高分子材料的主要技术。但是,目前的抗菌高分子材料抗菌不够持久且抗菌谱较窄,需要一种复配的抗菌树脂材料来满足抗菌领域的需求。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种抗菌树脂材料及其制备方法,该树脂材料的抗菌谱较广,毒性较低,耐热、耐候性好,抗菌持久。

本发明解决技术问题采用如下技术方案:

本发明提供了一种抗菌树脂材料,包括如下重量份的原料:环氧树脂30-50份、壳聚糖双胍盐酸盐20-30份、纳米氧化银3-8份、竹炭10-18份、聚六亚甲基胍盐酸盐15-25份、乙二醇锑0.6-1.5份。

优选地,所述树脂材料包括如下重量份的原料:环氧树脂35份、壳聚糖双胍盐酸盐26份、纳米氧化银3份、竹炭16份、聚六亚甲基胍盐酸盐20份、乙二醇锑0.8份。

优选地,所述竹炭选自筒炭、片炭、碎炭、颗粒炭、粉末炭中的一种或两种以上的组合。

本发明还提供了上述抗菌树脂材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)环氧树脂的改性:将环氧树脂、纳米氧化银、乙二醇锑混合,适量乙醇作为溶剂,加入到高压釜中,机械搅拌,充入氮气至压力达到0.1-0.2mpa,150-160℃反应1-3小时,升温至170-180℃反应0.4-0.6小时,放出气体使压力达到0.02-0.04mpa后,升温至200-220℃反应0.5-0.7小时后得到改性环氧树脂;

(2)竹炭的处理:将竹炭粉碎后,超微磨粉机磨粉,过200-300目筛得到竹炭粉末;

(3)树脂材料的加工成型:将改性环氧树脂、竹炭粉末、壳聚糖双胍盐酸盐、聚六亚甲基胍盐酸盐在30-35℃、600-800rpm/min的条件下混合搅拌均匀,混合物输送到双螺杆挤出机中挤出,挤出后切粒得到该抗菌树脂材料。

优选地,所述步骤(1)机械搅拌的转速保持在600-700rpm/min。

优选地,所述步骤(1)乙醇的用量为环氧树脂、纳米氧化银、乙二醇锑混合物质量的10-20倍。

优选地,所述步骤(3)双螺杆挤出机的长径比为40:1。

优选地,所述步骤(3)双螺杆挤出的温度分为三个阶段:第一阶段160-180℃,第二阶段200-220℃,第三阶段225-235℃。

与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:

(1)本发明的抗菌树脂材料,各成分安全无毒,通过环氧树脂改性、挤出成型等工艺合成。制备的树脂材料抗菌谱较广,可以有效地抑制环境中的细菌、霉菌等微生物的生长,毒性较低,耐热、耐候性好,抗菌持久。

(2)本发明的抗菌树脂材料中,以粘结性能良好、耐化学的环氧树脂为主要成分,用抗腐蚀的氧化银和缩聚反应催化剂乙二醇锑作为催化剂,改善了环氧树脂的粘结和阻燃性能;进一步结合杀菌抑菌、吸附性强的竹炭粉末,抗菌谱较广的化学抗菌剂壳聚糖双胍盐酸盐、聚六亚甲基胍盐酸盐,挤出切粒后得到需要的树脂材料。该制备方法不会影响材料的力学性能,且稳定易重复。

具体实施方式

以下结合具体实施例对发明作进一步详细的描述。

实施例1.

一种抗菌树脂材料,包括如下重量份的原料:

环氧树脂35份;

壳聚糖双胍盐酸盐26份;

纳米氧化银3份;

筒炭16份;

聚六亚甲基胍盐酸盐20份;

乙二醇锑0.8份。

本实施例的抗菌树脂材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)环氧树脂的改性:将环氧树脂、纳米氧化银、乙二醇锑混合,适量乙醇作为溶剂,加入到高压釜中,以600-700rpm/min转速机械搅拌,充入氮气至压力达到0.1-0.2mpa,150-160℃反应1-3小时,升温至170-180℃反应0.4-0.6小时,放出气体使压力达到0.02-0.04mpa后,升温至200-220℃反应0.5-0.7小时后得到改性环氧树脂,乙醇的用量为环氧树脂、纳米氧化银、乙二醇锑混合物质量的10倍;

(2)竹炭的处理:将竹炭粉碎后,超微磨粉机磨粉,过200-300目筛得到竹炭粉末;

(3)树脂材料的加工成型:将改性环氧树脂、竹炭粉末、壳聚糖双胍盐酸盐、聚六亚甲基胍盐酸盐在30-35℃、600-800rpm/min的条件下混合搅拌均匀,混合物输送到双螺杆挤出机中挤出,挤出后切粒得到该抗菌树脂材料。其中,双螺杆挤出的温度分为三个阶段:第一阶段160-180℃,第二阶段200-220℃,第三阶段225-235℃。

实施例2.

一种抗菌树脂材料,包括如下重量份的原料:

环氧树脂30份;

壳聚糖双胍盐酸盐22份;

纳米氧化银5份;

碎炭12份;

聚六亚甲基胍盐酸盐18份;

乙二醇锑0.6份。

本实施例的抗菌树脂材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)环氧树脂的改性:将环氧树脂、纳米氧化银、乙二醇锑混合,适量乙醇作为溶剂,加入到高压釜中,以600-700rpm/min转速机械搅拌,充入氮气至压力达到0.1-0.2mpa,150-160℃反应1-3小时,升温至170-180℃反应0.4-0.6小时,放出气体使压力达到0.02-0.04mpa后,升温至200-220℃反应0.5-0.7小时后得到改性环氧树脂,乙醇的用量为环氧树脂、纳米氧化银、乙二醇锑混合物质量的15倍;

(2)竹炭的处理:将竹炭粉碎后,超微磨粉机磨粉,过200-300目筛得到竹炭粉末;

(3)树脂材料的加工成型:将改性环氧树脂、竹炭粉末、壳聚糖双胍盐酸盐、聚六亚甲基胍盐酸盐在30-35℃、600-800rpm/min的条件下混合搅拌均匀,混合物输送到双螺杆挤出机中挤出,挤出后切粒得到该抗菌树脂材料。其中,双螺杆挤出的温度分为三个阶段:第一阶段160-180℃,第二阶段200-220℃,第三阶段225-235℃。

实施例3.

一种抗菌树脂材料,包括如下重量份的原料:

环氧树脂40份;

壳聚糖双胍盐酸盐25份;

纳米氧化银6份;

片炭15份;

聚六亚甲基胍盐酸盐22份;

乙二醇锑1份。

本实施例的抗菌树脂材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)环氧树脂的改性:将环氧树脂、纳米氧化银、乙二醇锑混合,适量乙醇作为溶剂,加入到高压釜中,以600-700rpm/min转速机械搅拌,充入氮气至压力达到0.1-0.2mpa,150-160℃反应1-3小时,升温至170-180℃反应0.4-0.6小时,放出气体使压力达到0.02-0.04mpa后,升温至200-220℃反应0.5-0.7小时后得到改性环氧树脂,乙醇的用量为环氧树脂、纳米氧化银、乙二醇锑混合物质量的16倍;

(2)竹炭的处理:将竹炭粉碎后,超微磨粉机磨粉,过200-300目筛得到竹炭粉末;

(3)树脂材料的加工成型:将改性环氧树脂、竹炭粉末、壳聚糖双胍盐酸盐、聚六亚甲基胍盐酸盐在30-35℃、600-800rpm/min的条件下混合搅拌均匀,混合物输送到双螺杆挤出机中挤出,挤出后切粒得到该抗菌树脂材料。其中,双螺杆挤出的温度分为三个阶段:第一阶段160-180℃,第二阶段200-220℃,第三阶段225-235℃。

实施例4.

一种抗菌树脂材料,包括如下重量份的原料:

环氧树脂46份;

壳聚糖双胍盐酸盐30份;

纳米氧化银8份;

颗粒炭15份;

聚六亚甲基胍盐酸盐25份;

乙二醇锑1.4份。

本实施例的抗菌树脂材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)环氧树脂的改性:将环氧树脂、纳米氧化银、乙二醇锑混合,适量乙醇作为溶剂,加入到高压釜中,以600-700rpm/min转速机械搅拌,充入氮气至压力达到0.1-0.2mpa,150-160℃反应1-3小时,升温至170-180℃反应0.4-0.6小时,放出气体使压力达到0.02-0.04mpa后,升温至200-220℃反应0.5-0.7小时后得到改性环氧树脂,乙醇的用量为环氧树脂、纳米氧化银、乙二醇锑混合物质量的10倍;

(2)竹炭的处理:将竹炭粉碎后,超微磨粉机磨粉,过200-300目筛得到竹炭粉末;

(3)树脂材料的加工成型:将改性环氧树脂、竹炭粉末、壳聚糖双胍盐酸盐、聚六亚甲基胍盐酸盐在30-35℃、600-800rpm/min的条件下混合搅拌均匀,混合物输送到双螺杆挤出机中挤出,挤出后切粒得到该抗菌树脂材料。其中,双螺杆挤出的温度分为三个阶段:第一阶段160-180℃,第二阶段200-220℃,第三阶段225-235℃。

实施例5.

一种抗菌树脂材料,包括如下重量份的原料:

环氧树脂50份;

壳聚糖双胍盐酸盐28份;

纳米氧化银6份;

粉末炭18份;

聚六亚甲基胍盐酸盐20份;

乙二醇锑1.2份。

本实施例的抗菌树脂材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)环氧树脂的改性:将环氧树脂、纳米氧化银、乙二醇锑混合,适量乙醇作为溶剂,加入到高压釜中,以600-700rpm/min转速机械搅拌,充入氮气至压力达到0.1-0.2mpa,150-160℃反应1-3小时,升温至170-180℃反应0.4-0.6小时,放出气体使压力达到0.02-0.04mpa后,升温至200-220℃反应0.5-0.7小时后得到改性环氧树脂,乙醇的用量为环氧树脂、纳米氧化银、乙二醇锑混合物质量的10倍;

(2)竹炭的处理:将竹炭粉碎后,超微磨粉机磨粉,过200-300目筛得到竹炭粉末;

(3)树脂材料的加工成型:将改性环氧树脂、竹炭粉末、壳聚糖双胍盐酸盐、聚六亚甲基胍盐酸盐在30-35℃、600-800rpm/min的条件下混合搅拌均匀,混合物输送到双螺杆挤出机中挤出,挤出后切粒得到该抗菌树脂材料。其中,双螺杆挤出的温度分为三个阶段:第一阶段160-180℃,第二阶段200-220℃,第三阶段225-235℃。

对上述实施例1-5制备的树脂材料进行了抗菌率的测试,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抑菌率均达到了99.8%以上,而且除臭效果良好,达到了99.5%以上。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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