[發明專利]一種納米功能性薄膜

有效

• 申請號: 201410037465.4
• 申請日: 2014-01-26
• 公開（公告）號: CN103820047A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 魏偉;韓陽;毛亮;魏昌林;吳夕虎
• 申請（專利權）人: 江蘇興華膠帶股份有限公司
• 主分類號: C09J7/02
• 分類號: C09J7/02;C09D133/00;C09D7/12;B22F9/24
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 劉洪勛

技術領域

本發明屬于納米材料技術，具體涉及一種納米功能性薄膜。

背景技術

隨著科技發展和人們生活水平的不斷提高，納米材料已經在涂料中有了廣泛的應用。由于納米粒子具有量子尺寸效應、小尺寸效應、表面效應和宏觀量子隧道效應，因而展現出許多特殊的性質。當把這些材料加入傳統的涂料之中，就能產生良好的效果，如長效抗菌性能，紫外屏蔽性能，光催化性能等，并同時增加涂料的一些固有性質，如涂膜柔韌性，涂層硬度，附著力，耐汽油性，抗堿性等性能等等。本發明的多孔材料為碳包覆銅/金屬氧化物具有納米尺寸的三維孔道結構，產物形貌均一、可控，且制備方法簡單，成本低廉，環境友好，并將其作為一個組分加入涂料中，使納米粒子可以容易被多孔物質吸附而不易相互吸附成團。多孔物質的存在，可在涂層內形成有效的微孔通道，使涂膜內部的納米粒子也可發揮吸附和催化的作用，同時也有利于抗菌物質的有序釋放，從而使涂層具有長效吸附降解有害物質和長效抗菌的功效。

發明內容

本發明的目的在于提供一種納米功能性薄膜，其特征在于，依次包括涂料層、基材層、粘結層和保護層，

所述涂料層的的厚度為0.1-2um，基材層的厚度為10-50um，粘結層的厚度為0.5-5um，保護層的厚度為10-50um。

所述基材層選自雙向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜或者雙向拉伸聚酯(PET)薄膜。所述粘結層的材料選自丙烯酸結合劑，所述保護層為PET型離型膜。

所述涂料層包括以下組分：

(1)多孔材料，所述多孔材料的含量為1-40％。

(2)納米粒子，含量為1-40％，所述納米粒子的選自納米氧化鈦、納米銀，納米鋁或其組合物。

(3)成膜物質，含量為5-80％，所述成膜物質為丙烯酸樹脂。

(4)添加劑，所述添加劑包括1-2％分散劑、1-2％消泡劑和1-3％的增稠劑，

所述增稠劑選自，分子量為3-10萬的羥乙基纖維素。

(5)去離子水，所述去離子水的含量為5-15％。

所述多孔材料由以下方法制備：

步驟一，選取納米金屬混合物

所述納米金屬混合物由納米醋酸錳和納米氯化銅粉體組成，所述醋酸錳和氯化銅的摩爾比為2∶1。

步驟二，第一溶液的制備

將步驟一的納米金屬混合物與表面活性劑和乙二醇溶液混合，質量比為：納米金屬混合物∶表面活性劑∶乙二醇溶液＝(5-7)∶(3-5)∶300，將混合液在60-90℃油浴中以600-1000r/min的速率攪拌10-30分鐘，自然冷卻制得第一溶液。

步驟三：第二溶液的制備

將乙二醇和草酸于常溫下混合，制得第二溶液，所述乙二醇和草酸的質量比為100∶3。

步驟四：復合前驅體的制備

將步驟三所制得的第二溶液以3-10mL/min的滴速滴入步驟二所制得的第一溶液中，以600-1000r/min的速率60-100℃恒溫攪拌4h；反應結束后，將反應生成物分別用去離子水和無水乙醇各洗滌3次，離心收集，于烘箱中80℃干燥6h，即得到復合前驅體。所述第二溶液和第一溶液的質量比為：1∶3-4。

步驟五：碳包覆Cu/Mn2O復合多孔材料的制備

將步驟四所制得復合前驅體至于管式爐中，通以氫氣體積含量為1-10％的X/H2氣氛，以5℃/min的速率升溫至200℃，恒溫保持2h，然后以5℃/min升至450℃，恒溫保持2h，即得碳包覆Cu/Mn2O復合多孔材料，所述X為純度不小于99.9％的氮氣、氬氣、氦氣中的一種，氫氣的體積含量在1％-10％。

2.如權利要求1所述的一種抗菌性薄膜，其特征在于所述納米醋酸錳和納米氯化銅粉體的粒徑為1-50nm，所制得的的多孔材料的孔隙率為86％以上，孔洞的大小為1-25nm。

3.如權利要求1所述的一種抗菌性薄膜，其特征在于所述表面活性劑選自聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、氯化三甲基十六烷基銨(CTAC)、聚環氧乙烷-聚環氧丙烷-聚環氧乙烷三嵌段共聚物(P123)、聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段聚合物(F127)中的一種或以任意比的混合物。

4.如權利要求1所述的一種抗菌性薄膜，其特征在于所述納米粒子的粒徑為1-10nm。