[發(fā)明專利]一種抗菌電子煙外觀材料的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510428459.6
• 申請(qǐng)日: 2015-07-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105038090B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張雨夏;趙東元;田兆福;陳珍霞;陸漓;黃忠輝;王萍娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C08L55/02
• 分類號(hào): C08L55/02;C08K9/12;C08K9/06;C08K3/28;C08L23/12;C08L23/06
• 代理公司: 北京三聚陽(yáng)光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11250
• 代理人: 李紅團(tuán)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子煙材料領(lǐng)域，是一種新型抗菌電子煙外觀材料的制備方法。

背景技術(shù)

抗菌功能化技術(shù)及其制品是在近年來(lái)人們對(duì)預(yù)防疾病傳播和提高生活水平的巨大需求驅(qū)動(dòng)下，得到迅速發(fā)展的新技術(shù)和新產(chǎn)品。電子煙是一種反復(fù)使用的產(chǎn)品，通常電子煙外觀材料采用的工業(yè)級(jí)別的塑料、樹(shù)脂抗菌性較差，長(zhǎng)時(shí)間使用容易滋生細(xì)菌，影響使用者的健康。在塑料中添加抗菌劑，以在一定時(shí)間內(nèi)將沾在煙管表面的細(xì)菌殺死或抵制繁殖，改性后的煙管材料將具有優(yōu)良的抗菌性能。抗菌劑在塑料制品中的應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)越來(lái)越貼近用戶制品的生產(chǎn)技術(shù)要求，在管道材料、日用洗衣機(jī)、冰箱、醫(yī)療用品等領(lǐng)域都已經(jīng)得到了應(yīng)用，但是目前還沒(méi)有具有優(yōu)良抗菌性能的塑料應(yīng)用于電子煙外觀材料領(lǐng)域。

抗菌塑料的核心部分在于抗菌劑，也稱抗菌粉體。合成的抗菌粉體分為有機(jī)抗菌粉體和無(wú)機(jī)抗菌粉體兩大類。有機(jī)抗菌粉體由于熱穩(wěn)定性的問(wèn)題，在抗菌塑料領(lǐng)域應(yīng)用較少。無(wú)機(jī)抗菌粉體從載體上分為硅酸鹽系(包括沸石、托勃奠來(lái)石、硅膠玻璃、膨潤(rùn)土等)，磷酸鹽系(包括磷酸鋯、磷酸鈣等)、氧化物系(包括TiO₂、ZrO₂、Al₂O₃等)和其他(如活性碳、碳纖維、絡(luò)合物等)。根據(jù)抗菌劑的有效成分可分為銀系(含Ag⁺、Cu²⁺、Zn²⁺等金屬離子)和鈦系(具有光催化作用的TiO₂等)抗菌劑：載銀硅酸鹽系抗菌劑主要用于低溫加工的纖維、塑料等產(chǎn)品，載銀磷酸鹽系抗菌劑和氧化物光觸媒系抗菌劑主要用于高溫加工的陶瓷產(chǎn)品。目前抗菌劑的研制重點(diǎn)在于開(kāi)發(fā)新型的載體，如舟山明日納米材料有限公司在公開(kāi)號(hào)為CN1344494的發(fā)明專利申請(qǐng)中公開(kāi)了一種納米硅基氧化物載銀抗菌粉。上海師范大學(xué)在公開(kāi)號(hào)為CN1817138的發(fā)明專利申請(qǐng)中公開(kāi)一種納米介孔載銀抗菌劑。廈門(mén)大學(xué)在公開(kāi)號(hào)為CN1919000A的發(fā)明專利申請(qǐng)中公開(kāi)一種載銀銨改性納米沸石抗菌劑的制備方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種新型抗菌電子煙外觀材料的制備方法，具體為一種納米載銀沸石/塑料復(fù)合材料的制備方法，所獲得的材料可制成抗菌性能優(yōu)良的電子煙套管。

已有的載銀抗菌劑存在的主要缺點(diǎn)一是銀離子不穩(wěn)定，在陽(yáng)光照射或者加熱的情況下容易被還原成單質(zhì)銀而變色影響制品的外觀，二是對(duì)于硅酸鹽系如載銀沸石抗菌劑由于其主要為無(wú)機(jī)組份，在與塑料的結(jié)合過(guò)程中不易形成均勻塊體，影響制品的外觀與性能。為了獲得抗菌性能優(yōu)良且不影響塑料本身性能的電子煙套管復(fù)合材料，本發(fā)明制備納米尺寸的沸石微孔材料以有效容納銀離子。因此技術(shù)方案中采用了連續(xù)攪拌加熱的方法以獲得納米級(jí)別的載體。不同于以往報(bào)道的載銀抗菌材料，本發(fā)明中采用超聲分散，回流的方法以及使用硅烷偶劑對(duì)納米載銀沸石進(jìn)行有機(jī)官能團(tuán)化修飾使其與塑料形成更均一的復(fù)合材料。

本發(fā)明提供的納米沸石載體是晶態(tài)材料，具有納米大小的尺寸。采用電子顯微鏡觀察沸石粉體的微觀形貌，沸石粉體的顆粒粒徑為30～50nm，并且顆粒大小分布較均勻(圖1)。所得的沸石粉體具有微孔結(jié)構(gòu)，通過(guò)氮?dú)馕降葴鼐€測(cè)出來(lái)的孔徑大小約為比表面積為358m²/g，孔容為0.06cm³·g^-1，足以容納具有抑菌效果的銀離子(圖2)。負(fù)載銀離子后的納米材料比表面略有下降至344m²/g，說(shuō)明銀離子已成功地負(fù)載入納米沸石的孔道(圖3)。由于納米粒子具有納米尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng)，該類型的沸石材料作為抗菌劑載體，有利于增加銀離子的負(fù)載量。經(jīng)過(guò)有機(jī)官能團(tuán)化改性的納米沸石紅外譜圖見(jiàn)圖4，由于1275和2900cm^-1波數(shù)外這兩個(gè)硅烷偶聯(lián)劑的特征吸收峰與沸石材料的紅外吸收峰有重合，不能明顯觀察到，但仍可以看到1735cm^-1處有硅烷偶聯(lián)劑的吸收峰，這個(gè)峰在未有機(jī)化的沸石材料中是沒(méi)有的，表明硅烷偶聯(lián)劑已經(jīng)成功地交聯(lián)到目標(biāo)沸石材料上。載銀前后和有機(jī)官能團(tuán)化改性前后的納米沸石的熱重分析(圖5)，表明經(jīng)過(guò)硅烷偶聯(lián)后的沸石熱穩(wěn)定性較高。有機(jī)官能團(tuán)化改性后的納米沸石與高分子成份的塑料更好的結(jié)合，可達(dá)到5％的添加量而不影響電子煙套管材料的外觀及性能。

本發(fā)明提出新型抗菌電子煙外觀材料，其特征在于由載銀納米沸石和塑料組成，按質(zhì)量百分比含量計(jì)算，含載銀納米沸石為1％～5％，含塑料為95％～99％。

本發(fā)明同時(shí)提供了上述一種新型抗菌電子煙外觀材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟：