[發明專利]一種基于一維納米氧化鋅的高分子聚合物抗菌母料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710869126.6
• 申請日: 2017-09-22
• 公開（公告）號: CN108395679A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 秦發明
• 申請（專利權）人: 浙江中迪紡織新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08L77/02;C08L23/08;C08L23/06;C08L23/12;C08K13/06;C08K9/04;C08K9/06;C08K3/26;C08K3/22;C08K3/34
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發明涉及一種基于一維納米氧化鋅的高分子聚合物抗菌母料及其制備方法，它屬于高技術功能性復合材料領域。是以含量36～88份的高分子聚合物共混5～25份微納級無機粉體、5～20份一維納米氧化鋅、5～19份的助劑等經過共混、塑化、混煉、擠出、拉條、冷卻、造粒制成。本發明可以使納米ZnO復合材料得到充分有效的分散；防止其因為“團聚”而失效、保持抗菌效果的持久性、使納米ZnO復合材料得以能夠在高分子聚合物中有效應用。本發明的這種高分子聚合物抗菌母料具有對人體無毒無害、環保、抗菌高效、持久，性能優異、應用面廣等的特點，可以在高分子聚合物的抗菌、抑菌和防腐中得到應用。

技術領域

本發明屬于高技術功能性復合材料領域。具體涉及一種基于一維納米氧化鋅的高分子聚合物抗菌母料及其制備方法。

背景技術

各種致病細菌、真菌和病毒引起的疾病嚴重威脅著人類的健康，因此，各種抗菌材料成為研究的重點。人們對具有抗菌功能的高分子聚合物材料的需求也越來越多。抗菌高分子聚合物材料的制備方法一般以母粒的形式添加。

其中納米無機抗菌材料由于其優良的抑菌性、安全性、耐久性、緩釋性和化學穩定性，且使用方便，得到了越來越重要的應用。目前已報道的具有抗菌活性的納米無機材料主要有銀、銅、氧化鋅Z n O和二氧化鈦TiO2等。其中納米氧化鋅由于價格相對比較低，且無毒、無味、對皮膚無刺激性，雖然抗菌性能不及前二者，仍然引起重視。

納米ZnO是一種面向21世紀的新型高功能精細無機產品，其粒徑介于1～100納米。由于顆粒尺寸的細微化，比表面積急劇增加，使得納米ZnO產生了其本體塊狀材料所不具備的表面效應、小尺寸效應和宏觀量子隧道效應等。

專利CN201010621316.4《無機納米氧化鋅多功能復合抗菌聚酯纖維的制造方法》，提供了無機納米氧化鋅多功能復合抗菌聚酯纖維的制造方法，該發明首先制備親水性改性聚酯切片，將100納米以下的氧化鋅粉體按重量比20～35∶80～65與成纖聚合物共混，再經特殊工藝加工制成適用于聚酯纖維生產的母粒。特制的母粒以重量百分比5％～15％的比例與親水性改性聚酯切片共混，經聚酯纖維生產工藝制作成無機納米氧化鋅多功能復合抗菌聚酯纖維。通過纖維截面異形化來增加毛細管作用，使織物由于纖維上或纖維間的毛細通道，產生芯吸作用而具有干爽導濕性能；通過改性的滌綸纖維織物具備了天然纖維吸濕性好，穿著舒適的優點，也徹底解決天然纖維因存在當人體排汗量較大時，衣服會緊貼身體，令人感覺濕冷的缺點。

專利CN201110163005.2《納米氧化鋅改性滌綸預取向絲》，涉及一種納米氧化鋅改性滌綸預取向絲的制備方法，包括改性聚酯熔體的制備和直紡滌綸預取向絲(POY)的制備；在改性聚酯熔體的制備工藝中采用對苯二甲酸(PTA)、乙二醇(EG)單體為原料，并添加有納米改性劑制備得到改性共聚酯熔體，上述聚酯熔體直接通過熔體輸送，經計量、紡絲組件擠出、吹風冷卻、上油、甬道、卷繞制得納米氧化鋅改性滌綸預取向絲。本發明的方法制備得到的纖維具有良好防紫外線功能，對紫外線的反射能力高達50％-60％。

但是，由于納米ZnO具有：

1.比表面積大和比表面能大等特點，自身易團聚(見圖1)；

2、納米ZnO表面極性較強，在有機介質中不易均勻分散，特別是在高粘狀態下更加不容易分散到塑料中這就極大地限制了其納米效應的發揮，從而導致難以起到有效的作用。

3、在抗菌高分子聚合物材料中，在樹脂內部的納米ZnO無法有效地遷移到表面，而發揮其作用，浪費了其功能。

由于這些應用上的技術問題，雖然有上述專利涉及，事實上，至今在市場上仍然未見有納米ZnO在高分子聚合物材料中的應用的實例。

發明內容