[發明專利]一種仿滑板結構自潤滑殺菌復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201811526416.1
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN109627761B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 尹兵;侯東帥;王攀;徐天元
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: C08L79/02
• 分類號: C08L79/02;C08K3/32;C08K3/08
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉奇

本發明提供了一種仿滑板結構自潤滑殺菌復合材料的制備方法，屬于殺菌復合材料技術領域，本發明通過蟄合反應將納米殺菌劑原料的陽離子與聚合物蟄合在一起，進一步通過水熱反應實現磷酸鋯無機材料與蟄合納米殺菌劑原料陽離子的聚合物分子水平組裝復合，形成層狀結構，得到多層結構復合材料，然后再通過還原反應將蟄合納米殺菌劑原料陽離子的聚合物中的陽離子進行還原，在磷酸鋯層間原位合成球狀納米殺菌材料，撐大磷酸鋯層間距同時進一步降低結合強度，形成以磷酸鋯層片為板、球狀納米殺菌材料為滑輪的仿滑板結構自潤滑殺菌復合材料，兼具殺菌和潤滑的功能。

技術領域

本發明涉及殺菌復合材料技術領域，特別涉及一種仿滑板結構自潤滑殺菌復合材料及其制備方法。

背景技術

在開發、利用及保護海洋過程中，生物污損始終是無法回避巨大難題。統計表明，與微生物附著有關的材料破壞和失效占涉海材料損失總量70％～80％。

殺菌劑能夠有效控制細菌活性，有利于降低其生命活動及與表面粘附作用。納米材料(如Ag、TiO₂、ZnO)是優良的殺菌劑之一。納米殺菌材料在使用過程中遇到一些問題：一方面，納米材料與環境中氧化或腐蝕因子接觸，極易被快速氧化和腐蝕，造成殺菌活性喪失或穩定性不可控；另一方面，納米材料的使用需要均勻分散在載體或基料中，一旦載體或基料受到外力破壞，極易引起納米材料流失。Liu在納米功能涂層表面覆蓋超疏水分子層，增強界面屏蔽作用，達到緩釋的目的。Yin制備了殼-核結構Ag@AgI納米防污劑，這種類似微膠囊包覆技術的方法利用外層穩定性高的AgI材料提高內部穩定性較低的Ag，發現穩定性和防污長效性明顯提高。上述方法雖然在某種程度解決了納米材料與環境中氧化或腐蝕因子接觸、且極易被快速氧化和腐蝕的技術問題，但是，界面是一個復雜、多變微觀過程，海浪、沙石、異物摩擦等機械破壞作用給工程設施表面和防護材料帶來巨大考驗，當工程設施表面受到機械性破壞時，也會引起納米材料的流失，增強耐磨性或潤滑性是減少機械破壞性的重要條件之一。而上述方法制備得到的殺菌劑均不具有潤滑功能。

發明內容

有鑒于此，本發明目的在于提供一種仿滑板結構自潤滑殺菌復合材料及其制備方法，本發明提供的仿滑板結構自潤滑殺菌復合材料兼具殺菌和潤滑的功能。

本發明提供了一種仿滑板結構自潤滑殺菌復合材料的制備方法，包括以下步驟：

1)將納米殺菌劑原料、聚合物和水混合進行蟄合反應，得到混合液；所述納米殺菌劑原料包括硝酸銀、氯化銅、硫酸銅或硝酸銅；所述聚合物包括聚乙烯亞胺、聚(丙烯胺鹽酸鹽)、聚二烯丙基二甲基氯化銨或脂肪族聚胺聚氨酯；

2)將所述步驟1)得到的混合液、二氯氧化鋯、磷酸和水混合進行水熱反應，得到多層結構復合材料；

3)將所述步驟2)得到的多層結構復合材料、還原劑和水混合進行還原反應，得到仿滑板結構自潤滑殺菌復合材料。

優選地，所述步驟1)中納米殺菌劑原料與聚合物的質量比為1：10～25。

優選地，所述步驟1)中蟄合反應的溫度為15～30℃，蟄合反應的時間為5～10min。

優選地，所述步驟2)中混合液中的聚合物、二氯氧化鋯和磷酸的質量比為1：(2.7～3.2)：(4.7～5.1)。

優選地，所述步驟2)中水熱反應的溫度為100～210℃，所述水熱反應的時間為24～36h。

優選地，所述步驟3)中還原劑為硼氫化鈉、抗壞血酸、水合肼或檸檬酸鈉。

優選地，所述步驟3)中多層結構復合材料和還原劑的質量比為1：100～500。

優選地，所述步驟3)中還原反應的溫度為10～30℃，還原反應的時間為2～4min。