[發明專利]一種磁性抗菌陶瓷聚合物前驅體的制備方法與應用方法

在審

• 申請號: 201910449712.4
• 申請日: 2019-05-28
• 公開（公告）號: CN110317072A
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 余國海
• 申請（專利權）人: 阜陽創啟工藝品有限公司
• 主分類號: C04B35/80
• 分類號: C04B35/80;C08G77/56
• 代理公司: 合肥廣源知識產權代理事務所(普通合伙) 34129
• 代理人: 徐國法

1.一種磁性抗菌陶瓷聚合物前驅體的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：一、在氮氣保護和攪拌下,將正丁基鋰正己烷溶液滴加到均勻分散有二茂鐵的正己烷中,隨后加入四甲基乙二胺,混合物攪拌反應,10~12h，無氧氣氛下過濾,用正己烷洗滌,旋蒸除去正己烷溶劑，真空干燥得二茂鐵絡合物；二、在氮氣保護下，再將二茂鐵絡合物,在-5~0℃冰水浴中均勻攪拌的同時加入二甲基二氯硅烷、苯基二氯硼,再用油浴加熱至80~90℃開始滴加二甲胺0.5~lh滴完，保溫反應1~2h后升溫至105~110℃,反應至體系pH為6.7~7.5，降溫至60~70℃,再加入苯乙烯、聚乙二醇，并均勻滴加催化劑，升溫至100~110℃攪拌反應1~2h再均勻滴加二丙基硅二醇,攪拌反應1~2h，即得二茂鐵改性聚硼硅烷預聚體；三、采用溶膠凝膠法制備均勻分散的二氧化硅模板微球，具體為將正硅酸乙酯、無水乙醇、甲酰胺、水混合，用稀鹽酸作調節劑調節pH3~4,60℃恒溫加熱回流1~2h，然后用氨水調節pH6~7得模板微球,然后用無水乙醇浸泡二氧化硅模板微球1~3h,再放入正硅酸乙酯中陳化1~2h后過濾，在步驟二得到的二茂鐵改性聚硼硅烷預聚體對陳化后產物進行表面改性1~2h，即將陳化后二氧化硅模板微球分散到二茂鐵改性聚硼硅烷預聚體中，再加入丙酮,超聲攪拌混合均勻30~40min,然后將過氧化氫溶液緩慢加到上述混合溶液中,磁力攪拌30~40min使混合液均勻分散，接著將混合液轉至的不銹鋼高壓反應金中,加熱到180~200℃后保溫持續反應20~24h，反應結束之后自然降到室溫,將沉淀物用氫氟酸、丙酮多次清洗、磁性分離,最后得黑色磁性產物并在真空管式爐中350~400℃氮氣氛圍干燥后，得灰黑色磁性產物；四、將灰黑色磁性產物在硏缽中磨碎,與適量研磨介質無水乙醇以及氧化鋯磨球混合,球磨1~2h,轉速每分鐘600~800轉，后烘干、過篩與萜酚樹脂混合,采用原位加壓電阻加熱金屬模具對黑色的產物進行熱成型,成型方法為取需成型粉體填入熱壓模具,升溫至200~340℃時加壓100~200MPa,保溫保壓10~30min，降溫卸壓脫模，選取致密無裂紋成型坯體放入硅鉬棒高溫爐中,在氮氣氣氛中以一定升溫速率升溫至700~900℃升溫速率10℃/min,700~900℃5~35min熱解,保溫1~1.5h，即得，一種磁性抗菌陶瓷聚合物前驅體，所述原料配比為：二茂鐵30~40份、正己烷100~200份、正丁基鋰正己烷溶液150~160份、四甲基乙二胺2~5份、正硅酸乙酯10~15份、無水乙醇20~30份、甲酰胺0.5~2.3份、聚乙二醇0.2~0.5份、催化劑0.2~0.3份、苯乙烯10~22份、丙酮20~34份、過氧化氫溶液15~36份、萜酚樹脂0.2~0.5份。

2.根據權利要求1所述的一種磁性抗菌陶瓷聚合物前驅體應用方法，其特征在于，包括以下步驟：（1）將磁性抗菌陶瓷聚合物前驅體17~23份、方解石3.9~4.2份、霞石2.6~3.0份、煅燒滑石粉2.8~5.0份、煅燒氧化鋅2.6~4.8份、煅燒鋰輝石3.3~5.0份、高嶺土2.5~3.8份、氧化鋇1.2~2.3份、氧化硼1.1~3.3份、氧化稀土2.5~3.0份、玄武巖纖維1.2~1.8份、改性海泡石3~10份、硅酸鋯2.2~4.8份稱取，并將所述鉀長石、方解石、霞石、煅燒滑石粉、煅燒氧化鋅、煅燒鋰輝石、高嶺土、氧化鋇和氧化硼，充分混合均勻，得到混合物料，向所述混合物料中加入羧甲基纖維素和水，充分混合均勻，得到混合漿料；所述羧甲基纖維素占所述混合物料質量的0.1~0.2％，添加水的量占所述混合物料質量的20~25％；(2)向所述混合漿料中加入氧化稀土，濕磨1~1.5h后過篩，向篩后漿料中加入玄武巖纖維，濕磨1~1.5h后過篩，向篩后漿料中加入改性海泡石，濕磨1~1.5h后過篩，向篩后漿料中加入硅酸鋯，濕磨1~1.5h后過篩，得陶瓷混合物；（3）對陶瓷混合物進行固化處理，固化溫度在120~250℃，保溫時間0.5~10h，再送入微波燒結爐進行，燒結溫度為700~1050℃的低溫燒結工序，低溫燒結微波的頻率為2450~2600MHz，功率400~1000W；微波燒結爐加熱采用控溫模式，先用800~1000W微波輻照5~15分鐘，然后采用400~800W輻照10~30分鐘，并且在700~1050℃煅燒65~90min，再按照15~50℃/分鐘的冷卻速度降溫到室溫，冷卻后即得使用前驅體制備的陶瓷。