[發(fā)明專利]一種長效復合抗菌材料及其制備方法和應用

在審

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• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112159216A
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發(fā)明（設計）人: 李金鐘;盛成明
• 申請（專利權）人: 鄭州恒昊光學科技有限公司
• 主分類號: C04B35/14
• 分類號: C04B35/14;C04B35/622
• 代理公司: 鄭州立格知識產權代理有限公司 41126
• 代理人: 田磊;張丹

本發(fā)明屬于抗菌材料技術領域，具體涉及一種長效復合抗菌材料及其制備方法和應用，該材料各組分按重量百分比計包括80%?90%二氧化硅微粉、5%?15%三氧化二鋁微粉、1%?5%納米鈦氧化物微粉、1%?5%抗菌納米金屬和/或抗菌納米金屬氧化物。本發(fā)明提供的長效復合抗菌材料，通過真空電鍍工藝可沉積在玻璃、塑料、硅膠、樹脂、金屬等各種材質表面形成致密牢固的復合抗菌膜層，抗菌性能持久穩(wěn)定，并具有廣效、高效、無毒等特點，更好的滿足人們日常健康防護的需要，市場應用前景廣泛。

技術領域

本發(fā)明屬于抗菌材料技術領域，具體涉及一種長效復合抗菌材料及其制備方法和應用。

背景技術

自新冠疫情爆發(fā)以來，大家對衛(wèi)生環(huán)境安全意識提升，越來越多的人開始關注并重視健康防護功能產品，特別是具備抗菌功能的日常產品市場需求越來越大。《2019-2024年抗菌材料市場預估報告》預測到2024年抗菌材料市場將達到123億美元以上。除了家電、包裝、汽車、醫(yī)療、建材等常規(guī)領域抗菌材料的需求，對與身體頻繁接觸如手機，眼鏡等自用物品的抗菌需求也成為大家積極關注的重點。

現有的抗菌材料可分為有機材料和無機材料兩種，有機材料即通過植物提取或者人工合成醛類、酚類、唑類、季銨鹽類、雙呱類等化合物。具有殺菌速度快，殺菌能效高，但有機抗菌劑耐熱性差，易分解，有效期短。無機抗菌材料又包括金屬類抗菌劑以及光催化活性抗菌劑，如銀、鈦、鋅等金屬及其離子化合物。

有機抗菌劑多以分散液形式，使用噴涂或者浸泡后以涂層方式附著在產品結構表面，雖具有抗菌效果好，但持久性差。無機抗菌材料既可以與各種材料共混，然后擠壓或注塑成型，如市場上已具有抑菌性能的抗菌塑料、抗菌陶瓷等，該類產品抗菌成分被材料包覆，效果持久性好，但存在抗菌成分少且抗菌成分難以發(fā)揮效能導致抗菌效果差，良好抗菌效果就需要增加抗菌成分，成本甚至超出產品價值；也可以采用有機抗菌劑方式涂覆在材料表面，抗菌效果好，但附著力差，在手劃、擦拭等作用下涂層磨損脫落，抗菌不持久。因此如何能夠尋找到一種新型抗菌材料，既滿足抗菌性能，又能夠實現持久抗菌，更好的滿足人們日常健康防護的需要，是抗菌產品行業(yè)和材料技術人員面前的挑戰(zhàn)和機遇。

發(fā)明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明的目的在于提供一種長效復合抗菌材料，同時提供其制備方法和應用是本發(fā)明的又一目的。

為實現上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種長效復合抗菌材料，各組分按重量百分比計包括：80%-90%二氧化硅微粉、5%-15%三氧化二鋁微粉、1%-5%納米鈦氧化物微粉、1%-5%抗菌納米金屬和/或抗菌納米金屬氧化物；

優(yōu)選的，所述納米鈦氧化物為納米一氧化鈦、納米二氧化鈦、納米三氧化二鈦、納米五氧化三鈦中一種或多種。

優(yōu)選的，所述抗菌納米金屬為納米銀粉、納米銅粉、納米鋅粉中的一種或多種，所述抗菌納米金屬氧化物為納米氧化銀微粉、納米氧化鋅微粉中的一種或多種。

一種長效復合抗菌材料的制備方法，包括以下步驟：

S1:在球磨罐中加入硬質磨球，依次加入計算量的二氧化硅微粉、三氧化二鋁微粉，密封后抽真空連續(xù)高速研磨2小時，再依次加入計算量的納米鈦氧化物微粉、抗菌納米金屬微粉和/或抗菌納米金屬氧化物微粉，然后真空狀態(tài)下二次研磨2小時進行密混處理制得密混粉料；

S2：將S1制得的密混粉料裝入橡膠磨具后通過靜壓以壓縮粉料間空隙，并壓制成密實的固體，再通過造粒機重新破碎成粒徑范圍為1-3mm大小顆粒；

S3：將S2制得的混合顆粒在真空條件下進行高溫燒結，在準熔融條件下各材料分子結構間完成充分融合結合，即制得復合抗菌材料。