[發(fā)明專利]一種抗菌型阻燃炭塑復(fù)合材料的制造工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011183104.2
• 申請(qǐng)日: 2020-10-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112175371B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 章亮;李文珠;張文標(biāo)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江農(nóng)林大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L67/04
• 分類號(hào): C08L67/04;C08L5/08;C08L97/00;C08K9/12;C08K9/04;C08K9/02;C08K9/00;C08K7/24;C08K3/08;C08K3/22;C08K13/06
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1.一種抗菌型阻燃炭塑復(fù)合材料的制造工藝，其特征在于：包括以下制備步驟：

1)按質(zhì)量份數(shù)，取30-40份預(yù)處理竹炭顆粒，置于100-150份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50％-60％的氫氧化鉀溶液中，在60-70℃下攪拌20-24h后，于100-105℃下干燥10-12h；取出上述竹炭置于陶瓷蒸發(fā)皿后放入活化爐，以8-10℃/min的速率升溫，同時(shí)采用恒流泵通入水蒸氣，控制活化溫度850-900℃，用量為400-450g/h，活化1.5-2h后置于干燥皿中密封冷卻至室溫，得到改性竹炭A；

2)按質(zhì)量份數(shù)，將步驟1)中的改性竹炭A與150-200份還原性醇相分散液混合，在70-80℃下恒溫?cái)嚢?0-20min后，在容器上施加低壓靜電場(chǎng)，在攪拌的同時(shí)緩慢向混合液中滴加濃度為0.01-0.05mol/L的硝酸銀溶液，滴加速度為30-40滴/min，持續(xù)5-8min，同時(shí)添加絡(luò)合劑，滴加速度為5-10滴/min，控制反應(yīng)溶液的pH為10-11；滴加結(jié)束后繼續(xù)攪拌15-20min，過(guò)濾后使用去離子水沖洗3-4次，在70-80℃真空干燥后得到改性竹炭B；

3)按質(zhì)量份數(shù)，將步驟2)中的改性竹炭B與90-120份磷酸、30-40份醇相三聚氰胺分散液置于三頸燒瓶中回流攪拌，控制溫度為100-120℃，保持7-8h；將反應(yīng)產(chǎn)物抽濾后再70-80℃真空干燥后得到改性竹炭C；

4)按質(zhì)量份數(shù)，將步驟3)的中改性竹炭C與含5-10份阻燃協(xié)效物的水相分散液攪拌混合，攪拌轉(zhuǎn)速為50-60r/min，攪拌20-30min，在80-90℃下干燥后得到混合基料D；

5)按質(zhì)量份數(shù)，將步驟4)中混合基料D與0.1-0.5份抗氧化劑、10-15份抗菌凝膠、300-400份聚乳酸樹(shù)脂加入混煉機(jī)中加熱攪拌15-20min，攪拌溫度為170-180℃，攪拌速度為100-200r/min，混煉均勻后得到母粒；

6)將步驟5)中的母粒加入擠塑機(jī)擠出后，借助特殊形狀模具熱壓成型得到抗菌型阻燃炭塑復(fù)合材料；

步驟1中竹炭的預(yù)處理方法為：

取10-20份竹炭顆粒與3-5份納米膨脹石墨顆粒攪拌混合置于高溫炭化爐中，在N₂氣氛下再炭化，炭化溫度為800-1000℃，保溫1.5-2h；保溫結(jié)束后將再炭化竹炭置于干燥皿中冷卻至室溫，隨后使用去離子水在30-45Hz超聲震蕩輔助下清洗3-4次，最后在80-100℃下干燥得到預(yù)處理竹炭；

步驟2中還原性醇相分散液的制備方法為：

按質(zhì)量份數(shù)，取0.1-0.5份聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、1-3份二氧化鈦(TiO2)、30-40份雙氧水(H2O2)溶液，在30-45Hz超聲震蕩下分散在200-300份乙二醇溶液中，得到還原性醇相分散液。

2.根據(jù)權(quán)利 要求1所述的一種抗菌型阻燃炭塑復(fù)合材料的制造工藝，其特征在于：所述低壓靜電場(chǎng)的施加方式為：容器上下放置石墨電極板，其中上極板接直流電源正極，電源電壓12V，上極板中心預(yù)留直徑45mm孔，上極板兩側(cè)對(duì)稱預(yù)留30mm孔。

3.根據(jù)權(quán)利 要求1所述的一種抗菌型阻燃炭塑復(fù)合材料的制造工藝，其特征在于：所述醇相三聚氰胺分散液的溶劑為無(wú)水乙醇。

4.根據(jù)權(quán)利 要求1所述的一種抗菌型阻燃炭塑復(fù)合材料的制造工藝，其特征在于：所述阻燃協(xié)效物包括有20-30份低溫焙燒竹炭、5-10份木質(zhì)素、1-3份甲殼素。

5.根據(jù)權(quán)利 要求4所述的一種抗菌型阻燃炭塑復(fù)合材料的制造工藝，其特征在于：所述低溫焙燒竹炭的炭化溫度為250-300℃，炭化時(shí)間7-8h。

6.根據(jù)權(quán)利 要求1所述的一種抗菌型阻燃炭塑復(fù)合材料的制造工藝，其特征在于：所述抗菌凝膠為羧甲基殼聚糖氣凝膠。