專利名稱:納米單質銀抗菌含氟表面處理劑的制備方法
技術領域:
本發明涉及抗菌防水領域和抗靜電領域,特別是納米單質銀抗菌含氟表面 處理劑的制備方法。
背景技術:
以往抗菌體系應用中加有粉體狀的二氧化鈦載銀離子和鋯磷酸銀離子鹽 抗菌因子,抗菌因子與基料混合中,容易造成粉體分散不均勻,粒度難以細化, 最終導致產品抗菌性能差異很大,實用效果較差。還有有機的陽離子抗菌劑, 但是抗菌效能持續性差。
采用納米單質銀分散液與基料配用相溶性好,分散穩定。納米銀溶液經透
射電鏡確認為單質銀呈現球形狀態,粒度在1-20納米范圍內,均勻分布在水 中。納米銀溶液中單質銀顆粒表面等離子共振吸收光譜在420納米處有很強的 特征吸收峰,納米銀溶液并有獨特的金黃色。單質納米銀粉體的熔點為200°C, 而正常微米級的銀粉熔點高達961 °C。由于納米銀的小尺度效應和比表面效 應,使單質納米銀具有即使只有少量的納米銀也可產生強力的殺菌作用。而且 具有廣譜性,無耐藥性,效力持久,遇水殺菌力更強,安全環保和促進傷口愈 合等特點,成為一種較理想的在抗感染領域中可應用的因子。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在于提供一種納米單質銀抗菌含氟表面處理 劑的制備方法。
本發明所要解決的技術問題可以通過以下技術方案來實現 納米單質銀抗菌含氟表面處理劑的制備方法,其特征在于,包括如下步驟: (1)制備l-20納米銀分散液
A、在一具備去離子水的反應器中,加入硝酸銀和PVP,攪拌均勻后冷卻至8-17"C得硝酸銀的PVP保護溶液;其中硝酸銀的加入量為0.13~0.15克 /100ml水,PVP的加入量為0.066 0.084克/100ml水;
B、 在一具備去離子水的反應器中,加入檸檬酸三鈉和硫酸亞鐵,攪拌均 勻后冷卻至8-17。C得B溶液,其中檸檬酸三鈉的加入量為0.86-0.96克/100ml 水,硫酸亞鐵的加入量為0.5-0.6克/100ml水;
C、 在磁力攪拌器作用下,將B溶液充分攪拌,形成雙向流動均勻液體, 然后將硝酸銀的PVP保護溶液快速倒入B料的反應器中,攪拌生成金黃色納 米單質銀分散液,然后加丙烯酸穩定劑,對上述分散液進行濃縮至3000PPM 得納米單質銀分散液;
(2)制備含氟表面改性劑
A、 取甲基丙烯酸甲酯用堿溶液洗滌,再用水洗至中性;然后加入到氟單體 和丙酮溶液中,得到含氟丙烯酸酯;其中甲基丙烯酸甲酯與氟單體的摩爾比為 1 : 0.6 ~ 1;
B、 將步驟A獲得的含氟丙烯酸酯加入到甲基丙烯酸十四酯中攪拌均勻, 再加入由陽離子表面活性劑和非離子表面活性劑配制的混合水溶液,進行剪 切,邊剪切邊加入引發劑和交聯劑得乳化液;其中含氟丙烯酸酯與甲基丙烯酸 十四酯重量比為1 : 0.8 1.2,所述由陽離子表面活性劑和非離子表面活性劑配
制的混合水溶液中的水陽離子表面活性劑非離子表面活性劑重量比為
100 : 0.8 ~1.2 : 0.5 0.8;
C、 將步驟B得到的乳化液的一部分倒入反應器中,另一部分乳化液進行 滴加,邊滴加邊攪拌進行聚合反應,聚合反應的溫度為60 7(TC,反應時間為 3~3.5小時,反應完畢后保溫2小時以上得含氟表面改性劑溶液;
(3)將步驟(1)制得的納米銀分散液和步驟(2)制得的含氟表面改性劑 溶液進行復配得納米單質銀抗菌含氟表面處理劑,其中納米銀分散液與含氟表 面改性劑溶液的重量比為1 : 5~10。
本發明采用的陽離子表面活性劑為雙烷基雙季胺鹽。采用的非離子表面活 性劑為平平加。采用的引發劑為V-50。采用的交聯劑為N-羥甲基丙烯酰胺。
本發明的乳化液的固含量為20~30%。
本發明的納米單質銀分散液,納米銀平均粒徑1一20納米,PH=6,分散液濃度單質銀含量500PPM。
本發明方法制備的納米單質銀抗菌含氟表面處理劑,體系特別穩定,與其 它水性基料相溶性好,具有協同效應,用量少,無刺激性。用單質銀具有優異 抗菌性能,對大腸桿菌,金黃色葡萄球菌有明顯抗菌效果,抗菌性(%)達到 99.9%。經小鼠急性經口毒性試驗,LD5o〉5000mg/KG實際無毒。與紡織品混合 相溶性好,涂布在織物上形成高分子含氟薄膜,織物涂布抗菌效果持續,不易流 失。使用范圍廣,可應用于紡織品,家具,塑料制品,玩具,裝飾布料,汽車 內飾件等。
具體實施例方式
為了進一步說明本發明的功效和方法,現用具體的實施方式來加以說明, 實施例l. 1-20納米銀分散液的制備
A: 600毫升去離子水,加0.9克硝酸銀,0.5克PVP,將硝酸銀的PVP保 護溶液于錐形瓶的反應器中,并將其冷卻至l(TC左右;
B: 500毫升水,加3克硫酸亞鐵,加檸檬酸三鈉4.8克,在1000毫升的 錐形瓶中。溫度是10'C;
C:在磁力攪拌器作用下(800轉/分鐘),將B溶液充分攪拌,形成雙向均 勻流動液體。然后將A料快速倒入B料的反應瓶中,攪拌5分鐘后,即生成 金黃色納米單質銀分散液。其粒度范圍1一20納米范圍內,PH=6,分散液濃 度單質銀含量500PPM。然后加丙烯酸穩定劑,再用2納米的無機氧化鋯的超 濾設備對上述分散液進行濃縮,至3000PPM。
實施例2. 1-20納米銀分散液的制備
A: 600毫升去離子水,加0.8克硝酸銀,0.4克PVP,將硝酸銀的PVP保 護溶液于錐形瓶的反應器中,并將其冷卻至1(TC左右。;
B: 500毫升水,加2.5克硫酸亞鐵,加檸檬酸三鈉4.3克,在1000毫升 的錐形瓶中,溫度是10'C;
C:在磁力攪拌器作用下(900轉/分鐘),將B溶液充分攪拌,形成雙向均勻液體。然后將A料快速倒入B料的反應瓶中,攪拌5分鐘后,即生成金黃 色納米單質銀分散液。其粒度范圍1一20納米范圍內。PH=6,分散液濃度單 質銀含量500PPM。然后加丙烯酸穩定劑,再用2納米的無機氧化鋯的超濾設 備對上述分散液進行濃縮,至3000PPM。
實施例3.含氟表面改性劑,20%固含量乳液的制備 (1) 30克MMA (甲基丙烯酸甲酯)用20克5%NaOH溶液洗滌。然后 用水洗至PH=7;
(2) 稱取130克去離子水,加入加陽離子表面活性劑31386 (雙垸基雙季 胺鹽)2.4克,加非離子表面活性劑平平加0-15 1.0克;
(3) 稱取丙酮64克,氟單體(FR622)35克,混合得淺黃色液體;
(4) 稱取N-羥甲基丙烯酰胺2.4克,溶解在2.4克水中(小燒杯中,50。C水浴 加熱溶解),得無色透明液體;
(5) V-50(引發劑)2克,溶于12毫升水中,配成無色溶液;
(6) 稱取35克甲基丙烯酸十四酯;
(7) 將(1)倒入(3)中,再倒入(6)溶液;
(8) 將(2)倒入(7)中,開始剪切(8),得白色乳液,然后邊剪切邊將(4)和(5)倒 入(8)中,最終得白色乳液約330毫升。
(9) 向裝有攪拌棒,溫度計,冷凝回流管的四口瓶中加入56毫升水,將(8) 中的1/3乳液(IIO毫升左右)倒入四口瓶中,另220毫升倒入恒壓分液漏斗中.充 氮氣,水浴升溫至65°C ,攪拌為250轉/分鐘開始聚合反應,滴加3小時,保 溫2小時,用120目尼龍布過濾,得含氟表面改性劑溶液,轉化率>95%。
實施例4含氟表面改性劑,20%固含量乳液的制備 (1)稱35克MMA (甲基丙烯酸甲酯)用20克5WNaOH溶液洗滌。然 后用水洗至PH = 7;
(2)稱取130克去離子水,加入加陽離子表面活性劑31386 (雙烷基雙季 胺鹽)2.4克。加非離子表面活性劑平平加0-15 1.0克;
(3)稱取丙酮64克,氟單體(FR622)35克,混合得淺黃色液體;(4) 稱取N-羥甲基丙烯酰胺2.4克,溶解在2.4克水中(小燒杯中,50"C水浴 加熱溶解),得無色透明液體;
(5) V-50(引發劑)2克,溶于12毫升水中,配成無色溶液;
(6) 稱取30克甲基丙烯酸十四酯;
(7) 將(1)倒入(3)中,再倒入(6)溶液;
(8) 將(2)倒入(7)中,開始剪切(8),得白色乳液,邊剪切邊將(5)(4)倒入(8) 中,最終得白色乳液約330毫升。
(9) 向裝有攪拌棒,溫度計,冷凝回流管的四口瓶中加入56毫升水,將(8) 中的1/3乳液(IIO毫升左右)倒入四口瓶中,另220毫升倒入恒壓分液漏斗中.充 氮氣,水浴升溫至65'C,攪拌為250轉/分鐘開始聚合反應,滴加3小時,保溫 2小時,用120目尼龍布過濾,得含氟表面改性劑溶液,轉化率>95%。
實施例5
將制備的納米1-20納米銀分散液與制備的含氟表面改性劑乳液以質量比1: 5復配,即得納米單質銀抗菌含氟表面處理劑。
本發明不受上述實施例的限制,上述實施例和說明書中描述的只是說明本 發明的原理,在不脫離本發明精神和范圍的前提下,本發明還會有各種變化 和改進,這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護 范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求
1.納米單質銀抗菌含氟表面處理劑的制備方法,其特征在于,包括如下步驟(1)制備1-20納米銀分散液A、在一具備去離子水的反應器中,加入硝酸銀和PVP,攪拌均勻后冷卻至8~17℃得硝酸銀的PVP保護溶液;其中硝酸銀的加入量為0.13~0.15克/100ml水,PVP的加入量為0.066~0.084克/100ml水;B、在一具備去離子水的反應器中,加入檸檬酸三鈉和硫酸亞鐵,攪拌均勻后冷卻至8~17℃得B溶液,其中檸檬酸三鈉的加入量為0.86~0.96克/100ml水,硫酸亞鐵的加入量為0.5~0.6克/100ml水;C、在磁力攪拌器作用下,將B溶液充分攪拌,形成雙向流動均勻液體,然后將硝酸銀的PVP保護溶液快速倒入B料的反應器中,攪拌生成金黃色納米單質銀分散液,然后加丙烯酸穩定劑,對上述分散液進行濃縮至3000PPM得納米單質銀分散液;(2)制備含氟表面改性劑A、取甲基丙烯酸甲酯用堿溶液洗滌,再用水洗至中性;然后加入到氟單體和丙酮溶液中,得到含氟丙烯酸酯;其中甲基丙烯酸甲酯與氟單體的摩爾比為1∶0.6~1;B、將步驟A獲得的含氟丙烯酸酯加入到甲基丙烯酸十四酯中攪拌均勻,再加入由陽離子表面活性劑和非離子表面活性劑配制的混合水溶液,進行剪切,邊剪切邊加入引發劑和交聯劑得乳化液;其中含氟丙烯酸酯與甲基丙烯酸十四酯重量比為1∶0.8~1.2,所述由陽離子表面活性劑和非離子表面活性劑配制的混合水溶液中的水∶陽離子表面活性劑∶非離子表面活性劑重量比為100∶0.8~1.2∶0.5~0.8;C、將步驟B得到的乳化液的一部分倒入反應器中,另一部分乳化液進行滴加,邊滴加邊攪拌進行聚合反應,聚合反應的溫度為60~70℃,反應時間為3-3.5小時,反應完畢后保溫2小時以上得含氟表面改性劑溶液;(3)將步驟(1)制得的納米銀分散液和步驟(2)制得的含氟表面改性劑溶液進行復配得納米單質銀抗菌含氟表面處理劑,其中納米銀分散液與含氟表面改性劑溶液的重量比為1∶5~10。
2、 如權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述的步驟(2)中的陽離子表面活性劑為雙烷基雙季胺鹽。
3、 如權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述的步驟(2)中的非 離子表面活性劑為平平加。
4、 如權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述的步驟(2)中的引 發劑為V-50。
5、 如權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述的步驟(2)中的交 聯劑為N-羥甲基丙烯酰胺。
6、 如權利要求1所述的制備方法,其特征在于,納米單質銀分散液,納 米銀平均粒徑1一20納米,PH=6,分散液濃度單質銀含量500PPM。
全文摘要
本發明的目的是提供一種納米單質銀抗菌含氟表面處理劑的制備方法。包括如下步驟(1)制備1-20納米銀分散液;(2)制備含氟表面改性劑;(3)配制單質納米銀抗菌含氟表面處理劑。本發明方法制備的納米單質銀抗菌含氟表面處理劑,體系特別穩定,與其它水性基料相溶性好,具有協同效應,用量少,無刺激性。用單質銀具有優異抗菌性能,對大腸桿菌,金黃色葡萄球菌有明顯抗菌效果,抗菌性(%)達到99.9%。經小鼠急性經口毒性試驗,LD<sub>50</sub>>5000mg/KG,實際無毒。與紡織品混合相溶性好,涂布在織物上形成高分子含氟薄膜,織物涂布抗菌效果持續,不易流失。
文檔編號C08K3/08GK101293987SQ20071004034
公開日2008年10月29日 申請日期2007年4月29日 優先權日2007年4月29日
發明者嚴識淵, 朱正軍, 朱章龍, 忠 王, 費植煌 申請人:上海遠東氟材料技術有限公司