本發(fā)明屬于納米材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種抗菌納米材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：室內(nèi)環(huán)境如果不經(jīng)常打掃和清理，很容易滋生有害細(xì)菌，危害人體健康。以納米材料為代表的新材料，因?yàn)榫邆洳煌趥鹘y(tǒng)材料的性能，在諸多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。通過(guò)設(shè)計(jì)，將選定納米顆粒或者納米結(jié)構(gòu)作為添加成分，與高分子材料基體復(fù)合，會(huì)為高分子材料帶來(lái)性能上的增強(qiáng)和優(yōu)化。但是，現(xiàn)有納米材料在抗菌方面有待提高，如果能夠研制出抗菌納米材料，將有益人的身體健康。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了解決現(xiàn)有納米材料在抗菌方面有待提高的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種抗菌納米材料及其制備方法，制得的抗菌納米材料具有強(qiáng)度高、保溫隔熱性能好和抗菌的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：一種抗菌納米材料，包括以下重量份的原料：聚氨酯高分子材料62-70份、爐渣粉7-13份、硬脂酸丁酯10-16份、豆蔻酸5-11份、納米二氧化硅3-7份、納米磷酸鈣2-4份、納米氧化鋅12-18份、膨潤(rùn)土11-15份、竹炭粉10-16份、穩(wěn)定劑添加劑3-5份、偶聯(lián)劑0.3-0.7份、抗氧化劑0.2-0.4份和發(fā)泡劑0.2-0.6份。原料中添加了硬脂酸丁酯和豆蔻酸，硬脂酸丁酯和豆蔻酸作為有機(jī)相變儲(chǔ)能材料，具有相變潛熱大、化學(xué)穩(wěn)定性好和熱穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。原料中添加了納米二氧化硅，納米二氧化硅具有對(duì)抗紫外線(xiàn)的光學(xué)性能，能提高納米材料的抗老化、強(qiáng)度和耐化學(xué)性能。原料中添加了納米氧化鋅，納米氧化鋅具有抗菌、可抑制有害細(xì)菌的滋生、比表面積大和化學(xué)活性高的優(yōu)點(diǎn)。原料中添加了膨潤(rùn)土，膨潤(rùn)土具有吸濕性和膨脹性，在水介質(zhì)中能分散成膠凝狀和懸浮狀，這種介質(zhì)溶液具有一定的黏滯性、觸變性和潤(rùn)滑性，能夠與納米材料中的其他原料連接更加牢固，而且膨潤(rùn)土還具有對(duì)氣體、液體和有機(jī)物質(zhì)一定的吸附能力。原料中添加了竹炭粉，竹炭為疏松多孔結(jié)構(gòu)，其分子細(xì)密多孔，質(zhì)地堅(jiān)硬，具有很強(qiáng)的吸附能力，能夠凈化空氣、消除異味、抑菌驅(qū)蟲(chóng)和呼吸調(diào)濕。優(yōu)選地，包括以下重量份的原料：聚氨酯高分子材料66份、爐渣粉10份、硬脂酸丁酯13份、豆蔻酸8份、納米二氧化硅5份、納米磷酸鈣3份、納米氧化鋅15份、膨潤(rùn)土13份、竹炭粉13份、穩(wěn)定劑添加劑4份、偶聯(lián)劑0.5份、抗氧化劑0.3份和發(fā)泡劑0.4份。優(yōu)選地，所述爐渣粉的粒徑為500目，爐渣粉作為納米材料的骨料，有利于提高納米材料的強(qiáng)度。優(yōu)選地，所述穩(wěn)定添加劑為聚甲基丙烯酸甲酯，具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、耐候性和機(jī)械強(qiáng)度。優(yōu)選地，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑，能夠降低材料的粘度，改善材料間的界面性能。優(yōu)選地，所述抗氧化劑為硫代二丙酸二月桂酯，能夠防止或延緩納米材料氧化。優(yōu)選地，所述發(fā)泡劑為碳黑，使得納米材料具有多孔構(gòu)造，提高制備的納米材料的保溫隔熱效果。一種抗菌納米材料的制備方法，包括以下步驟：（1）按照抗菌納米材料原料的重量份數(shù)稱(chēng)取原料；（2）將硬脂酸丁酯和豆蔻酸混合攪拌，即得混合料a；（3）將步驟（2）中的混合料a、聚氨酯高分子材料、爐渣粉、納米二氧化硅、納米磷酸鈣、納米氧化鋅、膨潤(rùn)土和竹炭粉混合攪拌，即得混合料b；（4）將步驟（3）中混合料b、穩(wěn)定劑添加劑、偶聯(lián)劑、抗氧化劑和發(fā)泡劑加入攪拌機(jī)中攪拌6-10min，即得混合料c；（5）將步驟（4）中的混合料c倒入模具中成型,即得抗菌納米材料。本發(fā)明的有益效果是：1、本發(fā)明研制出的抗菌納米材料，制得的抗菌納米材料具有強(qiáng)度高、保溫隔熱性能好和抗菌的優(yōu)點(diǎn)。2、本發(fā)明的原料中添加了硬脂酸丁酯和豆蔻酸，硬脂酸丁酯和豆蔻酸作為有機(jī)相變儲(chǔ)能材料，具有相變潛熱大、化學(xué)穩(wěn)定性好和熱穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。3、本發(fā)明的原料中添加了納米二氧化硅，納米二氧化硅具有對(duì)抗紫外線(xiàn)的光學(xué)性能，能提高納米材料的抗老化、強(qiáng)度和耐化學(xué)性能。4、本發(fā)明的原料中添加了納米氧化鋅，納米氧化鋅具有抗菌、可抑制有害細(xì)菌的滋生、比表面積大和化學(xué)活性高的優(yōu)點(diǎn)。5、本發(fā)明的原料中添加了膨潤(rùn)土，膨潤(rùn)土具有吸濕性和膨脹性，在水介質(zhì)中能分散成膠凝狀和懸浮狀，這種介質(zhì)溶液具有一定的黏滯性、觸變性和潤(rùn)滑性，能夠與納米材料中的其他原料連接更加牢固，而且膨潤(rùn)土還具有對(duì)氣體、液體和有機(jī)物質(zhì)一定的吸附能力。6、本發(fā)明的原料中添加了竹炭粉，竹炭為疏松多孔結(jié)構(gòu)，其分子細(xì)密多孔，質(zhì)地堅(jiān)硬，具有很強(qiáng)的吸附能力，能夠凈化空氣、消除異味、抑菌驅(qū)蟲(chóng)和呼吸調(diào)濕。7、本發(fā)明中所述爐渣粉的粒徑為500目，爐渣粉作為納米材料的骨料，有利于提高納米材料的強(qiáng)度。8、本發(fā)明中所述穩(wěn)定添加劑為聚甲基丙烯酸甲酯，具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、耐候性和機(jī)械強(qiáng)度。9、本發(fā)明中所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑，能夠降低材料的粘度，改善材料間的界面性能10、本發(fā)明中所述抗氧化劑為硫代二丙酸二月桂酯，能夠防止或延緩納米材料氧化。11、本發(fā)明中所述發(fā)泡劑為碳黑，使得納米材料具有多孔構(gòu)造，提高制備的納米材料的保溫隔熱效果。具體實(shí)施方式實(shí)施例1一種抗菌納米材料，包括以下重量份的原料：聚氨酯高分子材料66份、爐渣粉10份、硬脂酸丁酯13份、豆蔻酸8份、納米二氧化硅5份、納米磷酸鈣3份、納米氧化鋅15份、膨潤(rùn)土13份、竹炭粉13份、穩(wěn)定劑添加劑4份、偶聯(lián)劑0.5份、抗氧化劑0.3份和發(fā)泡劑0.4份。原料中添加了硬脂酸丁酯和豆蔻酸，硬脂酸丁酯和豆蔻酸作為有機(jī)相變儲(chǔ)能材料，具有相變潛熱大、化學(xué)穩(wěn)定性好和熱穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。原料中添加了納米二氧化硅，納米二氧化硅具有對(duì)抗紫外線(xiàn)的光學(xué)性能，能提高納米材料的抗老化、強(qiáng)度和耐化學(xué)性能。原料中添加了納米氧化鋅，納米氧化鋅具有抗菌、可抑制有害細(xì)菌的滋生、比表面積大和化學(xué)活性高的優(yōu)點(diǎn)。原料中添加了膨潤(rùn)土，膨潤(rùn)土具有吸濕性和膨脹性，在水介質(zhì)中能分散成膠凝狀和懸浮狀，這種介質(zhì)溶液具有一定的黏滯性、觸變性和潤(rùn)滑性，能夠與納米材料中的其他原料連接更加牢固，而且膨潤(rùn)土還具有對(duì)氣體、液體和有機(jī)物質(zhì)一定的吸附能力。原料中添加了竹炭粉，竹炭為疏松多孔結(jié)構(gòu)，其分子細(xì)密多孔，質(zhì)地堅(jiān)硬，具有很強(qiáng)的吸附能力，能夠凈化空氣、消除異味、抑菌驅(qū)蟲(chóng)和呼吸調(diào)濕。爐渣粉的粒徑為500目，爐渣粉作為納米材料的骨料，有利于提高納米材料的強(qiáng)度。穩(wěn)定添加劑為聚甲基丙烯酸甲酯，具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、耐候性和機(jī)械強(qiáng)度。偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑，能夠降低材料的粘度，改善材料間的界面性能。抗氧化劑為硫代二丙酸二月桂酯，能夠防止或延緩納米材料氧化。發(fā)泡劑為碳黑，使得納米材料具有多孔構(gòu)造，提高制備的納米材料的保溫隔熱效果。一種抗菌納米材料的制備方法，包括以下步驟：（1）按照抗菌納米材料原料的重量份數(shù)稱(chēng)取原料；（2）將硬脂酸丁酯和豆蔻酸混合攪拌，即得混合料a；（3）將步驟（2）中的混合料a、聚氨酯高分子材料、爐渣粉、納米二氧化硅、納米磷酸鈣、納米氧化鋅、膨潤(rùn)土和竹炭粉混合攪拌，即得混合料b；（4）將步驟（3）中混合料b、穩(wěn)定劑添加劑、偶聯(lián)劑、抗氧化劑和發(fā)泡劑加入攪拌機(jī)中攪拌6-10min，即得混合料c；（5）將步驟（4）中的混合料c倒入模具中成型,即得抗菌納米材料。實(shí)施例2一種抗菌納米材料，包括以下重量份的原料：聚氨酯高分子材料62份、爐渣粉7份、硬脂酸丁酯10份、豆蔻酸5份、納米二氧化硅3份、納米磷酸鈣2份、納米氧化鋅12份、膨潤(rùn)土11份、竹炭粉10份、穩(wěn)定劑添加劑3份、偶聯(lián)劑0.3份、抗氧化劑0.2份和發(fā)泡劑0.2份。原料中添加了硬脂酸丁酯和豆蔻酸，硬脂酸丁酯和豆蔻酸作為有機(jī)相變儲(chǔ)能材料，具有相變潛熱大、化學(xué)穩(wěn)定性好和熱穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。原料中添加了納米二氧化硅，納米二氧化硅具有對(duì)抗紫外線(xiàn)的光學(xué)性能，能提高納米材料的抗老化、強(qiáng)度和耐化學(xué)性能。原料中添加了納米氧化鋅，納米氧化鋅具有抗菌、可抑制有害細(xì)菌的滋生、比表面積大和化學(xué)活性高的優(yōu)點(diǎn)。原料中添加了膨潤(rùn)土，膨潤(rùn)土具有吸濕性和膨脹性，在水介質(zhì)中能分散成膠凝狀和懸浮狀，這種介質(zhì)溶液具有一定的黏滯性、觸變性和潤(rùn)滑性，能夠與納米材料中的其他原料連接更加牢固，而且膨潤(rùn)土還具有對(duì)氣體、液體和有機(jī)物質(zhì)一定的吸附能力。原料中添加了竹炭粉，竹炭為疏松多孔結(jié)構(gòu)，其分子細(xì)密多孔，質(zhì)地堅(jiān)硬，具有很強(qiáng)的吸附能力，能夠凈化空氣、消除異味、抑菌驅(qū)蟲(chóng)和呼吸調(diào)濕。爐渣粉的粒徑為500目，爐渣粉作為納米材料的骨料，有利于提高納米材料的強(qiáng)度。穩(wěn)定添加劑為聚甲基丙烯酸甲酯，具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、耐候性和機(jī)械強(qiáng)度。偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑，能夠降低材料的粘度，改善材料間的界面性能。抗氧化劑為硫代二丙酸二月桂酯，能夠防止或延緩納米材料氧化。發(fā)泡劑為碳黑，使得納米材料具有多孔構(gòu)造，提高制備的納米材料的保溫隔熱效果。一種抗菌納米材料的制備方法，包括以下步驟：（1）按照抗菌納米材料原料的重量份數(shù)稱(chēng)取原料；（2）將硬脂酸丁酯和豆蔻酸混合攪拌，即得混合料a；（3）將步驟（2）中的混合料a、聚氨酯高分子材料、爐渣粉、納米二氧化硅、納米磷酸鈣、納米氧化鋅、膨潤(rùn)土和竹炭粉混合攪拌，即得混合料b；（4）將步驟（3）中混合料b、穩(wěn)定劑添加劑、偶聯(lián)劑、抗氧化劑和發(fā)泡劑加入攪拌機(jī)中攪拌6-10min，即得混合料c；（5）將步驟（4）中的混合料c倒入模具中成型,即得抗菌納米材料。實(shí)施例3一種抗菌納米材料，包括以下重量份的原料：聚氨酯高分子材料70份、爐渣粉13份、納米二氧化硅7份、納米磷酸鈣4份、納米氧化鋅18份、膨潤(rùn)土15份、竹炭粉16份、穩(wěn)定劑添加劑5份、偶聯(lián)劑0.7份、抗氧化劑0.4份和發(fā)泡劑0.6份。原料中添加了硬脂酸丁酯和豆蔻酸，硬脂酸丁酯和豆蔻酸作為有機(jī)相變儲(chǔ)能材料，具有相變潛熱大、化學(xué)穩(wěn)定性好和熱穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。原料中添加了納米二氧化硅，納米二氧化硅具有對(duì)抗紫外線(xiàn)的光學(xué)性能，能提高納米材料的抗老化、強(qiáng)度和耐化學(xué)性能。原料中添加了納米氧化鋅，納米氧化鋅具有抗菌、可抑制有害細(xì)菌的滋生、比表面積大和化學(xué)活性高的優(yōu)點(diǎn)。原料中添加了膨潤(rùn)土，膨潤(rùn)土具有吸濕性和膨脹性，在水介質(zhì)中能分散成膠凝狀和懸浮狀，這種介質(zhì)溶液具有一定的黏滯性、觸變性和潤(rùn)滑性，能夠與納米材料中的其他原料連接更加牢固，而且膨潤(rùn)土還具有對(duì)氣體、液體和有機(jī)物質(zhì)一定的吸附能力。原料中添加了竹炭粉，竹炭為疏松多孔結(jié)構(gòu)，其分子細(xì)密多孔，質(zhì)地堅(jiān)硬，具有很強(qiáng)的吸附能力，能夠凈化空氣、消除異味、抑菌驅(qū)蟲(chóng)和呼吸調(diào)濕。爐渣粉的粒徑為500目，爐渣粉作為納米材料的骨料，有利于提高納米材料的強(qiáng)度。穩(wěn)定添加劑為聚甲基丙烯酸甲酯，具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、耐候性和機(jī)械強(qiáng)度。偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑，能夠降低材料的粘度，改善材料間的界面性能?？寡趸瘎榱虼岫鹿瘐?，能夠防止或延緩納米材料氧化。發(fā)泡劑為碳黑，使得納米材料具有多孔構(gòu)造，提高制備的納米材料的保溫隔熱效果。一種抗菌納米材料的制備方法，包括以下步驟：（1）按照抗菌納米材料原料的重量份數(shù)稱(chēng)取原料；（2）將硬脂酸丁酯和豆蔻酸混合攪拌，即得混合料a；（3）將步驟（2）中的混合料a、聚氨酯高分子材料、爐渣粉、硬脂酸丁酯、豆蔻酸、納米二氧化硅、納米磷酸鈣、納米氧化鋅、膨潤(rùn)土和竹炭粉混合攪拌，即得混合料b；（4）將步驟（3）中混合料b、穩(wěn)定劑添加劑、偶聯(lián)劑、抗氧化劑和發(fā)泡劑加入攪拌機(jī)中攪拌6-10min，即得混合料c；（5）將步驟（4）中的混合料c倒入模具中成型,即得抗菌納米材料。對(duì)比例1一種納米材料，包括以下重量份的原料：聚氨酯高分子材料70份、硬脂酸乙酯14份、納米二氧化硅4份、納米碳酸鈣4份、穩(wěn)定劑添加劑5份和發(fā)泡劑0.8份。一種納米材料的制備方法，包括以下步驟：（1）按照納米材料原料的重量份數(shù)稱(chēng)取原料；（2）將硬脂酸乙酯、聚氨酯高分子材料、納米二氧化硅和納米碳酸鈣混合攪拌，即得混合料a；（3）將步驟（2）中混合料a、穩(wěn)定劑添加劑和發(fā)泡劑加入攪拌機(jī)中攪拌5-10min，即得混合料b；（4）將步驟（3）中的混合料b倒入模具中成型,即得納米材料。將實(shí)施例1、實(shí)施例2和實(shí)施例3制得抗菌納米材料與對(duì)比例1中制得的納米材料進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表1所示：指標(biāo)實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3對(duì)比例1抗壓強(qiáng)度（mpa）35.328.522.117.1抗拉強(qiáng)度（mpa）43.236.231.222.3導(dǎo)熱系數(shù)（w/m﹒k）0.0220.0260.0280.037甲醛凈化性能(%)9784800抗菌性能（%）9691860從表1數(shù)據(jù)比較可以看出，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：1、一種抗菌納米材料及其制備方法，從測(cè)得的抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度可以看出，實(shí)施例1-3的抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度均高于對(duì)比例1，說(shuō)明本發(fā)明抗菌納米材料的強(qiáng)度高。2、一種抗菌納米材料及其制備方法，從測(cè)得的導(dǎo)熱系數(shù)可以看出，實(shí)施例1-3的導(dǎo)熱系數(shù)均低于對(duì)比例1，說(shuō)明本發(fā)明抗菌納米材料的保溫效果好。3、一種抗菌納米材料及其制備方法，從測(cè)得的甲醛凈化性能可以看出，實(shí)施例1-3的甲醛凈化性能均高于對(duì)比例1，說(shuō)明本發(fā)明抗菌納米材料的環(huán)保效果好。4、一種抗菌納米材料及其制備方法，從測(cè)得的抗菌性能可以看出，實(shí)施例1-3的抗菌性能均高于對(duì)比例1，說(shuō)明本發(fā)明抗菌納米材料的抗菌效果好。5、一種抗菌納米材料及其制備方法，從測(cè)得的各個(gè)指標(biāo)的數(shù)據(jù)可以看出，實(shí)施例1均優(yōu)于實(shí)施例2、實(shí)施例3和對(duì)比例1，說(shuō)明本發(fā)明抗菌納米材料的原料配方和制備方法的合理性。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)12