[发明专利]一种基于抗菌纳米银/碳纳米管微球/复型弹性表面的超疏水弹性体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于抗菌纳米银/碳纳米管微球/复型弹性表面的超疏水弹性体及其制备方法，属于医用复合材料技术领域。所述制备方法包括将碳纳米管微球置于银离子溶液中吸附、还原、灼烧得到纳米银粒子负载碳纳米管微球，然后经过偶联剂改性，再与低表面能医用弹性体、改性配合剂混合均匀，最后用具有特定表面微观形貌的模具进行复型硫化，得到表面具有纳米银粒子‑碳纳米管微球‑复型突起三重微观形貌的超疏水抗菌弹性体复合材料。本发明的有益效果在于本发明提供的超疏水抗菌弹性体复合材料，具有良好的抗菌作用和力学性能，可用作医用输液胶管、医用胶塞等制品。

技术领域

本发明涉及医用复合材料技术领域，尤其涉及一种一种基于抗菌纳米银/ 碳纳米管微球/复型弹性表面的超疏水弹性体及其制备方法。

背景技术

超疏水材料表面具有荷叶效应，水的接触角大于150°，滚动角小于10°，水滴极易从其表面滚落。将超疏水材料至于水中，其表面形成气模、产生镜面反射，有效隔离水中污染源，防止细菌在其表面生长。目前超疏水表面的实现方法主要有两种途径：降低材料表面能和制备微米-纳米突起双重微观形貌。抗菌材料以抗生素等有机物质和金属银离子、石墨烯等无机物质为代表。但是尚未有关用将抗菌纳米银粒子负载碳纳米管微球制备超疏水抗菌材料的研究报道。本发明将疏水性纳米银粒子负载碳纳米管微球与医用弹性体混合，经过复型硫化后，能够得到一种具有特殊结构的超疏水和抗菌性能优异的弹性体复合材料。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种新型的基于抗菌纳米银/碳纳米管微球/复型弹性表面的超疏水弹性体及其制备方法去解决现有技术中存在的问题。

为实现上述目的本发明提供了一种基于抗菌纳米银/碳纳米管微球/复型弹性表面的超疏水弹性体的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：将碳纳米管微球置于可溶性银离子和分散剂混合溶液中，充分搅拌、吸附银离子后过滤，烘干，得到固体A；

步骤2：将固体A加入环保型还原剂溶液中，将碳纳米管微球表面的银离子还原为纳米银粒子，之后将纳米银粒子烘干并经灼烧得到纳米银粒子负载碳纳米管微球；

步骤3：将所述纳米银粒子负载碳纳米管微球加入到偶联剂中进行表面改性，之后与低表面能医用弹性体、改性配合剂混合均匀；

步骤4：使用具有特定表面微观形貌的模具进行复型硫化，得到表面具有纳米银粒子/碳纳米管微球/复型弹性表面的超疏水弹性体。

优选地，所述步骤1中，所述碳纳米管微球由卷曲生长的碳纳米管互相缠绕而成，所述碳纳米微球的平均粒径为0.1-100μm；所述可溶性银离子溶液中的银离子为硝酸银、醋酸银中的一种；所述可溶性银离子溶液浓度为 0.1-0.2mg/ml；所述分散剂为聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一种；按照质量比计，所述碳纳米微球：所述银离子为5:1-2；所述步骤1中，所述烘干的温度为40-60℃，所述烘干的时间为10-20h。

优选地，所述步骤2中，所述还原剂为抗坏血酸水溶液、葡萄糖水溶液中的一种；所述烘干的温度为40-90℃，所述烘干的时间为1-20h；所述还原温度为50-80℃；所述还原时间为1-3h；所述灼烧的温度为600-800℃，所述灼烧的时间为5-20h；按照质量比计，所述碳纳米微球：所述分散剂的质量比为 1000:3-8。

优选地，所述步骤3中，所述偶联剂为乙烯基三过氧化叔丁基硅烷、双-[γ -(三乙氧基硅)丙基]四硫化物中的一种；按照质量比计，所述偶联剂：所述纳米粒子负载碳纳米管微球为1:10-20。

优选地，所述医用弹性体为甲基乙烯基甲基乙烯基硅橡胶、丁基橡胶中的一种；按照质量比计，所述碳纳米微球：所述医用弹性体为1:20。