[发明专利]一种纳米银透明抗菌母粒的制备方法及其产品和应用

说明书

本发明公开了一种纳米银透明抗菌母粒的制备方法及其产品和应用，将乙酸硅溶于溶剂中，依次添加分散剂、硝酸银溶液、阳离子表面活性剂和还原剂搅拌均匀，通过一锅法低温快速水热合成载银硅球，得到透明二氧化硅抗菌剂，再将透明二氧化硅抗菌剂、增韧剂、无水乙醇和聚合物母粒混合搅拌，真空烘干，再熔融混合后添加偶联剂改性，挤出造粒得到纳米银透明抗菌母粒。本发明制备的纳米银透明抗菌母粒的透光率＞91.7％，对大肠杆菌的抗菌率95.2％，对金黄色葡萄球菌的抗菌率96.7％，对白色念珠菌的抗菌率93.8％。采用一锅法和熔融挤出造粒法，工艺简单，成本低廉，设备要求较低，适用于大规模工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种纳米银透明抗菌母粒的制备方法及其产品和应用，属于抗菌技术领域。

背景技术

近年来，人们对于卫生健康状况越来越关注，导致抗菌产品的需求量急速增长，从而促进了抗菌剂和抗菌材料领域的发展。抗菌剂通常分为三大类：天然抗菌剂、有机抗菌剂和无机抗菌剂。其中无机抗菌剂，尤其是银系抗菌剂因其稳定性好、安全性高、抗菌范围广等优点得到了广泛的关注。

目前关于透明银系抗菌剂和抗菌母粒研究的主要报道如下：

CN 114052041公开了一种硅基载银透明抗菌剂的制备方法，该方法通过对硅类前驱体的三次改性，使得硅基在溶液环境下，可以高效地吸附银粒子，并且银粒子高度分散，但是所需材料与试剂种类较多，制备步骤较为复杂，难以大规模应用生产。

CN 103601959公开了一种塑料用纳米银抗菌母粒的制备方法，该方法将银盐溶解在易挥发溶剂中，然后将其连同分散还原剂、助分散剂、聚烯烃载体树脂一起放入高速混合机中搅拌均匀后蒸除90％溶剂，最后采用双螺杆挤出机将混合物料在150～240℃下熔融挤出造粒，得到所述抗菌母粒。所述抗菌母粒抗菌性能优异，透明性好，安全性能突出且生产成本低,但由该产品制成的塑料片透光率仅在90％左右，透明度不佳。

CN 111662480公开了一种适用于透明树脂基材的玻璃抗菌剂的制备方法，该方法将氧化银、氧化硼、二氧化硅等组分混匀后高温熔融，冷却后球磨得到玻璃抗菌剂粉末。所述玻璃抗菌剂的抗菌性、耐水性、透光度和雾度均较佳，但其制备过程中的熔融温度高达1200℃，对设备和工艺要求较高，且球磨后得到的抗菌剂粉末粒径较大，分散性较差。

然而银系无机抗菌剂还存在分散性较差、抗菌延迟高、易变色等问题，无法满足制备透明抗菌产品的要求。

发明内容

发明目的：本发明的第一目的是提供一种抗菌延迟低、分散性好且透明度高的纳米银透明抗菌母粒的制备方法；本发明的第二目的是提供该制备方法得到的纳米银透明抗菌母粒；本发明的第三目的是提供一种该纳米银透明抗菌母粒在制备塑料制品中的应用。

技术方案：本发明所述一种纳米银透明抗菌母粒的制备方法，包括以下步骤：

(1)将乙酸硅溶于溶剂中，依次添加分散剂、硝酸银溶液、阳离子表面活性剂和还原剂，搅拌均匀，通过一锅法低温快速水热合成载银硅球，煅烧除去模板，得到透明二氧化硅抗菌剂；

(2)将透明二氧化硅抗菌剂、增韧剂、无水乙醇和聚合物母粒加入高混机中混合搅拌，真空烘干，转移至双螺杆挤出机，添加偶联剂熔融混合，挤出造粒，得到纳米银透明抗菌母粒。

其中，步骤(1)中，按照重量份计：乙酸硅：溶剂：分散剂：硝酸银：阳离子表面活性剂：还原剂为(100～500)：(1000～4000)：(100～1000)：(1～5)：(100～500)：(1～20)。

其中，步骤(1)中，所述溶剂为环己烷、乙醚、戊醇、乙醇中的一种或多种。

其中，步骤(1)中，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、氧化聚乙烯蜡、乙烯基双硬脂酰胺中的一种或多种。