[发明专利]氢氧化镁/二氧化钛阻燃抗菌复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合材料的制备方法，特别是涉及一种氢氧化镁/二氧化钛阻燃抗菌复合材料的制备方法。

背景技术

在高性能材料日益发展的今天，材料的多功能性已经逐渐成为一种新兴的产业要求，同时纳米技术作为一种高新技术，在高分子材料的改性中具有非常广阔的应用前景。其中材料的阻燃和抗菌性在各种功能性要求当中日益突出，可广泛应用于航天材料，生活用品、涂料以及纺织类用品等方面，具有一般工程材料所不具备的优异性能，是一种全新的高技术新材料。

目前，人们已经研发出传统的无机抗菌剂、有机抗菌剂和天然抗菌剂等抗菌产品，以及一些卤系、磷系和金属无机阻燃剂等阻燃产品。传统的抗菌剂在安全性、抗菌持久性、抗菌广谱性、化学稳定性、耐热性和抗耐药性等方面均存在不足，而卤系、磷系阻燃剂在燃烧时会产生有毒和腐蚀性气体，因此其应用越来越受到限制。另外人们主要集中于阻燃材料或抗菌材料单独添加到基体当中的研究，而针对于阻燃材料和抗菌材料种类的筛选及阻燃抗菌复合材料研究较少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氢氧化镁/二氧化钛阻燃抗菌复合材料的制备方法，分别以可溶性镁盐和纳米二氧化钛为原料、氨气为反应物料，通过在鼓泡反应器内将氨气直接通入可溶性镁盐与纳米氧化钛的混合液进行反应，制备片状氢氧化镁/二氧化钛新型复合纳米阻燃抗菌剂的方法。采用该法生产成本低、过程实现容易、产品质量高。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

氢氧化镁/二氧化钛阻燃抗菌复合材料的制备方法，该方法采用可溶性镁盐及二氧化钛为原料，配成含可溶性镁盐和纳米二氧化钛的混合液并进行超声振动；将以上混合液加入到鼓泡式反应器中并加热，氨气则以鼓泡形式通入到该反应液中，经反应、陈化及洗涤抽滤和干燥处理得到高分散性的微细片状氢氧化镁/二氧化钛复合纳米粉体。

所述的氢氧化镁/二氧化钛阻燃抗菌复合材料的制备方法，其所述方法反应温度为25℃～100℃，可溶性镁盐含量为180～220g/L，二氧化钛含量为2.0～3.5g/L，反应时间为2～3h。

所述的氢氧化镁/二氧化钛阻燃抗菌复合材料的制备方法，其所述方法反应物氨气直接以气体鼓泡方式进入反应体系与可溶性镁盐溶液反应，与此同时氢氧化镁和二氧化钛之间进行包覆生长，形成氢氧化镁/氧化钛复合产品。

所述的氢氧化镁/二氧化钛阻燃抗菌复合材料的制备方法，其所述方法制备的氢氧化镁/氧化钛复合产品激光粒度分布仪测试平均颗粒径为0.4～1.5μm；XRD测试I₀₀₁/I₁₀₁为0.5～1.0。

发明的优点与效果是：

1. 产品既具有抗菌性又具有阻燃性。

2．采用氨气为反应物料，反应后产物母液过滤、洗涤均容易,氢氧化镁/二氧化钛复合产品纯度高。

3．采用鼓泡反应器，氨气通过鼓泡方式直接通入可溶性镁盐与二氧化钛混合液，通过优化反应体系宏观及微观混合，提高纳米二氧化钛与氢氧化镁复合效果。

4．二氧化钛吸附在氢氧化镁表面上，产品颗粒形貌为规则的片状，且分散良好、大小均一，其表观粒径D50=1.76μm，晶体表面极性较弱，微观内应力小，分散性较好，有利于与其他有机分子材料相融，分解最强吸热峰温度在374.2℃，产品热稳定性好，并具有一定的光催化抗菌效果。

5．此方法反应温度温和（低于100℃），避免机械复合过程中出现的混合不均匀，通过此法所得产品指标既满足氢氧化镁阻燃剂的使用要求，又满足二氧化钛光催化抗菌剂的使用要求。

6．本发明开发的工艺能够合成高质量抗菌阻燃剂产品，操作步骤简单，所需设备及占地面积少，设备投资及生产费用低，污染物排放量少，适宜于规模生产。

附图说明

图1为氢氧化镁/二氧化钛复合材料的红外分析图；

图2为氢氧化镁/二氧化钛复合材料的XRD分析图。

注：本发明的图1—图2为产物状态的分析示意图或照片，图中文字或影像不清晰并不影响对本发明技术方案的理解。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明。

本发明首先将可溶性镁盐与一定量二氧化钛配成混合液，经搅拌及超声振动后加入到鼓泡式反应器中并在充分搅拌情况下按通气速率以鼓泡方式直接通入氨气，控制反应温度于进行反应，反应后，再恒温陈化2～3h后进行抽滤、洗涤及干燥得到纳米级氢氧化镁/二氧化钛复合粉体。