[发明专利]一种抗菌抗病毒石墨烯聚酰胺复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种抗菌抗病毒石墨烯聚酰胺复合材料及其制备方法，具体涉及聚酰胺材料技术领域，包括尼龙和浸渍液，浸渍液包括聚酰胺树脂、环氧树脂、石墨烯、纳米纤维素、纳米银颗粒、石墨烯水凝胶和有机溶剂。本发明中可有效提高石墨烯聚酰胺复合材料中的耐用性，可长时间保证石墨烯聚酰胺复合材料的抗菌抗病毒性能，可在湿热环境和酸碱污染后保持抗菌抗病毒性能；可有效加强纳米材料与树脂材料的复合改性效果以及材料接触效果，另外留有未改性处理的原料在剪切乳化时加入体系中，使得浸渍液中的有效成分种类更多，且结合效果佳，有效物质相互作用可进一步加强石墨烯聚酰胺复合材料的耐用性吗，保证其抗菌抗病毒性能。

技术领域

本发明涉及聚酰胺材料技术领域，更具体地说，本发明涉及一种抗菌抗病毒石墨烯聚酰胺复合材料及其制备方法。

背景技术

石墨烯(Graphene)是一种以sp2杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景。聚酰胺俗称尼龙(Nylon)，英文名称Polyamide(简称PA)，密度1.15g/cm3，是分子主链上含有重复酰胺基团—[NHCO]—的热塑性树脂总称，包括脂肪族PA，脂肪—芳香族PA和芳香族PA。石墨烯材料的抗菌抗病毒能力主要基于以下几种机制的混合协同作用：1)物理切割，也称纳米刀(Nano-Knives)，石墨烯材料尖锐物理边缘可有效切割细菌病毒表面，破坏细胞壁和膜结构，造成胞内物质泄漏和代谢紊乱，最终导致细菌病毒死亡，是石墨烯材料的主要抗菌抗病毒机制之一；2)膜表面成分提取(Insertion and Extraction)，石墨烯材料具有大的比表面积和疏水性，可以有效通过接触或插入方式吸附结合细菌病毒表面的磷脂分子，从而破坏其细胞膜结构引起细菌病毒死亡；3)物理捕获(Wrapping)，石墨烯材料会通过包裹方式将细菌同周围介质隔离，进而阻断其增殖，起到抑菌作用；4)氧化应激作用(ROS)，在同细菌接触过程中，石墨烯表面缺陷和尖锐的边缘结构均会诱导细菌产生活性氧成分，从而导致其正常生理代谢紊乱，造成细菌死亡。除了上述主要抗菌抗病毒机制外，电荷传导也是重要的石墨烯抗菌机制，该机制通过石墨烯传导细菌表面电荷，破坏细胞膜的生理活动和功能，造成细菌代谢紊乱，进而促进细菌死亡。复合纤维材料是石墨烯抗菌应用的主要产品方向之一，将石墨烯或改性石墨烯抗菌抗病毒材料在纺丝过程中掺加到纺丝溶液中，从而通过传统纺丝工艺制备得到性能优异的多功能性复合石墨烯纤维。

现有的抗菌抗病毒石墨烯聚酰胺复合材料，耐用性不佳，使用一段时间之后，抗菌抗病毒性能急剧下降。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种抗菌抗病毒石墨烯聚酰胺复合材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种抗菌抗病毒石墨烯聚酰胺复合材料，包括尼龙和浸渍液，所述浸渍液按照重量百分比计算包括：33.40～37.60％的聚酰胺树脂、19.60～21.40％的环氧树脂、2.94～3.16％的石墨烯、4.56～4.84％的纳米纤维素、1.84～1.96％的纳米银颗粒、2.14～2.36％的石墨烯水凝胶，其余为有机溶剂。

进一步的，所述浸渍液按照重量百分比计算包括：33.40％的聚酰胺树脂、19.60％的环氧树脂、2.94％的石墨烯、4.56％的纳米纤维素、1.84％的纳米银颗粒、2.14％的石墨烯水凝胶、35.52％的有机溶剂。

进一步的，所述浸渍液按照重量百分比计算包括：37.60％的聚酰胺树脂、21.40％的环氧树脂、3.16％的石墨烯、4.84％的纳米纤维素、1.96％的纳米银颗粒、2.36％的石墨烯水凝胶、28.68％的有机溶剂。

进一步的，所述浸渍液按照重量百分比计算包括：35.50％的聚酰胺树脂、20.50％的环氧树脂、3.05％的石墨烯、4.70％的纳米纤维素、1.90％的纳米银颗粒、2.25％的石墨烯水凝胶、32.10％的有机溶剂。