本發明屬于納米材料
技術領域：
，特別涉及一種抗腐蝕抗菌納米材料及其制備方法。
背景技術：
：納米級結構材料即簡稱為納米材料，納米材料因其比表面積大，在納米和分子水平范圍內具有應用特性；納米材料和納米技術自20世紀80年代末誕生并迅速崛起，納米材料的發展對于傳統產業的技術提升非常重要，許多新領域的突破也迫切需要納米材料和納米科技的支撐，諸如在機械、電子、光學、磁學、化學和生物學領域，都將有著廣泛的應用前景，對推動國民經濟發展和未來社會進步具有不可替代的作用和舉足輕重的地位。納米材料因其小尺寸效應、表面效應、量子尺寸效應和宏觀量子隧道效應等使其在力、熱、聲、磁、光、電、催化、敏感等方面表現出許多與其傳統大晶體材料截然不同的獨特性能，諸如燒結溫度降低、化學活性增大、耐腐蝕性增強、密度降低、熱導率降低、彈性模量降低、電導率升高、熱膨脹系數提高等等，這些獨特魅力無疑會給精細化工帶來福音，使納米材料被用作催化劑、潤滑劑、導電填料、敏感元件、燒結助劑、感光材料、磁性材料等。至今為止，納米材料已被廣泛應用于眾多研究和應用領域，而且仍蘊藏著巨大的潛能。隨著現有納米材料的廣泛應用，其應用領域和環境越來越復雜，例如納米材料在醫學、涂料等領域的特殊場景中應用時，比如存在酸性或堿性環境，同時又要防止細菌的滋生，且工作溫度較低時，現有的納米材料就無法滿足上述需求，因此開發一種多功能的新型納米材料非常必要。技術實現要素：針對上述缺陷，本發明的目的是提供一種抗腐蝕抗菌納米材料及其制備方法，以滿足特種環境下對納米材料的需求，拓寬了納米材料的應用范圍。本發明的目的可以通過以下技術方案實現：一種抗腐蝕抗菌納米材料，包含如下重量組份的各物質：聚氨酯彈性體50-60份、納米氧化銀3-7份、納米氧化鋅2-6份、2-甲基丙醇9-13份、對甲苯磺酸7-11份、3-吡啶甲酸鎂2-5份、檸檬酸三銀1-4份、交聯醇胺纖維素6-10份、萜烯樹脂10-13份、2-甲基丙烯醛9-14份、N-甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷5-8份、4-甲基-5-甲酰基噻唑2-6份、腺苷環磷酸酯7-13份、酚妥拉明12-16份、偶氮甲酰胺4-8份。進一步的，所述聚氨酯彈性體54-58份、納米氧化銀4-6份、納米氧化鋅3-5份、2-甲基丙醇10-12份、對甲苯磺酸8-10份、3-吡啶甲酸鎂3-5份、檸檬酸三銀1-3份、交聯醇胺纖維素7-9份、萜烯樹脂11-13份、2-甲基丙烯醛10-12份、N-甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷5-7份、4-甲基-5-甲酰基噻唑3-5份、腺苷環磷酸酯9-12份、酚妥拉明13-15份、偶氮甲酰胺5-7份。進一步的，所述聚氨酯彈性體56份、納米氧化銀5份、納米氧化鋅4份、2-甲基丙醇11份、對甲苯磺酸9份、3-吡啶甲酸鎂4份、檸檬酸三銀2份、交聯醇胺纖維素8份、萜烯樹脂12份、2-甲基丙烯醛11份、N-甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷6份、4-甲基-5-甲酰基噻唑4份、腺苷環磷酸酯11份、酚妥拉明14份、偶氮甲酰胺6份。一種抗腐蝕抗菌納米材料的制備方法，包括如下步驟：S1：將納米氧化銀3-7份、納米氧化鋅2-6份、3-吡啶甲酸鎂2-5份和檸檬酸三銀1-4份加入2-甲基丙醇9-13份中，在溫度30-40℃下超聲分散均勻，得到混合液A；S2：向步驟S1中所得混合液A中加入對甲苯磺酸7-11份，隨后加入交聯醇胺纖維素6-10份、萜烯樹脂10-13份、2-甲基丙烯醛9-14份和4-甲基-5-甲酰基噻唑2-6份，在溫度80-100℃下攪拌反應30-40min，得到混合液B；S3：將腺苷環磷酸酯7-13份和偶氮甲酰胺4-8份加入酚妥拉明12-16份中，在溫度90-110℃下攪拌反應30-40min，得到混合液C；S4：將步驟S3中所述混合液C和步驟S2中所述混合液B混合，在溫度80-120℃下，將N-甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷5-8份滴加，先以200-250r/min攪拌30-40min；隨后以400-500r/min攪拌反應1-3h；待反應結束后經過濾、洗滌、干燥后即可得到所述抗腐蝕抗菌納米材料。進一步的，步驟S1中所述溫度為35℃，超聲功率為500W，超聲時間3-8min。進一步的，步驟S2中所述溫度為86℃，以速率500r/min攪拌反應35min。進一步的，步驟S3中所述溫度為100℃，以速率800r/min攪拌反應35min。進一步的，步驟S4中所述溫度為110℃，先以220r/min攪拌反應35min；隨后以450r/min攪拌反應2h。本發明與現有技術相比，其有益效果為：本發明所述抗腐蝕抗菌納米材料的制備方法，在原有配料中，通過加入3-吡啶甲酸鎂、檸檬酸三銀和4-甲基-5-甲酰基噻唑以提高材料的抗菌性能；通過加入腺苷環磷酸酯和酚妥拉明以提高材料的耐低溫性能；通過加入交聯醇胺纖維素、偶氮甲酰胺和N-甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷，提高材料的防腐蝕性能；上述幾種物質的選用和彼此間配比的選擇，使得它們性能之間不會產生干擾，而是協同共同促進三者性能的提升，制備出抗腐蝕抗菌耐低溫性能兼有的納米材料。具體實施方式以下結合實施例對本發明作進一步的說明。實施例1S1：將納米氧化銀3份、納米氧化鋅2份、3-吡啶甲酸鎂2份和檸檬酸三銀1份加入2-甲基丙醇9份中，在溫度30℃下，在超聲功率500W下超聲分散3min，得到混合液A；S2：向步驟S1中所得混合液A中加入對甲苯磺酸7份，隨后加入交聯醇胺纖維素6份、萜烯樹脂10份、2-甲基丙烯醛9份和4-甲基-5-甲酰基噻唑2份，在溫度80℃下，以速率500r/min攪拌反應30min，得到混合液B；S3：將腺苷環磷酸酯7份和偶氮甲酰胺4份加入酚妥拉明12份中，在溫度90℃下，以速率800r/min攪拌反應30min，得到混合液C；S4：將步驟S3中所述混合液C和步驟S2中所述混合液B混合，在溫度80℃下，將N-甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷5份滴加，先以200r/min攪拌30min；隨后以400r/min攪拌反應1h；待反應結束后經過濾、洗滌、干燥后即可得到所述抗腐蝕抗菌納米材料，該材料顆粒為40-60nm。對比例1S1：將納米氧化銀3份和納米氧化鋅2份加入2-甲基丙醇9份中，在溫度30℃下，在超聲功率500W下超聲分散3min，得到混合液A；S2：向步驟S1中所得混合液A中加入對甲苯磺酸7份，隨后加入萜烯樹脂10份和2-甲基丙烯醛9份，在溫度80℃下，以速率500r/min攪拌反應30min，得到混合液B；S3：在溫度80℃下，將N-甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷5份滴加入步驟S2中所述混合液B中，先以200r/min攪拌30min；隨后以400r/min攪拌反應1h；待反應結束后經過濾、洗滌、干燥后即可得到所述材料，該材料顆粒為70-80nm。實施例2S1：將納米氧化銀7份、納米氧化鋅6份、3-吡啶甲酸鎂5份和檸檬酸三銀4份加入2-甲基丙醇13份中，在溫度40℃下，在超聲功率500W下超聲分散8min，得到混合液A；S2：向步驟S1中所得混合液A中加入對甲苯磺酸11份，隨后加入交聯醇胺纖維素10份、萜烯樹脂13份、2-甲基丙烯醛14份和4-甲基-5-甲酰基噻唑6份，在溫度100℃下，以速率500r/min攪拌反應40min，得到混合液B；S3：將腺苷環磷酸酯13份和偶氮甲酰胺8份加入酚妥拉明16份中，在溫度110℃下，以速率800r/min攪拌反應30min，得到混合液C；S4：將步驟S3中所述混合液C和步驟S2中所述混合液B混合，在溫度120℃下，將N-甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷8份滴加，先以250r/min攪拌40min；隨后以500r/min攪拌反應3h；待反應結束后經過濾、洗滌、干燥后即可得到所述抗腐蝕抗菌納米材料，材料顆粒為40-50nm。對比例2S1：將納米氧化銀7份和納米氧化鋅6份加入2-甲基丙醇13份中，在溫度40℃下，在超聲功率500W下超聲分散8min，得到混合液A；S2：向步驟S1中所得混合液A中加入對甲苯磺酸11份，隨后加入萜烯樹脂13份和2-甲基丙烯醛14份，在溫度100℃下，以速率500r/min攪拌反應40min，得到混合液B；S3：在溫度120℃下，將N-甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷8份滴加入步驟S2中所述混合液B中，先以250r/min攪拌40min；隨后以500r/min攪拌反應3h；待反應結束后經過濾、洗滌、干燥后即可得到所述材料，材料顆粒為50-60nm。實施例3S1：將納米氧化銀4份、納米氧化鋅3份、3-吡啶甲酸鎂3份和檸檬酸三銀1份加入2-甲基丙醇10份中，在溫度30℃下，在超聲功率500W下超聲分散3min，得到混合液A；S2：向步驟S1中所得混合液A中加入對甲苯磺酸8份，隨后加入交聯醇胺纖維素7份、萜烯樹脂11份、2-甲基丙烯醛10份和4-甲基-5-甲酰基噻唑3份，在溫度80℃下，以速率500r/min攪拌反應30min，得到混合液B；S3：將腺苷環磷酸酯9份和偶氮甲酰胺5份加入酚妥拉明13份中，在溫度90℃下，以速率800r/min攪拌反應30min，得到混合液C；S4：將步驟S3中所述混合液C和步驟S2中所述混合液B混合，在溫度90℃下，將N-甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷5份滴加，先以200r/min攪拌30min；隨后以400r/min攪拌反應1h；待反應結束后經過濾、洗滌、干燥后即可得到所述抗腐蝕抗菌納米材料，材料顆粒為30-40nm。實施例4S1：將納米氧化銀6份、納米氧化鋅5份、3-吡啶甲酸鎂5份和檸檬酸三銀3份加入2-甲基丙醇12份中，在溫度40℃下，在超聲功率500W下超聲分散8min，得到混合液A；S2：向步驟S1中所得混合液A中加入對甲苯磺酸10份，隨后加入交聯醇胺纖維素9份、萜烯樹脂13份、2-甲基丙烯醛12份和4-甲基-5-甲酰基噻唑5份，在溫度100℃下，以速率500r/min攪拌反應40min，得到混合液B；S3：將腺苷環磷酸酯12份和偶氮甲酰胺7份加入酚妥拉明15份中，在溫度110℃下，以速率800r/min攪拌反應40min，得到混合液C；S4：將步驟S3中所述混合液C和步驟S2中所述混合液B混合，在溫度120℃下，將N-甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷7份滴加，先以250r/min攪拌40min；隨后以500r/min攪拌反應3h；待反應結束后經過濾、洗滌、干燥后即可得到所述抗腐蝕抗菌納米材料，材料顆粒為20-30nm。實施例5S1：將納米氧化銀5份、納米氧化鋅4份、3-吡啶甲酸鎂4份和檸檬酸三銀2份加入2-甲基丙醇11份中，在溫度35℃下，在超聲功率500W下超聲分散5min，得到混合液A；S2：向步驟S1中所得混合液A中加入對甲苯磺酸9份，隨后加入交聯醇胺纖維素8份、萜烯樹脂12份、2-甲基丙烯醛11份和4-甲基-5-甲酰基噻唑4份，在溫度86℃下，以速率500r/min攪拌反應35min，得到混合液B；S3：將腺苷環磷酸酯11份和偶氮甲酰胺6份加入酚妥拉明14份中，在溫度100℃下，以速率800r/min攪拌反應35min，得到混合液C；S4：將步驟S3中所述混合液C和步驟S2中所述混合液B混合，在溫度110℃下，將N-甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷6份滴加，先以220r/min攪拌35min；隨后以450r/min攪拌反應2h；待反應結束后經過濾、洗滌、干燥后即可得到所述抗腐蝕抗菌納米材料，材料顆粒為20-25nm。耐腐蝕性能檢測：取以上實施例和對比例所得材料2g分別浸泡在室溫30℃下的10%硫酸水溶液和10%氫氧化鈉水溶液中，浸泡24h，查看結果。抗菌性能檢測：取以上實施例和對比例所得材料0.01g分別加入到1ml大腸桿菌液體培養基中，靜置45min，離心分離，取上層清液于培養皿中培養觀察細菌生長情況。耐低溫性能檢測：取以上實施例和對比例所得材料2g分別在-30℃到-10℃溫度下測試，觀察結果。具體結論見下表：試驗耐酸性、耐堿性殺菌率（%）耐低溫溫度（℃）實施例1無變色、脫落、起泡、斑點等現象85-30對比例1褪色、開裂、脫落等現象621實施例2無變色、脫落、起泡、斑點等現象87.5-25對比例2褪色、開裂、脫落等現象64.32實施例3無變色、脫落、起泡、斑點等現象90.1-20實施例4無變色、脫落、起泡、斑點等現象92.6-13實施例5無變色、脫落、起泡、斑點等現象94.5-10由以上表格中數據可以看出，各個實施例得到的納米材料在浸泡過酸和堿后均無變色、脫落、氣泡等現象發生，而對比例得到的納米材料則出現較為嚴重的褪色、開裂、脫落現象；實施例中納米材料的殺菌率相比對比例而言，提高了20-30個百分點；且實施例的納米材料能夠承受-30到-10℃的低溫，而對比例中的納米材料則只能夠承受1-2℃的溫度；由此可以得出，本發明制得的納米材料兼具有防腐、防菌、耐低溫的綜合性能，與現有技術相比而言，凸顯出優異的技術效果。本發明不限于這里的實施例，本領域技術人員根據本發明的揭示，不脫離本發明范疇所做出的改進和修改都應該在本發明的保護范圍之內。當前第1頁1 2 3