[发明专利]一种载银纳米抗菌有机蒙脱土的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于纳米抗菌材料领域，具体涉及一种载银纳米抗菌有机蒙脱土的制备方法。

背景技术

近年来，由微生物及其变种引发的全球性微生物灾害事件频频发生。要有效防止微生物 滋生、繁殖、蔓延和传播，使用长效抗菌材料是最简单、安全和有效的方法。

抗菌材料的核心是抗菌剂，即微生物对其高度敏感、少量添加到材料中即可赋予材料抗 微生物性能的化学物质。高效、广谱和长效抗菌性，稳定性好、不变色，安全性较高，与基 材相容性好，以及可加工性的抗菌剂是目前添加在材料中的理想添加剂，也是抗菌科研工作 者一直追求的目标。抗菌剂主要有无机、有机和天然三大类。为了克服有机抗菌剂热稳定性 差、易分解、毒性较大和天然抗菌剂效果不佳的特点，科研工作者将研究方向转向了无机抗 菌剂。初期产业化的无机抗菌剂主要采用物理吸附或离子交换方法，将银、铜、锌等金属离 子附载于多孔材料微孔内，利用金属离子的抗菌能力，通过缓释作用达到长效抑菌的目的。 近年来，又出现了纳米银、氧化锌和光催化材料等无机抗菌剂。在金属离子抗菌材料中，综 合考虑安全性、使用性和抗菌效果等因素，能够被应用的抗菌金属离子主要有银、锌和铜离 子。金属离子抗菌材料的主要品种按载体划分有玻璃载金属离子、沸石载金属离子、粘土载 金属离子、磷酸盐载金属离子等。

粘土是一种天然矿物，我国具有丰富的粘土资源，其储量占世界的1/2，粘土被称为“ 万能之土”，蒙脱土是粘土矿物的一种，蒙脱土晶体的结构为2层硅氧四面体片夹1层铝(镁 )氧(氢氧)八面体片构成的2∶1型含结晶水硅酸盐矿物单元结构。层厚度为1nm左右。其通 式为：Na_x(H₂O)₄(Al₂(AlxSi_4xO₁₀)(OH)₂)。层内由于四次配位的Si被Al代替和六次配位的Al被 Mg、Fe等代替而产生负电荷，使得层间存在大量的可交换的Na⁺和Ca²⁺。基于蒙脱土的纳米层 状结构及可离子交换的特性，Oya A，Banse F，Ohashi F等在Appl Clay Sci

杂志上1991年第6期发表了用Ag⁺离子与钠基蒙脱土进行离子交换反应，从而获得在纳米 尺度上金属与非金属复合的载银纳米复合抗菌材料，达到了良好的抗菌效果。日本专利特开 平8-34937山田善市和竹内聪在1996年公布了一种抗菌涂料组成物的制备方法，其中采用银 的铵络合盐对蒙脱土中的碱金属离子进行离子交换，控制了银离子的溶解速率和变色，达到 了较好的抗菌效果。专利CN 1398520A中，谭绍早、陈震华、张红等公开了一种粘土复合抗 菌剂的制备方法。制备中需要先得到金属络合离子，金属络合离子与蒙脱土的离子交换和有 机阳离子层间插入是分步进行，工艺过程复杂，不易控制，生产成本高。

发明内容

本发明旨在提供一种制备工艺简单、成本低廉、易操作、避免副反应的载银纳米有机蒙 脱土制备方法，进一步提高载银纳米有机蒙脱土的抗菌性、广谱性、耐热性、抗菌持久性、 与树脂的相容性等。

本发明的目的是通过以下方式实现的。

一种载银纳米抗菌有机蒙脱土的制备方法包括以下步骤：

1)将AgNO₃溶液滴加到蒙脱土凝胶液中，水浴搅拌60-240min，得到载银蒙脱土混合液 ；

2)直接将十八烷基羟乙基二甲基硝酸铵、十八烷基三甲基硝酸铵或十八烷基二羟乙基 甲基硝酸铵配制的有机阳离子溶液加入到载银蒙脱土混合液中，水浴搅拌60-240min，制得 载银有机蒙脱土混合液；

3)将2)步所得混合液抽滤、洗涤、干燥，研磨过筛得到载银纳米抗菌有机蒙脱土。

其中1)步中所述的蒙脱土凝胶液中的蒙脱土为钠基蒙脱土，其离子交换量为90-150 mmol/100g。

所述的AgNO₃溶液中AgNO₃物质的量浓度为0.1-1.0mol/L；用量为20ml。并且将AgNO₃溶 液经恒流泵缓慢滴入蒙脱土凝胶中，恒流泵流速为0.5-2ml/min。

其中2)步中所述的有机阳离子溶液中有机阳离子的物质的量为0.4-1.0mol/L；用量为 20ml。