[发明专利]一种抗菌性薄膜

说明书

技术领域

本发明属于纳米材料技术，具体涉及一种抗菌性薄膜。

背景技术

随着科技发展和人们生活水皮的不断提高，抗菌性的包装薄膜也广泛的运用到行业。由于纳米粒子具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应，因而展现出许多特殊的性质。当把这些材料加入传统的涂料之中，就能产生良好的效果，如长效抗菌性能，紫外屏蔽性能，光催化性能等，并同时增加涂料的一些固有性质，如涂膜柔韧性，涂层硬度，附着力，耐汽油性，抗碱性等性能等等。本发明的多孔材料为碳包覆铜/金属氧化物具有纳米尺寸的三维孔道结构，产物形貌均一、可控，且制备方法简单，成本低廉，环境友好，并将其作为一个组分加入涂料中，使纳米粒子可以容易被多孔物质吸附而不易相互吸附成团。多孔物质的存在，可在涂层内形成有效的微孔通道，使涂膜内部的纳米粒子也可发挥吸附和催化的作用，同时也有利于抗菌物质的有序释放，从而使涂层具有长效吸附降解有害物质和长效抗菌的功效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗菌性薄膜，其特征在于，依次包括涂料层和基材层，所述涂料层的的厚度为0.1-2um，基材层的厚度为10-50um。

所述基材层选自双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜或者双向拉伸聚酯(PET)薄膜。

所述涂料层包括以下组分：

(1)多孔材料，所述多孔材料的含量为1-40%。

(2)纳米粒子，含量为1-40%，所述纳米粒子的选自纳米氧化钛、纳米银，纳米铝或其组合物。

(3)成膜物质，含量为5-80%，所述成膜物质为丙烯酸树脂。

(4)添加剂，所述添加剂包括1-2%分散剂、1-2%消泡剂和1-3%的增稠剂，所述增稠剂选自，分子量为3-10万的羟乙基纤维素。

(5)去离子水，所述去离子水的含量为5-15%。

所述多孔材料由以下方法制备：

步骤一，选取纳米金属混合物

所述纳米金属混合物由纳米醋酸镉和纳米醋酸铜粉体组成，所述醋酸镉和醋酸铜的摩尔比为2:1。

步骤二，第一溶液的制备

将步骤一的纳米金属混合物与表面活性剂和乙二醇溶液混合，质量比为：纳米金属混合物∶表面活性剂∶乙二醇溶液=(5-7)∶(3-5)∶300，将混合液在60-90℃油浴中以600-1000r/min的速率搅拌10-30分钟，自然冷却制得第一溶液。

步骤三：第二溶液的制备

将乙二醇和草酸于常温下混合，制得第二溶液，所述乙二醇和草酸的质量比为100:3。

步骤四：复合前驱体的制备

将步骤三所制得的第二溶液以3-10mL/min的滴速滴入步骤二所制得的第一溶液中，以600-1000r/min的速率60-100℃恒温搅拌8h；反应结束后，将反应生成物分别用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，离心收集，于烘箱中80℃干燥6h，即得到复合前驱体。所述第二溶液和第一溶液的质量比为：1:3-4。

步骤五：碳包覆Cu/CdO复合多孔材料的制备

将步骤四所制得复合前驱体至于管式炉中,通以氢气体积含量为1-10%的X/H2气氛，以5℃/min的速率升温至200℃，恒温保持2h，然后以5℃/min升至450℃，恒温保持2h，即得碳包覆Cu/CdO复合多孔材料，所述X为纯度不小于99.9%的氮气、氩气、氦气中的一种，氢气的体积含量在1%-10%。

2.如权利要求1所述的一种抗菌性薄膜，其特征在于所述纳米醋酸镉和纳米醋酸铜粉体的粒径为1-50nm，所制得的的多孔材料的孔隙率为86%以上，孔洞的大小为1-25nm。

3.如权利要求1所述的一种抗菌性薄膜，其特征在于所述表面活性剂选自聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、氯化三甲基十六烷基铵(CTAC)、聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物(P123)、聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段聚合物(F127)中的一种或以任意比的混合物。

4.如权利要求1所述的一种抗菌性薄膜，其特征在于所述纳米粒子的粒径为1-10nm。

本发明的多孔材料为碳包覆铜/金属氧化物具有纳米尺寸的三维孔道结构，产物形貌均一、可控，且制备方法简单，成本低廉，环境友好，并将其作为一个组分加入涂料中，使纳米粒子可以容易被多孔物质吸附而不易相互吸附成团。多孔物质的存在，可在涂层内形成有效的微孔通道，使涂膜内部的纳米粒子也可发挥吸附和催化的作用，同时也有利于抗菌物质的有序释放，从而使涂层具有长效吸附降解有害物质和长效抗菌的功效.

具体实施方式