[发明专利]一种抗菌尼龙及其制备方法

说明书

本发明公开了一种抗菌尼龙。所述抗菌尼龙，包括：尼龙树脂以及分散在所述树脂中的抗菌剂，所述抗菌剂为凹凸棒土‑纳米银复合无机粉末，其中，纳米银与凹凸棒土的质量比为10/100‑100/100，纳米银的粒径范围为3‑100nm。本发明所述的抗菌剂具有用量少，价格低，制备工艺简单、改善力学性能等优点，在提高材料抗菌性能的同时，在较小的用量下，就能提高材料的刚性，是一种理想的尼龙树脂的改性助剂。

技术领域

本发明涉及高分子领域，进一步地说，是涉及一种抗菌尼龙及其制备方法，该抗菌尼龙材料可应用于生产和生活的各种领域。

背景技术

抗菌塑料制品在生产生活中的应用日益广泛，各种抗菌剂及抗菌塑料也随着发展。塑料抗菌剂分为无机抗菌剂和有机抗菌剂。无机抗菌剂的安全性、耐热性、耐久性较好，如Ag，Zn等。有机抗菌剂，例如，塞菌灵、百菌清、多菌灵、吡啶硫酸锌、正丁基苯并异噻唑啉酮(BBIT)等，在塑料中析出较快，不耐洗涤，作用寿命短。

无机抗菌剂银离子作为抗菌剂，具有高效、安全、杀菌谱广、耐热性、无耐药性和高选择性等优点。将纳米银负载在不同的载体上，可提高纳米银的抗菌效果和分散性。载银的载体通常为介孔结构的无机矿物，包括沸石、埃洛石、海泡石、介孔二氧化硅、凹凸棒土等。其中凹凸棒土为多孔结构的纳米粒子，其主要成分是坡缕石(凹凸棒石)，是一种具有链层状结构的含水富镁硅酸盐粘土矿物。其骨架结构呈三维立体状，由硅氧四面体和镁铝八面体通过共用顶点相互连接而成，具有众多平行于棒晶(针状、微棒状或纤维状单晶体)方向排列的管状纳米级孔道，孔道贯穿整个结构，从截面上看孔道呈大小相等(约0.38nm×0.63nm)蜂窝状，属于天然一维纳米材料，具有良好的吸附性能且价廉，是非常理想的载体材料，因此引起了学者和研究结构的重视。如中国专利CN1568703A在表面活性剂和有机还原剂存在的条件下，以凹凸棒石为载体与硝酸银溶液化学反应形成复合抗菌剂；类似的，中国专利CN1685830A，把沸石粉体浸泡在硝酸银溶液中，使得银离子充分吸附在沸石的孔隙中，然后在搅拌的条件下加入水合肼把银离子还原为纳米银。

化学还原法制备载银抗菌剂，通常对载体的纯度、表面性质等有很高要求，并且在加入硝酸银溶液前还要对载体溶液进行分散和调节pH值的处理。载体上负载的纳米银含量很低，导致抗菌剂抗菌效果不是很好，抗菌剂中残留的还原剂和表面活性剂对其应用有很大的影响。

尼龙树脂是最重要的工程塑料，该产品系列应用广泛，几乎覆盖每一个领域，是五大工程塑料中应用最广的品种。为了更好的满足应用等方面的诸多要求，人们不断研究各种方法对尼龙的性能进行改进。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种凹凸棒土-纳米银复合无机粉末改性尼龙及其制备方法。以廉价的凹凸棒土和硝酸银为原料，无需添加任何还原剂，将经喷雾干燥后的粉末加入尼龙中熔融共混，得到所述的抗菌尼龙(载纳米银的凹凸棒土复合无机粉末改性尼龙)。本发明工艺简单、绿色环保。避免了有机溶剂的使用，且减少了环境污染物的排放。

本发明的目的之一是提供一种抗菌尼龙，包括：尼龙树脂以及分散在所述树脂中的抗菌剂，所述抗菌剂为凹凸棒土-纳米银复合无机粉末，其中，纳米银与凹凸棒土的质量比为10/100-100/100，纳米银的粒径范围为3-100nm。

根据本发明，所述凹凸棒土具有呈棒状或纤维状结构并具有中空的纳米级孔道，凹凸棒土的棒晶直径在10-80nm之间。在凹凸棒土表面负载有粒径3-100nm的纳米银颗粒。纳米银颗粒为球形。优选，所述纳米银与凹凸棒土的质量比为30/100-80/100。

根据本发明的抗菌尼龙，所述凹凸棒土-纳米银复合无机粉末与尼龙树脂的重量比为(0.01-1):100，优选(0.01-0.1):100。