[发明专利]纳米银抗菌剂的制备方法、纳米银抗菌剂、抗菌塑料和抗菌塑料的制备方法

说明书

本发明公开了一种纳米银抗菌剂的制备方法、纳米银抗菌剂、抗菌塑料和抗菌塑料的制备方法。纳米银抗菌剂的制备方法是采用液相化学还原的方法，液相为含有羟基，不含水的有机溶剂，保护剂和渗透剂可以作为反应还原剂，一定温度下，将Ag⁺还原成为纳米Ag颗粒，并经过一定条件，最后与保护剂、渗透剂和溶剂一起形成含银络合物的稳定溶液，制得稳定的无色透明且不含水的纳米银抗菌溶液。通过上述方法制得的纳米银抗菌剂应用于抗菌塑料中，抗菌效果良好。

技术领域

本发明涉及抗菌剂和抗菌塑料领域，更具体的涉及一种纳米银抗菌剂的制备方法，还涉及纳米银抗菌剂，还涉及抗菌塑料，还涉及抗菌塑料的制备方法。

背景技术

塑料制品与我们日常生活密不可分，涉及到我们生活的各个方面。随着生活品质的提高，人们对健康的重视，抗菌塑料制品出现在我们的视野中，并迅速占据塑料制品市场，特别是我们接触和使用频繁的日用塑料制品，如抗菌牙刷、抗菌塑料砧板、抗菌拖鞋、婴儿奶嘴和高档室内涂料。人们对这些亲密接触的日用塑料制品要求更高，既要无毒抗菌，又要美观耐用。单质银具有广谱高效的杀菌能力，持久、不分解的特性，是效果非常好的抗菌剂。当今社会科技的发展，纳米技术逐渐成熟，纳米银被发现比表面积相对于单质银来说大幅提高，表面原子占更大比例，杀菌活性也大幅度提高，因此纳米银被作为这些日常抗菌塑料制品中抗菌剂的首选。

根据理化性质将纳米银的制备方法分为物理法和化学法。其中物理法通过蒸发凝聚法、离子溅射发和机械研磨等方法获取纳米银颗粒，物理法原理简单，产品杂质少，但是仪器设备要求高、耗时长、生产费用昂贵，不利于大批量生产。

化学方法是目前制备纳米银胶态溶液最常用的方法。也是现在市场上纳米银抗菌剂制备的重要方法。化学反应主要是在液相中进行，使用适当的还原剂将Ag⁺还原成Ag⁰，通过生长使其形成纳米级颗粒。目前采取的化学法大多数采用水溶液还原法来制备纳米银，需要加入分散剂和稳定剂；大部分制得的纳米银溶液是有颜色的，从黄色到黑色，这种纳米银溶液抗菌剂加到塑料制品中，会严重影响塑料制品的美感；另外水和塑料不具有相容性，纳米银溶液在塑料中的使用受到了极大的限制。

根据纳米银是否负载在其他载体上，又分为负载型和非负载型纳米银颗粒。负载型纳米银抗菌剂是指将纳米银固定在氟石、硅胶等多孔材料表面形成的抗菌剂，将制得的纳米银固定于特定的固相载体，如专利CN1557150A公开了一种载纳米银抗菌粉体的制备方法，该方法将微米级～纳米级天然矿物或者人工合成的纳米级无机材料作为载体，浸没于银盐溶液中，通过超声波震荡，干燥，最后制成载纳米级的抗菌粉末。该方法在制备过程中耗能大，载纳米银抗菌粉末在添加到塑料的过程中，抗菌剂粉体的颗粒尺寸还会发生团聚而变大，造成材料表面产生较大雾度，影响杀菌效果，很难产业化。

而非负载型纳米银抗菌母粒的制备通常是用化学还原法制备得到纳米银抗菌剂溶液，目前采取的化学法大多数采用水溶液还原法来制备纳米银溶液。这种方法制得的纳米银溶液含有水，水和高分子树脂材料不具相容性，最后加入高分子材料中需要除水浓缩，增加成本和时间。

专利CN101402802A公开了一种非水溶性纳米银抗菌组合物及其制备方法，以及含该组合物的抗菌母粒及制备方法。该技术方案公开的制备纳米银抗菌组合物方法采用非水溶性还原剂、银化合物、分散剂、无机粉末填料和热塑性赋型树脂一起放入熔融釜中热还原，然后冷却至室温用粉碎机粉碎呈粉末状得到纳米银组合物，最后和载体树脂混合挤出造粒成为抗菌母粒。该方法制备抗菌组合物粉碎存在很大问题，一些高分子材料常温下是比较软的，粉碎比较困难，需要加入大量无机粉末填料或者低温冷冻，这个过程造成大量浪费和费用，同时该法制得的塑料透明效果差，不适合用于要求高透塑料的制备。

根据现有的技术，能够发现，目前市场上缺乏一种无色，不含水的纳米银抗菌剂安全应用于日常塑料制品。

发明内容