[发明专利]一种抗菌型阻燃炭塑复合材料的制造工艺

权利要求书

1.一种抗菌型阻燃炭塑复合材料的制造工艺，其特征在于：包括以下制备步骤：

1)按质量份数，取30-40份预处理竹炭颗粒，置于100-150份质量分数为50％-60％的氢氧化钾溶液中，在60-70℃下搅拌20-24h后，于100-105℃下干燥10-12h；取出上述竹炭置于陶瓷蒸发皿后放入活化炉，以8-10℃/min的速率升温，同时采用恒流泵通入水蒸气，控制活化温度850-900℃，用量为400-450g/h，活化1.5-2h后置于干燥皿中密封冷却至室温，得到改性竹炭A；

2)按质量份数，将步骤1)中的改性竹炭A与150-200份还原性醇相分散液混合，在70-80℃下恒温搅拌10-20min后，在容器上施加低压静电场，在搅拌的同时缓慢向混合液中滴加浓度为0.01-0.05mol/L的硝酸银溶液，滴加速度为30-40滴/min，持续5-8min，同时添加络合剂，滴加速度为5-10滴/min，控制反应溶液的pH为10-11；滴加结束后继续搅拌15-20min，过滤后使用去离子水冲洗3-4次，在70-80℃真空干燥后得到改性竹炭B；

3)按质量份数，将步骤2)中的改性竹炭B与90-120份磷酸、30-40份醇相三聚氰胺分散液置于三颈烧瓶中回流搅拌，控制温度为100-120℃，保持7-8h；将反应产物抽滤后再70-80℃真空干燥后得到改性竹炭C；

4)按质量份数，将步骤3)的中改性竹炭C与含5-10份阻燃协效物的水相分散液搅拌混合，搅拌转速为50-60r/min，搅拌20-30min，在80-90℃下干燥后得到混合基料D；

5)按质量份数，将步骤4)中混合基料D与0.1-0.5份抗氧化剂、10-15份抗菌凝胶、300-400份聚乳酸树脂加入混炼机中加热搅拌15-20min，搅拌温度为170-180℃，搅拌速度为100-200r/min，混炼均匀后得到母粒；

6)将步骤5)中的母粒加入挤塑机挤出后，借助特殊形状模具热压成型得到抗菌型阻燃炭塑复合材料；

步骤1中竹炭的预处理方法为：

取10-20份竹炭颗粒与3-5份纳米膨胀石墨颗粒搅拌混合置于高温炭化炉中，在N₂气氛下再炭化，炭化温度为800-1000℃，保温1.5-2h；保温结束后将再炭化竹炭置于干燥皿中冷却至室温，随后使用去离子水在30-45Hz超声震荡辅助下清洗3-4次，最后在80-100℃下干燥得到预处理竹炭；

步骤2中还原性醇相分散液的制备方法为：

按质量份数，取0.1-0.5份聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、1-3份二氧化钛(TiO2)、30-40份双氧水(H2O2)溶液，在30-45Hz超声震荡下分散在200-300份乙二醇溶液中，得到还原性醇相分散液。

2.根据权利 要求1所述的一种抗菌型阻燃炭塑复合材料的制造工艺，其特征在于：所述低压静电场的施加方式为：容器上下放置石墨电极板，其中上极板接直流电源正极，电源电压12V，上极板中心预留直径45mm孔，上极板两侧对称预留30mm孔。

3.根据权利 要求1所述的一种抗菌型阻燃炭塑复合材料的制造工艺，其特征在于：所述醇相三聚氰胺分散液的溶剂为无水乙醇。

4.根据权利 要求1所述的一种抗菌型阻燃炭塑复合材料的制造工艺，其特征在于：所述阻燃协效物包括有20-30份低温焙烧竹炭、5-10份木质素、1-3份甲壳素。

5.根据权利 要求4所述的一种抗菌型阻燃炭塑复合材料的制造工艺，其特征在于：所述低温焙烧竹炭的炭化温度为250-300℃，炭化时间7-8h。

6.根据权利 要求1所述的一种抗菌型阻燃炭塑复合材料的制造工艺，其特征在于：所述抗菌凝胶为羧甲基壳聚糖气凝胶。