[发明专利]氧化石墨烯/纳米银复合涂层非织造材料的制备方法

说明书

本发明的氧化石墨烯/纳米银复合涂层非织造材料的制备方法，包括：获取碱性氧化石墨烯溶液：以强碱调节氧化石墨烯溶液至碱性；获取端氨基超支化聚合物纳米银溶液：在端氨基超支化聚合物溶液中滴加适量硝酸银溶液，搅拌、反应；获取氧化石墨烯/纳米银复合纳米材料溶液：将端氨基超支化聚合物纳米银溶液加入到碱性氧化石墨烯溶液中并搅拌；获得复合材料分散液：氧化石墨烯/纳米银复合纳米材料溶液离心分离得到复合材料，弃上清后加入四氢呋喃分散成分散液；获得复合涂层非织造材料：分散液喷涂到非织造产品表面，干燥形成复合涂层非织造材料。本方案简单高效，能够快速地提供高质量的消杀防护用品，具有极高的便利性。

技术领域

本发明属于功能性防护材料制备技术领域，具体涉及一种氧化石墨烯/纳米银复合涂层非织造材料的制备方法。

背景技术

随着SARS、禽流感、新冠等病毒的出现，防护已成为当前迫切需要解决的公共卫生问题，对防护材料的要求也越来越高。传统的防护纺织品还存在着较多缺陷，如口罩在使用过程中只能起到阻隔病毒的作用，无法杀灭和抑制病毒。因此，这类一次性防护纺织品在有效起到阻隔病毒传播的同时更是病毒聚集的场所，特别是感染人群使用的防护纺织品。这些大量消耗的一次性防护纺织品在收集和处理过程中的安全问题也至关重要，极易引发工作人员的感染。因此，开发具有高效抗菌、抗病毒功能的防护纺织品具有重要意义。

石墨烯及其衍生物作为新兴二维多功能纳米材料，以其优异广谱抗菌抗病毒能力、不会诱导细菌产生耐药性、制备工艺简单、较好的生物相容性等优点，相对于传统抗菌抗病毒成分，在生物医学、家居纺织、建筑工程等领域均表现出良好的应用潜力。石墨烯材料的抗菌抗病毒能力主要基于以下几种机制的混合协同作用：物理切割、膜表面成分提取、物理捕获、氧化应激作用(ROS)等。氧化石墨烯(GO)是石墨烯的衍生物，二维结构表面及边缘镶嵌如羧基、羰基、环氧基等含氧基团，具有易分散、表面易功能化等特点。

银纳米粒子由于巨大的比表面积和高反应活性，表现出显著的广谱抗菌抗病毒性能。但较高的表面能又使其在分散过程中极不稳定，容易发生团聚，影响其抗菌抗病毒性能。具有二维片层结构的氧化石墨烯则成为固载银纳米粒子的最佳基底材料之一，能够使银纳米粒子获得很好的分散性和稳定性，同时，固载的银纳米颗粒可以有效抑制石墨烯片层之间的堆叠，得到分散性能优异的复合纳米材料。因此，以氧化石墨烯为基底负载银纳米颗粒，两者共同作用，依据其不同的抗菌杀菌机理相互协同作用，可获得抗菌抗病毒性能更优，具有更好的广谱性和更低耐药性的复合抗菌抗病毒材料。

纤维非织造防护材料是20世纪90年代发展起来的。最初，欧美一些发达国家利用非织造先进技术，开发出了一种成本低廉、外观及手感接近传统纺织品的水刺非织造布，可通过“三抗”(抗酒精、抗血、抗油)、抗静电、抗菌等处理及γ射线消毒，是替代传统纺织品的优异材料。但是这种水刺非织造布的抗静水压相对较低，对病毒粒子阻隔效率也比较差，只能替代传统的纺织品用于普通的手术服、手术洞巾等材料的制备，不是理想的防护材料。之后研究人员开发了熔喷法非织造布作为防护材料，由于其纤维直径只有几个微米，产品的耐静水压得到了较大提高。同时，熔喷法非织造材料对病毒、PM2.5的阻隔效果相比其他非织造材料均有所提高。但作为隔离防护材料，其自身对细菌和病毒主动灭活功能的缺失大大制约了在医用防护材料方面使用安全性和防护效果的进一步提升。

发明内容

本发明方案通过获得氧化石墨烯/纳米银复合材料喷涂液进行喷涂的形式进行功能材料的生产制备，简单高效，能够快速地提高高质量的消杀防护用品，具有极高的便利性。

本发明的氧化石墨烯/纳米银复合涂层非织造材料的制备方法，包括：

获取碱性氧化石墨烯溶液：以强碱调节氧化石墨烯溶液至碱性；

获取端氨基超支化聚合物纳米银溶液：在端氨基超支化聚合物溶液中滴加适量硝酸银溶液，搅拌、反应；

获取氧化石墨烯/纳米银复合纳米材料溶液：将端氨基超支化聚合物纳米银溶液加入到碱性氧化石墨烯溶液中并搅拌；搅拌时间优选为5-24h；