[发明专利]二氧化钛气凝胶与聚氯乙烯复合的抗菌人造革制备方法

说明书

本发明属于纳米复合材料的制备工艺领域，涉及一种二氧化钛气凝胶与聚氯乙烯复合的抗菌人造革的制备方法。本发明的制备方法如下：称取适量的钛源加入醇溶液中，搅拌预定的时间后倒入模具中，并静置凝胶，从而得到二氧化钛湿凝胶；将步骤（1）中得到的二氧化钛湿凝胶放入容器中，倒入老化液，将老化好的湿凝胶放入超临界干燥装置中进行干燥，将干燥的二氧化钛凝胶打磨成粉状；将聚氯乙烯材料放入恒温真空烘箱中进行干燥，再加入碳酸钙填料，并搅拌均匀；向步骤（3）得到的混料中加入热稳定剂、抗氧剂和增塑剂，向步骤（4）中加入步骤（2）得到的二氧化钛气凝胶粉料；待步骤（5）结束后，将最终物料投入到双螺杆挤出机中进行挤出造粒。

技术领域

本发明属于纳米复合材料的制备工艺领域，涉及二氧化钛气凝胶与聚氯乙烯复合的抗菌人造革制备方法。

背景技术

随着世界人口的增长和经济的快速发展，天然皮革不能满足人们的正常需求，合成皮革由于性价比高，可设计加工性强，易于批量生产，在很多方面替代天然皮革，广泛应用于服装、制鞋、箱包、家具、汽车内饰等行业。由于生活水平的提高，消费者对人造革的功能性要求也越来越高，例如要求人造革在拥有常规功能的前提下，还要求具有一定的抗菌性功能。

目前，市面上也出现一些具有抗菌性功能的人造革，这类人造革虽然具有一定的抗菌性，但是由于现有技术的不成熟，使其在拥有抗菌性功能的同时，也带来一些不可忽视的缺点。例如，一些抗菌性人造革是通过在聚氯乙烯革的面层、泡层、表处层、基布中的一层添加异噻唑啉酮系列有机抗菌剂或者壳聚糖系列天然抗菌剂，达到抗菌效果，但是，其中若是采用添加异噻唑啉酮系列有机抗菌剂，其在人造革生产过程塑化时由于高温（塑化温度通常在180 ℃～210 ℃）容易挥发失效，抗菌效果差，难以真正实现抗菌目的；而若是采用添加壳聚糖系列天然抗菌剂，其抗菌功效有限，并且制作过程复杂，耐热性能差。

二氧化钛气凝胶作为一种无机材料，制备过程简单，本身就具有优异的耐热性，对细菌有很好的抑制效果，而且不会产生耐药性。通过将二氧化钛气凝胶与聚氯乙烯革复合将大大提高人造革的抗菌性能，且制备过程简单，在抗菌人造革领域有很大的应用潜力。

发明内容

本发明的目的是为了改进现有技术的不足，而提供一种抗菌气凝胶-聚氯乙烯复合人造革的制备方法，该方法的原材料性价比高，工艺过程简单，可满足抗菌人造革的需要，具有良好的使用价值。

本发明二氧化钛气凝胶与聚氯乙烯复合的抗菌人造革制备方法，其具体步骤如下：

（1）称取适量的钛源加入醇溶液中，搅拌预定的时间后倒入模具中，并静置凝胶，从而得到二氧化钛湿凝胶；

（2）将步骤（1）中得到的二氧化钛湿凝胶放入容器中，倒入老化液，老化3~5天，将老化好的湿凝胶放入超临界干燥装置中进行干燥，干燥温度为260~280 ℃，压力为8~10MPa，恒温恒压状态下维持4~6 h，即可得到二氧化钛气凝胶，将干燥的二氧化钛凝胶打磨成粉状；

（3）将聚氯乙烯材料放入恒温真空烘箱中进行干燥，冷却至35～45 ℃，再加入碳酸钙填料，并搅拌均匀；

（4）向步骤（3）得到的混料中加入热稳定剂、抗氧剂和增塑剂，并搅拌均匀，控制温度为50～110 ℃，并进行保温2～8 h；

（5）待保温结束后，向步骤（4）中加入步骤（2）得到的二氧化钛气凝胶粉料，搅拌均匀，搅拌温度保持在60～120 ℃之间；

（6）待步骤（5）结束后，将温度降至40～50 ℃的最终物料投入到双螺杆挤出机中进行挤出造粒，双螺杆转速为270~330 rpm，挤出温度为155~185 ℃；

（7）将步骤（6）中得出的粒料投入到挤出成型机中，机筒温度设定为180~210 ℃，模具温度160~170 ℃，进行牵引、切割，最终得到抗菌气凝胶-聚氯乙烯复合人造革。

优选地，步骤（1）中使用的钛源为钛酸四丁酯或四氯化钛，醇溶液为甲醇或乙醇。将钛源和醇溶液按1：（1~3）的质量比进行配制，搅拌30~90 min后倒入模具中，静置5~10min凝胶。