[发明专利]一种核壳结构纳米铜微粒聚乙烯球抗菌母粒的制备方法

说明书

本发明所述一种核壳结构纳米铜微粒聚乙烯球抗菌母粒的制备方法，该方法的具体步骤为：1）将姜黄素和铜盐加到大理石岩浆中研磨至粉末；加乙醇，转至试管中使铜纳米微粒在乙醇中生长，离心、洗涤、真空干燥，得铜纳米微粒；2）将乙烯单体加入双重蒸馏水中，在惰性气体中搅拌后加引发剂，持续反应，自然冷却，得聚乙烯球胶体；3）将聚乙烯球胶体分散于乙醇中，加入铜纳米微粒，超声分散，滴加氨水，洗涤、真空干燥，得核壳结构纳米铜微粒聚乙烯球；4）将核壳结构纳米铜微粒聚乙烯球与少量的聚乙烯树脂混合，得到混合粉料，然后用双螺杆挤出造粒机将混合粉料加热熔融后挤出，经风冷和切粒，得核壳结构纳米铜微粒聚乙烯球抗菌母粒。

技术领域

本发明涉及功能材料技术领域，具体为一种核壳结构纳米铜微粒聚乙烯球抗菌母粒的制备方法。

背景技术

抗菌材料是指自身具有杀灭或抑制微生物功能的一类新型功能材料，其在医疗领域、家庭用品、家用电器、食品包装以及畜牧养殖业等领域有极其广阔的应用。其抗菌原理主要在普通材料中添加适当抗菌剂而形成的复合材料，并利用不断释放出来的抗菌剂，渗入细菌等微生物的细胞膜及细胞核中，破坏细菌蛋白质中的氨基酸及合成系统，影响细胞遗传物质复制，从而起到抑制或杀死细菌的作用。

塑料橡胶制品在人们的日常生活和工农业生产中占有十分重要的地位。为使塑料橡胶制品得到更广泛的应用，人们常在制备塑料橡胶制品时使用抗菌母粒或者直接添加抗菌剂和相容剂，从而获得抗菌塑料制品。

PE母料，化学名称是聚乙烯塑料，最常用的高分子材料之一，它的性能很稳定，是一种无毒环保材料，市场上的塑料制品、塑料薄膜、塑料袋、食品袋、保护膜、静电膜都是用这种材料做成的。然而PE母料不具有抗菌性，在使用过程中受到一定限制。而直接添加抗菌剂和相容剂时，抗菌剂在塑料中的分散性不均匀，稳定性差。

目前市面上所使用的抗菌母粒的基材为聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）等塑料粒子，但是他们的应用范围有局限性，某些特定的塑料并不能使用PP，PE基材的抗菌母粒，PP或者PE会使塑料的性能产生改变；而直接添加抗菌剂和相容剂时，抗菌剂在塑料中的分散性不均匀，稳定性差。

因此，开发一种价格便宜、危害性小的抗菌母粒具有重要的意义。研究表明，铜不仅能抑制细菌、病毒及真菌的生长，而且能促进人体皮肤的新陈代谢，并且进入人体的铜离子也能靠人体新陈代谢轻易排出体外。本发明通过颗粒大尺寸小的铜微粒与聚乙烯微球胶体复合，成核壳结构，较大的比表面积使其与更多的细菌接触，起到更好地抗菌效果。并且将铜微粒与聚乙烯球相结合，制备成核壳结构纳米铜微粒聚乙烯球抗菌母粒，解决了抗菌剂在塑料中的分散性不均匀，稳定性差的问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种核壳结构纳米铜微粒聚乙烯球抗菌母粒的制备方法，包括如下步骤，

本发明所述一种核壳结构纳米铜微粒聚乙烯球抗菌母粒的制备方法。其特征在于，该方法的具体步骤为：

1）固态绿色合成制备铜微粒

（1）将0.1~0.5 mol姜黄素和0.2~1.0 mol铜盐加入到大理石岩浆中，用杵固相研磨，直至全部研碎至粉末。

（2）在粉末混合物中加入50~100 mL乙醇，然后转移至试管中，使铜纳米微粒在乙醇溶液中在4~60 ℃生长1~16 h，将试管和溶液置于离心机中在4000~5000 rpm和20~25 ℃条件下离心20~30 min。用去离子水和无水乙醇洗涤3~5次，在真空干燥箱中60~80 ℃过夜干燥，得铜纳米微粒。

2）聚乙烯球胶体的制备

将15~20 g乙烯单体加入200~240 mL双重蒸馏水中，在惰性气体气氛中60~80 ℃搅拌，10~20 min后加入引发剂，持续反应24~30 h，自然冷却至室温，得聚乙烯球胶体。

3）核壳结构纳米铜微粒聚乙烯球