[发明专利]一种绿色环保型沸石新材及其制备方法

说明书

本发明涉及一种绿色环保新材，特别涉及一种绿色环保型沸石新材及其制备方法。绿色环保型沸石新材，其结构为：结构图中，Mⁿ⁺为Ag、Cu、Zn金属离子,负载在沸石、分子筛和粘土的孔道中，R₁为甲基或氢，R₂为甲基、苄基或12至22个碳链的烷烃，R₃为12至22个碳链的烷烃。绿色环保型沸石新材制备方法包括以下制备步骤：采用含表面羟基的多孔阳离子离子交换载体负载银、铜和锌金属离子；用含有烷氧基的有机硅季铵盐对其进行表面改性，烷氧基与载体表面的羟基反应形成Si‑O键，使季铵盐牢固地结合载载体上。本发明绿色环保型沸石新材作为抗菌防霉剂，有效地解决了季铵盐抗菌剂的溶出及热稳定性和无机抗菌剂的分散性问题，抗菌谱更广泛。

技术领域

本发明涉及一种绿色环保新材，特别涉及一种绿色环保型沸石新材及其制备方法。

背景技术

银铜锌等金属离子附着在细胞壁膜上，强大的吸附力使其穿破细胞壁，进入细菌细胞内部，金属离子对细菌细胞内的蛋白质进行破坏，改变其螺旋结构（蛋白质上的-NH₂基，-SH基和-COOH基可与大部分的重金属离子反应），蛋白质丧失了活性，导致细菌细胞无法进行分裂再生的能力（蛋白质-酶的活性中心主要是由氨基、羟基、巯基和羧基组成的，因而大部分的酶都可以被重金属离子抑制），达到杀死细菌的效果。

银、铜、锌离子不稳定，容易溶出和迁移，造成健康和环境问题，并影响抗菌的持久性。目前市场上无机纳米抗菌剂主要采用载体加以改善，抗菌剂载体主要有沸石、蒙脱石、二氧化硅、磷酸锆等多孔离子交换材料，提高了无机金属离子抗菌剂的耐热、溶出、迁移等问题，目前存在的不足主要有在聚合物体系如塑料、橡胶及纺织上分散性较差，抑菌的迟效性，不能像有机抗菌剂那般迅速消灭病毒，对孢子菌、梅菌的抑制效果较弱。

季铵盐杀菌剂的作用机理主要是带正电荷的阳离子吸附带负电的细菌体并聚集在细胞壁上，产生室阻效应，导致细菌生长受抑而死亡；同时其疏水基与细菌的亲水基作用，改变膜的通透性，继而发生溶胞作用，破坏细胞结构，引起细胞的溶解和死亡。具有高效、低毒、不易受pH值变化的影响、持续时间长的杀菌活性，且对粘液层有较强的剥离作用、化学性能稳定、分散及缓蚀作用较好，还具有灭藻、絮凝等特点,在国际上使用广泛。但是，普通季铵盐化学活性较低，应用时基本以游离态存在，毒性相对较大，刺激性也强，将其作为抗菌剂应用在纺织品上是溶出型的，易洗脱，且易在人体表面富集，长期使用易产生病变。

发明内容

本发明的第一技术目的是提供一种能有效解决季铵盐抗菌剂的溶出及热稳定性绿色环保型沸石新材。

本发明的第二技术目的是提供一种绿色环保型沸石新材的制备方法。

本发明的第一技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种绿色环保型沸石新材，其结构为：

结构图中，Mⁿ⁺为Ag、Cu、Zn金属离子, 负载在沸石、分子筛和粘土的孔道中，R₁为甲基或氢，R₂为甲基、苄基或12至22个碳链的烷烃，R₃为12至22个碳链的烷烃。

本发明绿色环保型沸石新材作为抗菌防霉剂，有效地解决了季铵盐抗菌剂的溶出及热稳定性和无机抗菌剂的分散性问题，抗菌谱较现有的无机抗菌剂和季铵盐抗菌剂更广泛。本发明有效解决了热稳定性和分散性，主要是沸石有完整的晶体结构，而且与载入的离子紧密结合，提高原来了的热稳定性。当溶解在水中，水分子可以把离子包围，让离子不再跟晶体上的骨架结合，从而提高分散性。

本发明的第二技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种绿色环保型沸石新材的制备方法，包括以下制备步骤：

（1）采用含表面羟基的多孔阳离子离子交换载体负载银、铜和锌金属离子；