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CN105532655A - 无机纳米复合抗菌橡胶乳胶手套液态母料及其制备方法 - Google Patents

无机纳米复合抗菌橡胶乳胶手套液态母料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无机纳米复合抗菌橡胶乳胶手套液态母料及其制备方法，所述无机纳米复合抗菌橡胶乳胶手套液态母料包括去离子水、无机纳米复合抗菌剂、水性分散剂、水性表面活性剂、增稠剂，所制备的抗菌液态母料为纳米级，抗菌效果强，易分散，且不团聚。所制备的无机纳米复合抗菌液态母料可直接添加到制备橡胶乳胶手套的原液中，经常规橡胶乳胶手套的生产工艺即可制备出抗菌效果高效的抗菌手套。

Description

无机纳米复合抗菌橡胶乳胶手套液态母料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种新型液态母料及其制备方法，属于高分子材料领域。具体的，涉及一种橡胶乳胶手套用无机纳米复合抗菌液态母料，其生产工艺简单，具有广谱抗菌效果。
背景技术
常用的橡胶乳胶手套，由于含有大量的细菌的营养物质，容易引起微生物或细菌的滋生，增加了感染疾病的危险，因此需要在橡胶乳胶手套中添加一定量的抗菌剂成分，以达到在橡胶乳胶手套表面的抗菌作用。
抗菌剂主要有有机抗菌剂、无机抗菌剂和天然抗菌剂三大类。天然抗菌剂虽然毒性小，安全度高，但是使用寿命短、耐热性差。有机抗菌剂具有见效快，杀菌能力强的特点，但易产生微生物耐药性，并存在易迁移、耐药性差等缺陷，且许多有机抗菌剂在高温高压等条件下易分解，分解产物会后导致二次污染。无机抗菌剂具有耐热性好，不产生耐药性等优势，现有的无机抗菌剂，银离子抗菌剂效果最好，但银离子易被还原而变色，还原后抗菌效果显著降低，且价格较昂贵，并易在人体中蓄积对人体造成危害。
与以上几种抗菌材料相比，不含银离子的纳米无机复合抗菌剂具有如下优点：
1）比有机抗菌剂具有更好的长效性和稳定性；
2）容易控制粒径及形貌；
3）可被人体降解，不会像银一样在人体中慢性蓄积造成危害；
4）生产成本较银等贵重金属低廉；
5）有较广泛的抗菌谱；
6）细胞毒性较小，而纳米银用于消毒剂或与皮肤接触时则易引起银质沉着症、银中毒等。
无机纳米抗菌粉体由于粒径太小，具有很大的比表面积，易团聚，难分散。因此制备一种在生产手套过程中易分散的、不团聚的纳米无机复合抗菌剂是迫切需要的。
发明内容
本发明旨在克服上述现有技术的缺陷，提供一种纳米无机复合抗菌液态母料，所制备的抗菌母料中的抗菌液态母料为纳米级，抗菌效果强，且不团聚，易分散。
本发明的另一目的在于提供所述纳米无机复合抗菌液态母料的制备方法。
本发明的另一目的在于提供所述纳米无机复合抗菌液态母料在制备橡胶乳胶手套中的应用。
本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现。
一种无机纳米复合抗菌液态母料，包括以下按重量份计算的组分：
去离子水50～80份；
无机纳米复合抗菌剂20～50份；
水性分散剂0.1～3份；
水性表面活性剂0.1～1份；
增稠剂0.1～2份。
本发明用水性分散剂、水性表面活性剂、增稠剂等对无机纳米复合抗菌剂进行加工处理，制备出了纳米级的无机复合抗菌液态母料，其中的纳米无机颗粒不易团聚，具有显著的抗菌效果。所述无机复合抗菌液态母料抗菌效果显著增加的机理为：
无机复合抗菌剂具有很好的光催化活性，化学稳定性高，价带上的电子被激发跃迁到导带，留下带正电的空穴，从而在抗菌剂表面产生了电子（e－）-空穴（h+）对。形成具有高氧化活性的空穴和光激发电子，并与周围的H2O和02反应生成·OH和·O2 －。在表面生成的·OH和·O2 －基团有极强的氧化能力，能使大部分有机污染物和细菌、霉菌分解为C02和H2O等无害物质，特别是对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽抱杆菌等细菌具有较强的抑制作用。
优选地，所述无机纳米复合抗菌剂为纳米氧化锌、纳米氧化铜、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米碳酸钙、纳米三氧化二铝、碳酸钙晶须、四针状氧化锌晶须的两种或两种以上混合物。
优选地，所述水性分散剂为阴离子型，阳离子型，非离子型，两性型，电中性型，高分子型（包括高中低分子量）超分散剂的一种或多种。
优选地，所述水性表面活性剂为水溶性硅烷偶联剂、水溶性钛酸酯偶联剂、水溶性铝酸酯偶联剂或锆类偶联剂。
优选地，所述增稠剂为无机增稠剂、纤维素醚、天然高分子及其衍生物、合成高分子、络合型有机金属化合物、印花增稠剂的一种或多种。
所述无机纳米复合抗菌液态母料的制备方法，包括如下步骤：
S1.按比例将去离子水、水性分散剂充分混合均匀；
S2.加入无机复合抗菌剂混合均匀，用研磨机研磨1～4小时，制备粒径为20～100nm的纳米材料；
S3.加入表面活性剂和增稠剂，研磨20分钟～60分钟，研磨均匀得到无机纳米复合抗菌液态母料。
优选地，所述步骤S2.为加入粒径为5～20μm的无机复合抗菌剂混合均匀，用纳米研磨机研磨1～4小时，制备粒径为20～100nm的纳米材料。
本发明还公开了所述无机纳米复合抗菌母料在制备橡胶乳胶手套中的应用。其制备过程为：在配料时加入3%～5%的所述无机纳米复合抗菌液态母料，连同其他橡胶乳胶手套常规配料一起均匀地加入并分散到橡胶胶乳（天然橡胶或丁腈橡胶）配方中去，再按常规成型工艺浸渍成含有无机纳米材料的无机纳米复合抗菌橡胶乳胶手套。
与现有技术相比，本发明的创新点在于：本发明所制备的无机纳米复合抗菌母料的抗菌成分为纳米无机抗菌剂，不含银离子，不会在人体沉积，安全无毒害，且抗菌效果好；所述的复合抗菌剂经研磨处理后变为纳米级颗粒，具有较大比表面积的同时纳米颗粒分散性好，没有粒子团聚变大现象，从而能够发挥高效的抗菌效果；所制备的无机纳米复合抗菌母料为液态，可直接加入到橡胶乳胶手套的原液中，工艺简便，可与制备乳胶手套的原液充分混合均匀。
具体实施方式
以下各实施例的份数均按重量份计。
实施例1
首先将70份去离子水和2份水性分散剂WF211充分混合均匀，然后按比例加入30份粒径为5μm~20μm的无机复合抗菌剂（氧化锌:氧化铜1:0.5），进一步混合均匀，加入到纳米研磨机上研磨2小时，使得复合抗菌剂粒径达到20～100nm，然后加入0.3份水性偶联剂DN8311W和1.0份聚丙烯酰胺，再研磨20分钟而成为得到纳米复合抗菌液态母料。
在配料时加入3%的所述无机纳米复合抗菌液态母料，连同其他常规配料一起均匀地加入并分散到天然橡胶胶乳配方中去，再按常规成型工艺浸渍成含有纳米材料的无机纳米复合抗菌橡胶乳胶手套。
根据ISO22196-2011的标准方法测试橡胶乳胶手套产品性能指标：金黄色葡萄球菌的杀菌率为99.71%，大肠杆菌的杀菌率为99.82%。
实施例2
首先将60份去离子水和2.5份六偏磷酸钠充分混合均匀，然后按比例加入40份粒径为5μm~20μm的复合抗菌剂（四针状氧化锌:二氧化硅1:0.5），进一步混合均匀，加入到纳米研磨机上研磨3小时，使得复合抗菌剂粒径达到20～100nm，然后加入0.8份KH-460和0.8份大豆蛋白胶，再研磨30分钟而成为得到纳米复合抗菌液态母料。
在配料时加入5%的所述无机纳米复合抗菌液态母料，连同其他常规配料一起均匀地加入并分散到天然橡胶胶乳配方中去，再按常规成型工艺浸渍成含有纳米材料的纳米复合抗菌橡胶乳胶手套。
根据ISO22196-2011的标准方法测试橡胶乳胶手套产品性能指标：金黄色葡萄球菌的杀菌率为99.86%，大肠杆菌的杀菌率为99.93%。
实施例3
首先将75份去离子水和1.5份聚丙烯酸酯充分混合均匀，然后按比例加入25份粒径为5μm~20μm的复合抗菌剂（氧化锌:二氧化钛1:1），进一步混合均匀，加入到纳米研磨机上研磨2.5小时，使得复合抗菌剂粒径达到20～100nm，然后加入0.3份Z-6040和1.0份聚丙酸酯共聚乳液，再研磨25分钟而成为得到无机纳米复合抗菌液态母料。
在配料时加入3%的所述无机纳米复合抗菌液态母料，连同其他常规配料一起均匀地加入并分散到丁腈橡胶胶乳配方中去，再按常规成型工艺浸渍成含有纳米材料的纳米复合抗菌橡胶乳胶手套。
根据ISO22196-2011的标准方法测试橡胶乳胶手套产品性能指标：金黄色葡萄球菌的杀菌率为99.68%，大肠杆菌的杀菌率为99.83%。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应包括在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种无机纳米复合抗菌液态母料，其特征在于，包括以下按重量份计算的组分：
去离子水50～80份；
无机纳米复合抗菌剂20～50份；
水性分散剂0.1～3份；
水性表面活性剂0.1～1份；
增稠剂0.1～2份。
2.根据权利要求1所述无机纳米复合抗菌液态母料，其特征在于，所述无机纳米复合抗菌剂为纳米氧化锌、纳米氧化铜、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米碳酸钙、纳米三氧化二铝、碳酸钙晶须、四针状氧化锌晶须的两种或两种以上混合物。
3.根据权利要求1所述无机纳米复合抗菌液态母料，其特征在于，所述水性分散剂为阴离子型，阳离子型，非离子型，两性型，电中性型，高分子型超分散剂的一种或多种。
4.根据权利要求1所述无机纳米复合抗菌液态母料，其特征在于，所述水性表面活性剂为水溶性硅烷偶联剂、水溶性钛酸酯偶联剂、水溶性铝酸酯偶联剂或锆类偶联剂。
5.根据权利要求1所述无机纳米复合抗菌液态母料，其特征在于，所述增稠剂为无机增稠剂、纤维素醚、天然高分子及其衍生物、合成高分子、络合型有机金属化合物、印花增稠剂的一种或多种。
6.如权利要求1至5任意一项权利要求所述无机纳米复合抗菌液态母料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.按比例将去离子水、水性分散剂充分混合均匀；
S2.加入无机复合抗菌剂混合均匀，用研磨机研磨1～4小时，制备粒径为20～100nm的纳米材料；
S3.加入表面活性剂和增稠剂，研磨20分钟～60分钟，研磨均匀得到无机纳米复合抗菌液态母料。
7.根据权利要求6所述无机纳米复合抗菌液态母料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2.为：加入粒径为5～20μm的无机复合抗菌剂混合均匀，用纳米研磨机研磨1～4小时，制备粒径为20～100nm的纳米材料。
8.权利要求1至5任意一项权利要求所述无机纳米复合抗菌液态母料在制备橡胶乳胶手套中的应用。
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