專利名稱：新型Ag-SiO₂復(fù)合材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料的制備方法，特別是ー種新型Ag-SiO2復(fù)合材料的制備方法。
背景技術(shù)：
無機(jī)抗菌劑具有抗菌性強(qiáng)、耐熱性好、安全性高、不易產(chǎn)生耐藥性等特點(diǎn)，其研究和應(yīng)用獲得廣泛重視，發(fā)展迅速。金屬離子型抗菌劑是ー種重要的無機(jī)抗菌劑，在常用的金屬抗菌離子(銀，銅，鋅)中，Ag+具有最強(qiáng)的抗菌性能，并具有抗菌廣譜性、殺菌效率高等特點(diǎn)，而且其對人體的危害最小，安全系數(shù)高。研究認(rèn)為Ag+與細(xì)菌接觸反應(yīng)，造成細(xì)菌固有成分被破壞或產(chǎn)生功能障礙而導(dǎo)致細(xì)菌死亡。當(dāng)微量Ag+到達(dá)微生物細(xì)胞膜吋，因細(xì)胞膜帶有負(fù)電荷，銀離子能依靠庫侖引力牢固吸附細(xì)胞膜，而且銀離子還能進(jìn)ー步穿透細(xì)胞壁進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)，并與細(xì)菌中的巰基(-SH)、氨基(-NH2)等反應(yīng)，使細(xì)菌的蛋白質(zhì)凝固，破壞細(xì)菌的細(xì) 胞合成酶的活性，使細(xì)胞喪失分裂増殖能力而死亡。另外，銀離子也能破壞微生物電子傳輸系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、物質(zhì)傳輸系統(tǒng)?？梢姡渥饔冒l(fā)揮在很大程度上依賴于Ag+離子溶出殺菌。Ag+離子溶出率過慢導(dǎo)致抗菌活性下降，溶出率過快則會(huì)對抗菌劑耐久性產(chǎn)生不利影響，因此控制Ag+離子溶出率是該類抗菌劑研制的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供ー種新型Ag-SiO2復(fù)合材料的制備方法，該方法以中空介孔結(jié)構(gòu)的SiO2微球作為載體，使Ag負(fù)載于SiO2微球球殼內(nèi)壁,從而獲得緩釋型銀基抗菌劑，提高抗菌劑穩(wěn)定性和持久性。本發(fā)明提供的新型Ag-SiO2復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟(I)將聚苯こ烯微球加入質(zhì)量百分比濃度為98%的濃硫酸中，3(T60°C下攪拌2 8h，反復(fù)離心、去離子水洗滌四次，然后重新分散到無水こ醇中，得到質(zhì)量濃度為5g/L的磺化聚苯こ烯分散液；(2)在上述磺化聚苯こ烯分散液中，加入硝酸銀水溶液，使混合后溶液中磺化聚苯こ烯與硝酸銀的質(zhì)量比為I :廣1 10;室溫避光攪拌2 12 h，離心、洗滌后，將所得固態(tài)產(chǎn)物在質(zhì)量百分比濃度為50%的こ醇水溶液中分散，得到載銀聚苯こ烯復(fù)合微球分散液；(3)將上述載銀聚苯こ烯復(fù)合微球分散液用氨水調(diào)節(jié)pH值為8 11，然后加入正硅酸こ酷，室溫下攪拌12、8 h，所得產(chǎn)物經(jīng)離心、洗滌、干燥后，在550°C下保溫2、h，即獲得Ag-SiO2復(fù)合材料。本發(fā)明所述步驟(I)中，聚苯こ烯微球在濃硫酸中的質(zhì)量濃度為5 30 g/L。本發(fā)明所述步驟(2)中，硝酸銀水溶液濃度為3 15 g/L。本發(fā)明中，控制步驟(3)中正硅酸こ酯的加入量為使步驟(I)所述磺化聚苯こ烯分散液中的磺化聚苯こ烯與正硅酸こ酯的質(zhì)量比為I : l(Tl 30。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果是
通過控制SiO2微球特殊的中空及介孔結(jié)構(gòu)，并且調(diào)節(jié)銀的負(fù)載量，使負(fù)載在SiO2球殼內(nèi)壁的銀可以從球殼上的介孔緩慢擴(kuò)散到球殼外部，從而實(shí)現(xiàn)對銀離子溶出率以及溶出濃度的控制，綜合提高抗菌劑抗菌活性及抗菌耐久性。因此，可有效避免傳統(tǒng)抗菌劑因銀負(fù)載于材料外表面易發(fā)生的活性成分流失、抗菌性能降低等問題。


圖I是本發(fā)明中Ag-SiO2復(fù)合材料的掃描電鏡照片；圖2是本發(fā)明中Ag-SiO2復(fù)合材料的銀元素分布照片，顯示銀在SiO2球殼中分布較為均勻。
具體實(shí)施方式
以下通過實(shí)例進(jìn)ー步對本發(fā)明進(jìn)行描述。本發(fā)明中新型Ag-SiO2復(fù)合材料的制備方法包括如下幾個(gè)步驟(I)將聚苯こ烯微球加入質(zhì)量百分比濃度為98%的濃硫酸中，3(T60°C下攪拌2 8h，反復(fù)離心、去離子水洗滌四次，然后重新分散到無水こ醇中，得到質(zhì)量濃度為5g/L的磺化聚苯こ烯分散液；(2)在上述磺化聚苯こ烯分散液中，加入硝酸銀水溶液，使混合后溶液中磺化聚苯こ烯與硝酸銀的質(zhì)量比為I :廣1 10;室溫避光攪拌2 12 h，離心、洗滌后，將所得固態(tài)產(chǎn)物在質(zhì)量百分比濃度為50%的こ醇水溶液中分散，得到載銀聚苯こ烯復(fù)合微球分散液；(3)將上述載銀聚苯こ烯復(fù)合微球分散液用氨水調(diào)節(jié)pH值為8 11，然后加入正硅酸こ酷，室溫下攪拌12、8 h，所得產(chǎn)物經(jīng)離心、洗滌、干燥后，在550°C下保溫2、h，即獲得Ag-SiO2復(fù)合材料。各實(shí)施例如下表所示實(shí)施例序號(hào) 123 45 67
聚苯乙烯微球在濃硫酸中的
5 1015 2018 25 30
質(zhì)量濃度(g/L)
步驟(I)中反應(yīng)溫度(°C) 55 _>5030 40CU
步驟(I)中反應(yīng)時(shí)間(h) 5 64 87 32
硝酸銀水溶液濃度(g/L) 3 56 129 158
權(quán)利要求
1.ー種新型Ag-SiO2復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)將聚苯こ烯微球加入質(zhì)量百分比濃度為98%的濃硫酸中，3(T60°C下攪拌2 8h，反復(fù)離心、去離子水洗滌四次，然后重新分散到無水こ醇中，得到質(zhì)量濃度為5g/L的磺化聚苯こ烯分散液； (2)在上述磺化聚苯こ烯分散液中，加入硝酸銀水溶液，使混合后溶液中磺化聚苯こ烯與硝酸銀的質(zhì)量比為I :廣1 10;室溫避光攪拌2 12 h，離心、洗滌后，將所得固態(tài)產(chǎn)物在質(zhì)量百分比濃度為50%的こ醇水溶液中分散，得到載銀聚苯こ烯復(fù)合微球分散液； (3)將上述載銀聚苯こ烯復(fù)合微球分散液用氨水調(diào)節(jié)pH值為8 11，然后加入正硅酸こ酷，室溫下攪拌12 48 h，所得產(chǎn)物經(jīng)離心、洗滌、干燥后，在550°C下保溫2、h，即獲得Ag-SiO2復(fù)合材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟(I)中聚苯こ烯微球在濃硫酸中的質(zhì)量濃度為5 30 g/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)中硝酸銀水溶液濃度為3 15g/し
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，控制步驟(3)中正硅酸こ酯的加入量為使步驟(I)所述磺化聚苯こ烯分散液中的磺化聚苯こ烯與正硅酸こ酯的質(zhì)量比為I 10 1 30。
全文摘要
本發(fā)明涉及復(fù)合材料制備，旨在提供一種新型Ag-SiO2復(fù)合材料的制備方法。包括步驟將聚苯乙烯微球加入濃硫酸中，攪拌2~8 h后反復(fù)離心、去離子水洗滌，然后重新分散到無水乙醇中；再加入硝酸銀水溶液，室溫避光攪拌2~12 h，離心、洗滌后，將所得固態(tài)產(chǎn)物分散在乙醇水溶液中；用氨水調(diào)節(jié)pH值，然后加入正硅酸乙酯，室溫下攪拌，所得產(chǎn)物洗滌、干燥后，在550℃下保溫，即獲得Ag-SiO2復(fù)合材料。本發(fā)明通過控制SiO2微球特殊的中空及介孔結(jié)構(gòu)，并且調(diào)節(jié)銀的負(fù)載量，使負(fù)載在SiO2球殼內(nèi)壁的銀可以從球殼上的介孔緩慢擴(kuò)散到球殼外部，從而實(shí)現(xiàn)對銀離子溶出率以及溶出濃度的控制，可有效避免傳統(tǒng)抗菌劑因銀負(fù)載于材料外表面易發(fā)生的活性成分流失、抗菌性能降低等問題。
文檔編號(hào)A01N25/08GK102669177SQ20121013977
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月7日
發(fā)明者劉艷, 楊介更, 楊輝, 王新敏, 申乾宏, 盛建松 申請人:浙江大學(xué)