1.一種聚乳酸抗菌防輻射母粒的制備方法,其包括以下步驟:
(1)預(yù)處理聚乳酸原料:將聚乳酸原料粉碎成300目粉末,分散于純水中,超聲1小時后,邊超聲邊微波輻照30min;洗滌,出料,干燥,即得預(yù)處理聚乳酸;
(2)在加熱溫度下,將一半預(yù)處理聚乳酸溶解于有機溶劑中,得到聚乳酸溶液;在超聲攪拌下,滴加濃度為0.1~3mol/L的抗菌復(fù)合物和納米竹炭混合水分散液,超聲攪拌30~60min,得抗菌/防輻射聚乳酸混合液;然后通入噴霧干燥器的貯備槽中,以200~300ml/min的速度將抗菌/防輻射聚乳酸混合液噴射到噴霧干燥器中,干燥得抗菌/防輻射母粒;其中,所述抗菌復(fù)合物和納米竹炭混合水分散液中的溶質(zhì)由抗菌復(fù)合物和納米竹炭按重量比1~3:3~5混合而得;
(3)在加熱溫度下,將一半預(yù)處理聚乳酸溶解于有機溶劑中,得到聚乳酸溶液;在超聲攪拌下,滴加濃度為0.5~1g/L的光致變色復(fù)合物水分散液,超聲攪拌30~60min,得光致變色聚乳酸混合液;然后通入噴霧干燥器的貯備槽中,以200~300ml/min的速度將光致變色聚乳酸混合液噴射到噴霧干燥器中,干燥得光致變色母粒;
(4)將步驟(2)(3)制得的母?;旌习鑴颢@得的混合物倒入雙螺桿擠出機的料斗中,經(jīng)雙螺桿擠出機擠出成線狀,經(jīng)過 0~5℃的冷卻水槽冷卻后,吹風(fēng)機風(fēng)干,所述吹風(fēng)機出風(fēng)口溫度保持在10~20℃,最后造粒獲得所述聚乳酸抗菌光致變色母粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乳酸抗菌防輻射母粒的制備方法,其特征在于,所述抗菌復(fù)合物經(jīng)過偶聯(lián)劑預(yù)處理,具體為將抗菌復(fù)合物加入到無水乙醇中,500~800rpm攪拌 1~2h;逐滴滴加占抗菌復(fù)合物質(zhì)量分數(shù)2%的偶聯(lián)劑,繼續(xù)攪拌1~2h,過濾后烘干。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乳酸抗菌防輻射母粒的制備方法,其特征在于,所述光致變色復(fù)合物進行偶聯(lián)劑預(yù)處理,具體為:光致變色復(fù)合物加入到無水乙醇中,500~800rpm攪拌 1~2h;逐滴滴加占光致變色復(fù)合物質(zhì)量分數(shù)2%的偶聯(lián)劑,繼續(xù)攪拌1~2h,過濾后烘干。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的聚乳酸抗菌防輻射母粒的制備方法,其特征在于,所述光致變色復(fù)合物制備方法如下:氮氣環(huán)境下,將濃度為0.05~0.5mol/L的質(zhì)子酸溶液和濃度為0.05~0.5mol/L的十二烷基苯磺酸以體積比3:1~3混合,同時加入光致變色粉,磁力攪拌60~120min后加入苯胺,光之變色粉與苯胺質(zhì)量比為1:5~10;持續(xù)攪拌60~90min后,逐滴滴加過硫酸銨,苯胺與過硫酸銨摩爾比為1:1;20℃~30℃下反應(yīng)12~36h;丙酮、去離子水洗滌數(shù)次后真空干燥,碾磨得納米聚苯胺/光致變色粉復(fù)合物;將1~10g納米聚苯胺/光致變色粉復(fù)合物超聲攪拌分散于水溶液中;之后加入體積比4:1的水和氨水,攪拌均勻后加入正硅酸乙酯,調(diào)節(jié)pH值為9~10,反應(yīng)溫度為20~25℃,反應(yīng)60~90min;進行離心并依次用丙酮和去離子水清洗獲得沉淀;將該沉淀在90℃下干燥3h,以得到納米聚苯胺/光致變色粉復(fù)合物/SiO2;將納米聚苯胺/光致變色粉復(fù)合物/SiO2置于氬氣氣氛下進行800~1000℃熱處理1~2h,去除聚苯胺,光致變色粉/多孔SiO2,即光致變色復(fù)合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聚乳酸抗菌防輻射母粒的制備方法,其特征在于,所述抗菌復(fù)合物通過以下方法制得:
(1)制備石墨烯量子點懸浮液:100rpm速度攪拌石墨烯量子點懸浮液,同時激光輻照30~60min,激光輻照功率為1~2W;
(2)稱取氧化鋅量子點配制成濃度為0.5~1mg/ml的分散液,溶劑為水;超聲攪拌80~100ml氧化鋅分散液,滴加步驟(1)制得的一半石墨烯量子點懸浮液,繼續(xù)超聲攪拌30~60min;離心,清洗,烘干,得到負載氧化鋅的石墨烯量子點;
(3)負載氧化鋅的石墨烯量子點的表面處理;
(4)制備負載銀的石墨烯量子點:超聲攪拌另一半石墨烯量子點懸浮液,滴加硝酸銀溶液,控制反應(yīng)溫度為45~60℃,滴加二水合檸檬酸三鈉,繼續(xù)超聲攪拌60~120min;陳化,清洗,烘干得負載銀的石墨烯量子點;
(5)將0.1~0.5g負載銀的石墨烯量子點超聲攪拌分散于乙醇中;之后加入體積比3~5:1的水和氨水,攪拌均勻后加入正硅酸乙酯,調(diào)節(jié)pH值為9~10,反應(yīng)溫度為20~25℃,反應(yīng)1~3小時;進行離心并依次用丙酮和去離子水清洗獲得沉淀;干燥得到SiO2包覆的負載銀的石墨烯量子點;
(6)將0.1~0.3mol/L鈦源加入到1mol/L硫酸溶液中,混合均勻;加入步驟(5)制得的SiO2包覆載銀石墨烯量子點,升溫至100~110℃,反應(yīng)2~4h后,用濃氨水溶液調(diào)pH值至7,陳化,清洗,干燥,得到載銀/二氧化鈦石墨烯量子點;
(7)載銀/二氧化鈦石墨烯量子點的表面處理;
(8)稱取多孔石墨烯配制成濃度為0.2~0.8mg/ml的石墨烯分散溶液;超聲攪拌80~100ml石墨烯分散溶液,加入步驟(3)制得的負載氧化鋅的石墨烯量子點和步驟(7)制得的載銀/二氧化鈦石墨烯量子點,超聲攪拌10~30min,然后移至聚四氟乙烯的反應(yīng)釜中,在80~120℃下保溫15~30min;冷卻,離心,清洗,烘干得抗菌復(fù)合材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚乳酸抗菌防輻射母粒的制備方法,其特征在于,所述石墨烯量子點懸浮液的制備方法如下:稱取0.5~0.8g C60粉末,量取50~100ml質(zhì)量分數(shù)為98%的濃硫酸,將C60粉末和濃硫酸在燒杯中混合,燒杯放在冰水浴中,同時以300~500rpm的速度攪拌,得混合液;稱取0.5~3g 高錳酸鉀粉末,緩慢的加入上述混合液中;移去冰水浴,換成水浴,保持水浴溫度30~40℃,反應(yīng)5~8h;快速加入100~200ml純水,過濾,然后用截留分子量為1000的透析袋透析3天,得石墨烯量子點懸浮液;100rpm速度攪拌石墨烯量子點懸浮液,同時激光輻照30~60min,激光輻照功率為1~2W。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚乳酸抗菌防輻射母粒的制備方法,其特征在于,墨烯為2~5層,孔大小約3~6nm,層大小100~500nm的多孔石墨烯。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚乳酸抗菌防輻射母粒的制備方法,其特征在于,所述載銀/二氧化鈦石墨烯量子點的表面處理具體為:將0.005~0.01g氧化石墨加入到5~10mL的分散劑中,超聲攪拌并加入0.1~0.3g載銀/二氧化鈦石墨烯量子點,繼續(xù)超聲攪拌10~30min,移至內(nèi)襯為聚四氟乙烯的微波水熱反應(yīng)釜中,密封后置于微波輔助水熱合成儀中,微波功率為200~400W,200~240℃下反應(yīng)60~90min;冷卻,過濾,烘干得表面處理的載銀/二氧化鈦石墨烯量子點。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚乳酸抗菌防輻射母粒的制備方法,其特征在于,所述負載氧化鋅的石墨烯量子點的表面處理具體為:將0.005~0.01g氧化石墨加入到5~10mL的分散劑中,超聲攪拌并加入0.1~0.3g負載氧化鋅的石墨烯量子點,繼續(xù)超聲攪拌10~30min,移至內(nèi)襯為聚四氟乙烯的微波水熱反應(yīng)釜中,密封后置于微波輔助水熱合成儀中,微波功率為200~400W,200~240℃下反應(yīng)60~90min;冷卻,過濾,烘干得表面處理的負載氧化鋅的石墨烯量子點。