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一種石墨烯晶體復合聚氯乙烯抗菌材料及其制備方法與流程

文檔序號:12777040閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種石墨烯晶體復合聚氯乙烯抗菌材料,其特征在于,由納米二氧化鈦負載于改性石墨烯晶體上,之后與氯乙烯單體經過聚合反應制備得到。

2.根據(jù)權利要求1所述的石墨烯晶體復合聚氯乙烯抗菌材料的制備方法,其特征在于,具體包括以下步驟:

(1)將石墨烯溶解于有機溶劑中,制備得到石墨烯溶液;

(2)將步驟(1)中制備得到的石墨烯溶液加入堿溶液,用超聲分散,之后加入氯乙酸,繼續(xù)反應,離心,真空干燥得到表面改性處理的石墨烯粉末;

(3)將步驟(2)中得到的表面改性處理的石墨烯粉末溶解,加入納米二氧化鈦,超聲震蕩,真空干燥后得到納米二氧化鈦-石墨烯晶體,將納米二氧化鈦-石墨烯晶體溶于水得到納米二氧化鈦-石墨烯乳液;

(4)將反應體系抽真空,充入惰性保護氣體,將步驟(3)得到的納米二氧化鈦-石墨烯乳液、氯乙烯單體、分散劑、引發(fā)劑、去離子水、pH調節(jié)劑、增塑劑、穩(wěn)定劑混合采用混懸聚合法進行反應;采用連續(xù)性或一次性加入氯乙烯單體;在50~55℃下聚合反應10小時,快速降溫終止反應;通過汽提脫除未反應的氯乙烯單體,離心脫水、干燥得到產品。

3.根據(jù)權利要求2所述的石墨烯晶體復合聚氯乙烯抗菌材料的制備方法,其特征在于,步驟(1)中所述有機溶劑選自乙醇、甲醇、異丙醇、正丁醇、丙酮、DMF,N-甲基吡咯烷酮中的一種或幾種;步驟(1)中所述石墨烯溶液的濃度為5~15g/L。

4.根據(jù)權利要求2所述的石墨烯晶體復合聚氯乙烯抗菌材料的制備方法,其特征在于,步驟(1)中所述石墨烯溶液中加入非離子型表面活性劑,所述非離子型表面活性劑選自脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基苯酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、乙二醇酯、甘油酯、山梨醇酯中的一種或幾種,所述非離子型表面活性劑與石墨烯的質量比為1:(20~30)。

5.根據(jù)權利要求2所述的石墨烯晶體復合聚氯乙烯抗菌材料的制備方法,其特征在于,步驟(2)中所述堿溶液選自氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液;步驟(2)中氯乙酸與石墨烯的質量比為(5~10):1。

6.根據(jù)權利要求2所述的石墨烯晶體復合聚氯乙烯抗菌材料的制備方法,其特征在于,步驟(2)中所述堿溶液為5~10%氫氧化鈉溶液。

7.根據(jù)權利要求2所述的石墨烯晶體復合聚氯乙烯抗菌材料的制備方法,其特征在于,步驟(3)中納米二氧化鈦與改性石墨烯的反應體系溫度為60~80℃,反應時間為2~5小時;納米二氧化鈦與石墨烯的質量比為1:(10~50)。

8.根據(jù)權利要求2所述的石墨烯晶體復合聚氯乙烯抗菌材料的制備方法,其特征在于,步驟(4)中各組分投料重量分數(shù)比為:

氯乙烯單體:100

去離子水:300~400

納米二氧化鈦-石墨烯:5~15

乳化劑:0.5~5

引發(fā)劑:0.1~3

分散劑: 1~10

pH調節(jié)劑:1~5

增塑劑:20~50

穩(wěn)定劑:0.5~3。

9.根據(jù)權利要求2所述的石墨烯晶體復合聚氯乙烯抗菌材料的制備方法,其特征在于,步驟(4)中還包括如下一項或多項:

乳化劑選自烷基苯磺酸鈉、烷基醇硫酸鹽、烷基醇磺酸鹽;

引發(fā)劑選自偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、過硫酸鉀、過硫酸銨、過氧化苯甲酰;

分散劑選自明膠、纖維素醚、聚乙烯醇;

pH調節(jié)劑選自氨水、氫氧化鈉、碳酸氫鈉、碳酸氫銨;

增塑劑選自環(huán)己烷-1,2-二甲酸二異辛酯、環(huán)己烷-1,2-二甲酸二異壬酯、乙酰檸檬酸三丁酯;

穩(wěn)定劑為熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑或其組合;熱穩(wěn)定劑選自鈣鋅復合穩(wěn)定劑;光穩(wěn)定劑選自Cyasorb UV-3346光穩(wěn)定劑、Uvinul 4050光穩(wěn)定劑、Tinuvin622光穩(wěn)定劑。

10.根據(jù)權利要求2所述的石墨烯晶體復合聚氯乙烯抗菌材料的制備方法,其特征在于,所述石墨烯為多孔石墨烯。

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