專利名稱：一種抗菌型皮革涂層材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種皮革涂層材料的制備方法，具體涉及一種抗菌型皮革涂層材料的制備方法。
背景技術(shù)：
皮革涂飾劑是一種均勻涂布于皮革表面的高分子類化合物，它通過粘合作用在革制品表面形成一層或多層薄膜。因此，涂層材料的好壞，不僅影響著產(chǎn)品的外觀、質(zhì)量，而且在很大程度上決定著產(chǎn)品的性能。聚丙烯酸酯乳液具有成膜柔韌富有彈性，涂層耐光、耐老化、耐濕擦性能優(yōu)異等特點，是目前廣泛應(yīng)用的一類皮革涂層材料。但是，傳統(tǒng)聚丙烯酸酯乳液中一些極性基團的存在，以及產(chǎn)品在存儲、運輸、使用過程中受到環(huán)境條件的影響，往往會出現(xiàn)霉變、細菌滋生等現(xiàn)象，嚴重時不僅浪費原材料，而且會成為疾病的重要傳播源，危害人類健康。抗菌材料是指自身具有殺滅有害細菌或抑制有害細菌生長繁殖功能的一類 材料。目前常見的抗菌劑可分為有機、無機、天然三大類。有機抗菌劑具有見效快，殺菌能力強的特點，但易對微生物產(chǎn)生耐(抗)藥性，并存在易遷移、耐熱性差等缺點。天然抗菌劑具有毒性小、安全性高的特點，但使用壽命短，耐熱性差(150°C 180°C炭化分解)。無機抗菌劑又分為兩種，一種是將銀、銅、鋅等金屬離子負載在無機載體上制得抗菌劑，另一種是利用納米ZnO、納米TiO2的光催化作用得到的抗菌劑。采用前一種無機抗菌劑制備的抗菌涂層材料，具有較好的抗菌效果，但缺點是隨著銀、銅、鋅等金屬離子的流失，抗菌性能逐漸消失；采用后一種金屬氧化物制備的抗菌涂層材料，需要借助光、水、空氣等條件實現(xiàn)光催化作用，抗菌效果受到環(huán)境條件的限制。因此，研究開發(fā)抗菌性突出、長效持久，對環(huán)境無毒、無害的皮革用涂層材料迫在眉睫。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有優(yōu)異的抗菌性能、作用長久、對人體無毒無害的抗菌型皮革涂層材料的制備方法。為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案
一種抗菌型皮革涂層材料的制備方法，其特殊之處在于
由以下步驟實現(xiàn)
步驟一首先，將鋅源與堿源按I: (10 20)的摩爾比溶解于去離子水中；然后，按鋅源與有機模板劑的摩爾比為(5 2) : I的比例，將有機模板劑溶解在乙醇與水的混合體系(5 2):1中；最后,將兩者混合,磁力攪拌20 60min,超聲分散10 30min,得到混合溶液；
步驟二 將步驟一得到的混合液移入到聚四氟乙烯內(nèi)襯的水熱罐中，密封，置于微波水熱釜中反應(yīng)10 60min，反應(yīng)溫度為120 180°C，反應(yīng)結(jié)束后自然冷卻至室溫，產(chǎn)物經(jīng)過去離子水、乙醇洗滌后，得到ZnO粉體；步驟三取步驟二得到的ZnO粉體O. 5 Ig分散在98%的乙醇溶液中，加入質(zhì)量體積比為(I 5)g/100mL的硝酸銀溶液10 40mL,60°C攪拌蒸發(fā)干燥,再置于馬弗爐中在300 500°C的溫度條件下煅燒I 3h,得到納米ZnO/Ag復合粒子；
步驟四稱取步驟三得到的納米ZnO/Ag復合粒子I 5重量份，將其加入含有I 10重量份聚丙烯酸、I 5重量份十二烷基硫酸鈉和聚乙二醇 的水溶液中，十二烷基硫酸鈉和聚乙二醇的摩爾比為(2 6) :1，高剪切分散均勻后，移入三口燒瓶，60°C水浴加熱反應(yīng)20min，升溫至60 75°C，然后滴加丙烯酸類單體及引發(fā)劑的水溶液，滴加2 3h，保溫反應(yīng)2h，即得所需的抗菌型皮革涂層材料。上述的步驟一中，所述的鋅源選自硝酸鋅或乙酸鋅。上述的步驟一中，所述的堿源選自氫氧化鈉、六次甲基四胺或尿素。上述的步驟一中，所述的有機模板劑選自十二烷基硫酸鈉、十六烷基三甲基氯化銨、聚乙二醇400或檸檬酸鈉。上述的步驟四中，所述的引發(fā)劑選自過硫酸銨、過硫酸鉀、亞硫酸氫鈉或甲醛次硫酸鈉。本發(fā)明具有以下優(yōu)點
采用納米ZnO/Ag復合粒子作為抗菌劑，安全無毒、不會對人體及環(huán)境產(chǎn)生不良影響；納米ZnO/Ag復合粒子協(xié)同抗菌，一面顯著提高了單純采用納米ZnO時抗菌效果不佳及其對光照等環(huán)境條件的要求；另一方面，降低單純使用銀系抗菌劑成本較高的問題。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體實施方式
對本發(fā)明進行詳細的說明。一種抗菌型皮革涂層材料的制備方法，其特殊之處在于
由以下步驟實現(xiàn)
步驟一首先，將鋅源與堿源按I: (10 20)的摩爾比溶解于去離子水中；然后，按鋅源與有機模板劑的摩爾比為(5 2) : I的比例，將有機模板劑溶解在乙醇與水的混合體系(5 2):1中；最后,將兩者混合,磁力攪拌20 60min,超聲分散10 30min,得到混合溶液；
步驟二 將步驟一得到的混合液移入到聚四氟乙烯內(nèi)襯的水熱罐中，密封，置于微波水熱釜中反應(yīng)10 60min，反應(yīng)溫度為120 180°C，反應(yīng)結(jié)束后自然冷卻至室溫，產(chǎn)物經(jīng)過去離子水、乙醇洗滌后，得到ZnO粉體；
步驟三取步驟二得到的ZnO粉體O. 5 Ig分散在98%的乙醇溶液中，加入質(zhì)量體積比為(I 5)g/100mL的硝酸銀溶液10 40mL,60°C攪拌蒸發(fā)干燥,再置于馬弗爐中在300 500°C的溫度條件下煅燒I 3h,得到納米ZnO/Ag復合粒子；
步驟四稱取步驟三得到的納米ZnO/Ag復合粒子I 5重量份，將其加入含有I 10重量份聚丙烯酸、I 5重量份十二烷基硫酸鈉和聚乙二醇的水溶液中，十二烷基硫酸鈉和聚乙二醇的摩爾比為(2 6) :1，高剪切分散均勻后，移入三口燒瓶，60°C水浴加熱反應(yīng)20min，升溫至60 75°C，然后滴加丙烯酸類單體及引發(fā)劑的水溶液，滴加2 3h，保溫反應(yīng)2h，即得所需的抗菌型皮革涂層材料。上述的步驟一中，所述的鋅源選自硝酸鋅或乙酸鋅。
上述的步驟一中，所述的堿源選自氫氧化鈉、六次甲基四胺或尿素。上述的步驟一中，所述的有機模板劑選自十二烷基硫酸鈉、十六烷基三甲基氯化銨、聚乙二醇400或檸檬酸鈉。上述的步驟四中，所述的引發(fā)劑選自過硫酸銨、過硫酸鉀、亞硫酸氫鈉或甲醛次硫酸鈉。實施例I : 本發(fā)明由以下步驟實現(xiàn)
步驟一首先，將鋅源與堿源按I: 10的摩爾比溶解于去離子水中；然后，按鋅源與有機模板劑的摩爾比為5:1的比例，將有機模板劑溶解在乙醇與水的混合體系5 1中；最后，將兩者混合，磁力攪拌20min，超聲分散lOmin，得到混合溶液；
步驟二 將步驟一得到的混合液移入到聚四氟乙烯內(nèi)襯的水熱罐中，密封，置于微波水熱釜中反應(yīng)lOmin，反應(yīng)溫度為120°C,反應(yīng)結(jié)束后自然冷卻至室溫,產(chǎn)物經(jīng)過去離子水、乙醇洗滌后，得到ZnO粉體；
步驟三取步驟二得到的ZnO粉體O. 5g分散在98%的乙醇溶液中，加入質(zhì)量體積比為lg/100mL的硝酸銀溶液10mL，60°C攪拌蒸發(fā)干燥，再置于馬弗爐中在300°C的溫度條件下煅燒Ih,得到納米ZnO/Ag復合粒子；
步驟四稱取步驟三得到的納米ZnO/Ag復合粒子I重量份，將其加入含有I 重量份聚丙烯酸、I重量份十二烷基硫酸鈉和聚乙二醇的水溶液中，十二烷基硫酸鈉和聚乙二醇的摩爾比為2: 1，高剪切分散均勻后，移入三口燒瓶，60°C水浴加熱反應(yīng)20min，升溫至60°C，然后滴加丙烯酸類單體及引發(fā)劑的水溶液，滴加2h，保溫反應(yīng)2h，即得所需的抗菌型皮革涂層材料。上述的步驟一中，所述的鋅源選自硝酸鋅。上述的步驟一中，所述的堿源選自氫氧化鈉。上述的步驟一中，所述的有機模板劑選自十二烷基硫酸鈉。 上述的步驟四中，所述的引發(fā)劑選自過硫酸銨。實施例2
本發(fā)明由以下步驟實現(xiàn)
步驟一首先，將鋅源與堿源按1:20)的摩爾比溶解于去離子水中；然后，按鋅源與有機模板劑的摩爾比為2:1的比例，將有機模板劑溶解在乙醇與水的混合體系2 :1中；最后，將兩者混合，磁力攪拌60min，超聲分散30min，得到混合溶液；
步驟二 將步驟一得到的混合液移入到聚四氟乙烯內(nèi)襯的水熱罐中，密封，置于微波水熱釜中反應(yīng)60min，反應(yīng)溫度為180°C,反應(yīng)結(jié)束后自然冷卻至室溫,產(chǎn)物經(jīng)過去離子水、乙醇洗滌后，得到ZnO粉體；
步驟三取步驟二得到的ZnO粉體0. 5 Ig分散在98%的乙醇溶液中，加入質(zhì)量體積比為5g/100mL的硝酸銀溶液40mL，60°C攪拌蒸發(fā)干燥，再置于馬弗爐中在500°C的溫度條件下煅燒3h,得到納米ZnO/Ag復合粒子；
步驟四稱取步驟三得到的納米ZnO/Ag復合粒子5重量份，將其加入含有10重量份聚丙烯酸、5重量份十二烷基硫酸鈉和聚乙二醇的水溶液中，十二烷基硫酸鈉和聚乙二醇的摩爾比為6:1，高剪切分散均勻后，移入三口燒瓶，60°C水浴加熱反應(yīng)20min，升溫至75°C，然后滴加丙烯酸類單體及引發(fā)劑的水溶液，滴加3h，保溫反應(yīng)2h，即得所需的抗菌型皮革涂層材料。上述的步驟一中，所述的鋅源選自乙酸鋅。上述的步驟一中，所述的堿源選自六次甲基四胺。上述的步驟一中，所述的有機模板劑選自十六烷基三甲基氯化銨。上述的步驟四中，所述的引發(fā)劑選自過硫酸鉀。實施例3
本發(fā)明由以下步驟實現(xiàn) 步驟一首先，將鋅源與堿源按1:15的摩爾比溶解于去離子水中；然后，按鋅源與有機模板劑的摩爾比為3. 5:1的比例，將有機模板劑溶解在乙醇與水的混合體系3. 5 :1中；最后，將兩者混合，磁力攪拌40min，超聲分散20min，得到混合溶液；
步驟二 將步驟一得到的混合液移入到聚四氟乙烯內(nèi)襯的水熱罐中，密封，置于微波水熱釜中反應(yīng)35min，反應(yīng)溫度為150°C，反應(yīng)結(jié)束后自然冷卻至室溫，產(chǎn)物經(jīng)過去離子水、乙醇洗滌后，得到ZnO粉體；
步驟三取步驟二得到的ZnO粉體O. 75g分散在98%的乙醇溶液中，加入質(zhì)量體積比為3g/100mL的硝酸銀溶液25mL，60°C攪拌蒸發(fā)干燥，再置于馬弗爐中在400°C的溫度條件下煅燒2h，得到納米ZnO/Ag復合粒子；
步驟四稱取步驟三得到的納米ZnO/Ag復合粒子3重量份，將其加入含有5. 5重量份聚丙烯酸、3重量份十二烷基硫酸鈉和聚乙二醇的水溶液中，十二烷基硫酸鈉和聚乙二醇的摩爾比為4:1，高剪切分散均勻后，移入三口燒瓶，601水浴加熱反應(yīng)201^11，升溫至67. 5°C，然后滴加丙烯酸類單體及引發(fā)劑的水溶液，滴加2. 5h，保溫反應(yīng)2h，即得所需的抗菌型皮革涂層材料。上述的步驟一中，所述的鋅源選自硝酸鋅。上述的步驟一中，所述的堿源選自尿素。上述的步驟一中，所述的有機模板劑選自聚乙二醇400。 上述的步驟四中，所述的引發(fā)劑選自亞硫酸氫鈉。 實施例4
本發(fā)明由以下步驟實現(xiàn)
步驟一首先，將鋅源與堿源按1:20)的摩爾比溶解于去離子水中；然后，按鋅源與有機模板劑的摩爾比為2:1的比例，將有機模板劑溶解在乙醇與水的混合體系2 :1中；最后，將兩者混合，磁力攪拌60min，超聲分散30min，得到混合溶液；
步驟二 將步驟一得到的混合液移入到聚四氟乙烯內(nèi)襯的水熱罐中，密封，置于微波水熱釜中反應(yīng)60min，反應(yīng)溫度為180°C,反應(yīng)結(jié)束后自然冷卻至室溫,產(chǎn)物經(jīng)過去離子水、乙醇洗滌后，得到ZnO粉體；
步驟三取步驟二得到的ZnO粉體O. 5 Ig分散在98%的乙醇溶液中，加入質(zhì)量體積比為5g/100mL的硝酸銀溶液40mL，60°C攪拌蒸發(fā)干燥，再置于馬弗爐中在500°C的溫度條件下煅燒3h,得到納米ZnO/Ag復合粒子；
步驟四稱取步驟三得到的納米ZnO/Ag復合粒子5重量份，將其加入含有10重量份聚丙烯酸、5重量份十二烷基硫酸鈉和聚乙二醇的水溶液中，十二烷基硫酸鈉和聚乙二醇的摩爾比為6:1，高剪切分散均勻后，移入三口燒瓶，60°C水浴加熱反應(yīng)20min，升溫至75°C，然后滴加丙烯酸類單體及引發(fā)劑的水溶液，滴加3h，保溫反應(yīng)2h，即得所需的抗菌型皮革涂層材料。上述的步驟一中，所述的鋅源選自乙酸鋅。上述的步驟一中，所述的堿源選自六次甲基四胺。上述的步驟一中，所述的有機模板劑選自檸檬酸鈉。上述的步驟四中，所述的引發(fā)劑選自過甲醛次硫酸鈉。按照本發(fā)明所制備的抗菌型皮革涂層材料，柔軟且不發(fā)粘，復合乳液成膜對白色念珠菌的抑菌圈寬度為7. 80mm，對霉菌的抑菌圈寬度為3. OOmm,與純的聚丙烯酸酯乳液成膜相比，分別提高了 780%和300%，抗菌性能優(yōu)異。 本發(fā)明的內(nèi)容不限于實施例所列舉，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過閱讀本發(fā)明說明書而對本發(fā)明技術(shù)方案采取的任何等效的變換，均為本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種抗菌型皮革涂層材料的制備方法，其特征在于 由以下步驟實現(xiàn) 步驟一首先，將鋅源與堿源按I: (10 20)的摩爾比溶解于去離子水中；然后，按鋅源與有機模板劑的摩爾比為(5 2) : I的比例，將有機模板劑溶解在乙醇與水的混合體系(5 2):1中；最后,將兩者混合,磁力攪拌20 60min,超聲分散10 30min,得到混合溶液； 步驟二 將步驟一得到的混合液移入到聚四氟乙烯內(nèi)襯的水熱罐中，密封，置于微波水熱釜中反應(yīng)10 60min，反應(yīng)溫度為120 180°C，反應(yīng)結(jié)束后自然冷卻至室溫，產(chǎn)物經(jīng)過去離子水、乙醇洗滌后，得到ZnO粉體； 步驟三取步驟二得到的ZnO粉體O. 5 Ig分散在98%的乙醇溶液中，加入質(zhì)量體積比為(I 5)g/100mL的硝酸銀溶液10 40mL, 60°C攪拌蒸發(fā)干燥,再置于馬弗爐中在300 500°C的溫度條件下煅燒I 3h,得到納米ZnO/Ag復合粒子； 步驟四稱取步驟三得到的納米ZnO/Ag復合粒子I 5重量份，將其加入含有I 10重量份聚丙烯酸、I 5重量份十二烷基硫酸鈉和聚乙二醇的水溶液中，十二烷基硫酸鈉和聚乙二醇的摩爾比為(2 6) :1，高剪切分散均勻后，移入三口燒瓶，60°C水浴加熱反應(yīng)20min，升溫至60 75°C，然后滴加丙烯酸類單體及引發(fā)劑的水溶液，滴加2 3h，保溫反應(yīng)2h，即得所需的抗菌型皮革涂層材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種抗菌型皮革涂層材料的制備方法，其特征在于 步驟一中，所述的鋅源選自硝酸鋅或乙酸鋅。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種抗菌型皮革涂層材料的制備方法，其特征在于 步驟一中，所述的堿源選自氫氧化鈉、六次甲基四胺或尿素。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種抗菌型皮革涂層材料的制備方法，其特征在于 步驟一中，所述的有機模板劑選自十二烷基硫酸鈉、十六烷基三甲基氯化銨、聚乙二醇400或檸檬酸鈉。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種抗菌型皮革涂層材料的制備方法，其特征在于 步驟四中，所述的引發(fā)劑選自過硫酸銨、過硫酸鉀、亞硫酸氫鈉或甲醛次硫酸鈉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種抗菌型皮革涂層材料的制備方法。無機抗菌劑制備的涂層材料，隨著銀、銅、鋅等金屬離子的流失，抗菌性能逐漸消失。本發(fā)明將鋅源與堿源溶解于去離子水中，將有機模板劑溶解在乙醇溶液中，混合分散；再將其置于微波水熱釜中反應(yīng)，得到ZnO粉體；取ZnO粉體分散在乙醇溶液中，加入的硝酸銀溶液后干燥煅燒，得到納米ZnO/Ag復合粒子，將其加入聚丙烯酸、十二烷基硫酸鈉和聚乙二醇的水溶液中，滴加丙烯酸類單體及引發(fā)劑，得到抗菌型皮革涂層材料。本發(fā)明的納米ZnO/Ag復合粒子協(xié)同抗菌，一面顯著提高了單純采用納米ZnO時抗菌效果不佳及其對光照等環(huán)境條件的要求；另一方面，降低單純使用銀系抗菌劑成本較高的問題。
文檔編號C09D151/06GK102898921SQ20121041217
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月25日
發(fā)明者馬建中, 劉俊莉, 鮑艷, 朱振峰, 劉輝 申請人:陜西科技大學