一种负离子仿生石英石及其制备方法技术

技术编号:14492429 阅读:68 留言:0更新日期:2017-01-29 14:54
本发明专利技术公开了一种负离子仿生石英石及其制备方法,该制备方法包括以下步骤:步骤A,制备改性树脂;步骤B,按重量百分比计,将80~90%石英、8~12%改性树脂、0.01~1%固化剂、0.01~1%偶联剂、1~3%夜光复合物、1~3%氢氧化铝粉及0.1~2%色料搅拌均匀,得混合料;步骤C,将混合料进行第一次布料在模板上,振压成型,脱模,切割,按预设图案排列得半成品;再进行第二次布料,振压成型,烘干成型,然后进行后处理得成品。和现有仿生石英石相比,本发明专利技术制造的仿生石英石配料科学,制备合理,性能稳定,机械强度高、不易变形及不易老化;而且经过合理的搭配负离子复合物、夜光复合物和抗菌粉,使得仿生石英石具有优异抗菌、净化空气以及夜光性能,进一步拓宽了仿生石英石的应用范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及了石英石
,特别是涉及了一种负离子仿生石英石及其制备方法
技术介绍
细菌,霉菌作为病原菌对人类和动植物有很大危害,影响人们的健康甚至危及生命,带来了重大的经济损失。因此抗菌材料及其制品的研究日益引起人们的关注,抗菌制品的需求将构成巨大的市场。仿生石英石具有收缩低,制造成本低,易于加工且色泽丰富,制品性能突出,硬度高等优点,现已制成各种工业用和民用地板和装饰材料,且广泛应用于工业生产和人们的日常生活中,作为地板砖、墙面等的装饰用材料。但是,目前也鲜有报道关于均匀性较好的稳定的抗菌功能的仿生石英石。而且现有仿生石英石一般是单一功能的产品,功能如抗菌、防静电等等,即一种产品不具备多项功能,这极大限制了其应用范围,还有待进一步提高。
技术实现思路
为了解决上述现有技术的不足,本专利技术提供了一种负离子仿生石英石及其制备方法。本专利技术所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现:一种负离子仿生石英石及其制备方法,该制备方法包括以下步骤:步骤A,制备改性树脂:按重量百分比计,将85~90%树脂、2~6%功能剂及1~5%分散剂用高速搅拌机混合均匀后加温熔融,利用长径比为1:40双螺杆挤出机挤出造粒,其熔融混合分散挤出温度为:100℃~280℃;所述树脂为环氧树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂中的一种或多种;步骤B,按重量百分比计,将80~90%石英、8~12%改性树脂、0.01~1%固化剂、0.01~1%偶联剂、1~3%夜光复合物、1~3%氢氧化铝粉及0.1~2%色料搅拌均匀,得混合料;步骤C,将混合料进行第一次布料在模板上,振压成型,脱模,切割,按预设图案排列得半成品;再进行第二次布料,振压成型,烘干成型,然后进行后处理得成品。在本专利技术中,使用氢氧化铝粉使得石英石具有良好的阻燃防火性能,而且可以防止发烟、产生有毒气体,使用安全。在本专利技术中,所述固化剂选自过氧化(2-乙基己酸)叔丁酯、过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酸叔丁酯和脂肪多元胺中的一种或几种。所述硅烷偶联剂是γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和γ-氯丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种。所述色料为有色颜料。在本专利技术中,所述夜光复合物的制备方法如下:氮气环境下,将浓度为0.05~0.5mol/L的质子酸溶液和浓度为0.05~0.5mol/L的十二烷基苯磺酸以体积比3:1~3混合,同时加入夜光粉,磁力搅拌60~120min后加入苯胺,夜光粉与苯胺质量比为1:5~10;持续搅拌60~90min后,逐滴滴加过硫酸铵,苯胺与过硫酸铵摩尔比为1:1;20℃~30℃下反应12~36h;丙酮、去离子水洗涤数次后真空干燥,碾磨得纳米聚苯胺/夜光粉复合物;将1~10g纳米聚苯胺/夜光粉复合物超声搅拌分散于水溶液中;之后加入体积比4:1的水和氨水,搅拌均匀后加入正硅酸乙酯(与纳米聚苯胺/夜光粉复合物的质量比为5:1~3),调节pH值为9~10,反应温度为20~25℃,反应60~90min;进行离心并依次用丙酮和去离子水清洗获得沉淀;将该沉淀干燥,以得到纳米聚苯胺/夜光粉复合物/SiO2;将纳米聚苯胺/夜光粉复合物/SiO2置于氩气气氛下进行800~1000℃热处理1~2h,去除聚苯胺,得夜光粉/多孔SiO2。所述夜光粉为平均粒径低于10nm的长余辉Sr4Al14O25纳米荧光粉。在本专利技术中,所述抗菌粉可通过以下方法制得:(1)称取0.3~1gC60粉末,量取80~100ml质量分数为98%的浓硫酸,将C60粉末和浓硫酸在烧杯中混合,烧杯放在冰水浴中,同时以500~600rpm的速度搅拌,得混合液;称取1~3g高锰酸钾粉末,缓慢的加入上述混合液中;移去冰水浴,换成水浴,保持水浴温度30~40℃,反应3~5h;快速加入100~150ml纯水,过滤,然后用截留分子量为1000的透析袋透析3~5天,得石墨烯量子点(GQDs)悬浮液;100~150rpm速度搅拌GQDs悬浮液,同时激光辐照30~60min,激光辐照功率为0.5~2W;备用;(2)超声搅拌50~60mlGQDs悬浮液,滴加浓度为0.001~0.01mol/L硝酸银水溶液;逐滴加入浓度为0.1~0.5mol/L磷酸二氢铵溶液(磷酸二氢铵溶液与硝酸银水溶液体积比为2~3:1),超声搅拌10~20min;逐滴加入0.5~1mol/L氢氧化钠溶液,调节PH值至11,而后静置、离心,用去离子水和乙醇交替洗涤三次,真空干燥,得GQDs/Ag2O;(3)取1~3gGQDs/Ag2O超声搅拌分散于80~120ml水溶液中;逐滴加入浓度为0.005~0.05mol/L硝酸铈水溶液,30~60min后逐滴加入浓度为0.005~0.05mol/L硝酸锌水溶液,GQDs/Ag2O水溶液、硝酸铈水溶液与硝酸锌水溶液体积比为1:0.1~0.2:0.2~0.4;继续超声搅拌,调节混合溶液PH值至7.0;边超声搅拌,边加入4~8mL质量分数为50%的水合肼,在30~40℃下还原反应0.5~1h;之后,再加入40~50mL质量分数为50%的水合肼,在85℃下还原反应30~48h后;过滤,用去离子水洗涤数次,真空干燥,得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce;(4)将0.1~0.5gGQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce超声搅拌分散于水溶液中;之后加入体积比3~5:1的水和氨水,搅拌均匀后加入正硅酸乙酯(与GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce的质量比为3:1~3),调节pH值为9~10,反应温度为20~25℃,反应30~60min;进行离心并依次用丙酮和去离子水清洗获得沉淀;将该沉淀在80~90℃下干燥2~4h,以得到GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2;将GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2置于氩气气氛下进行500~800℃热处理1~2h,冷却至室温后,浸没在氢氟酸中以超声功率100~150W进行超声10~15min,去除表面局部二氧化硅,离心并干燥,获得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2;(5)取三维海绵状石墨烯超声搅拌分散于水溶液中,逐滴加入GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2水溶液中,三维海绵状石墨烯与GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2的重量比为1:1~5;10~100W超声60~120min,静置,去离子水洗涤数次,离心,置于密闭空间内,进行抽真空→加热加压循环3~8次(抽真空时间为20~30min;加热加压为通入高温高压气体,气体加热温度为80~90℃,加压至0.3~0.6Mpa,保压20~30min),得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2/石墨烯抗菌粉,即抗菌粉;(6)取抗菌粉和负离子复合物分散于100~200ml超纯水中,超声搅拌2~3h获得均匀和稳定的分散液,其中抗菌粉和负离子复合物的重量比为3~8:1~5;将具有碳纳米管网状膜的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种负离子仿生石英石的制备方法,其包括以下步骤:步骤A,制备改性树脂:按重量百分比计,将85~90%树脂、2~6%功能剂及1~5%分散剂用高速搅拌机混合均匀后加温熔融,利用双螺杆挤出机挤出造粒,其熔融混合分散挤出温度为:100℃~280℃;所述功能剂包括负离子复合物和GQDs/Ag2O/Ag‑Zn‑Ce/SiO2/石墨烯抗菌粉;步骤B,按重量百分比计,将80~90%石英、8~12%改性树脂、0.01~1%固化剂、0.01~1%偶联剂、1~3%夜光复合物、1~3%氢氧化铝粉及0.1~2%色料搅拌均匀,得混合料;步骤C,将混合料进行第一次布料在模板上,振压成型,脱模,切割,按预设图案排列得半成品;再进行第二次布料,振压成型,烘干成型,然后进行后处理得成品。

【技术特征摘要】
1.一种负离子仿生石英石的制备方法,其包括以下步骤:步骤A,制备改性树脂:按重量百分比计,将85~90%树脂、2~6%功能剂及1~5%分散剂用高速搅拌机混合均匀后加温熔融,利用双螺杆挤出机挤出造粒,其熔融混合分散挤出温度为:100℃~280℃;所述功能剂包括负离子复合物和GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2/石墨烯抗菌粉;步骤B,按重量百分比计,将80~90%石英、8~12%改性树脂、0.01~1%固化剂、0.01~1%偶联剂、1~3%夜光复合物、1~3%氢氧化铝粉及0.1~2%色料搅拌均匀,得混合料;步骤C,将混合料进行第一次布料在模板上,振压成型,脱模,切割,按预设图案排列得半成品;再进行第二次布料,振压成型,烘干成型,然后进行后处理得成品。2.根据权利要求1所述的负离子仿生石英石的制备方法,其特征在于,所述夜光复合物的制备方法如下:氮气环境下,将浓度为0.05~0.5mol/L的质子酸溶液和浓度为0.05~0.5mol/L的十二烷基苯磺酸以体积比3:1~3混合,同时加入夜光粉,磁力搅拌60~120min后加入苯胺,夜光粉与苯胺质量比为1:5~10;持续搅拌60~90min后,逐滴滴加过硫酸铵,苯胺与过硫酸铵摩尔比为1:1;20℃~30℃下反应12~36h;丙酮、去离子水洗涤数次后真空干燥,碾磨得纳米聚苯胺/夜光粉复合物;将1~10g纳米聚苯胺/夜光粉复合物超声搅拌分散于水溶液中;之后加入体积比4:1的水和氨水,搅拌均匀后加入正硅酸乙酯,调节pH值为9~10,反应温度为20~25℃,反应60~90min;进行离心并依次用丙酮和去离子水清洗获得沉淀;将该沉淀干燥,以得到纳米聚苯胺/夜光粉复合物/SiO2;将纳米聚苯胺/夜光粉复合物/SiO2置于氩气气氛下进行800~1000℃热处理1~2h,去除聚苯胺,得夜光粉/多孔SiO2。3.根据权利要求1或2所述的负离子仿生石英石的制备方法,其特征在于,所述功能剂的制备方法如下:(1)称取0.3~1gC60粉末,量取80~100ml质量分数为98%的浓硫酸,将C60粉末和浓硫酸在烧杯中混合,烧杯放在冰水浴中,同时以500~600rpm的速度搅拌,得混合液;称取1~3g高锰酸钾粉末,缓慢的加入上述混合液中;移去冰水浴,换成水浴,保持水浴温度30~40℃,反应3~5h;快速加入100~150ml纯水,过滤,然后用截留分子量为1000的透析袋透析3~5天,得GQDs悬浮液;100~150rpm速度搅拌GQDs悬浮液,同时激光辐照30~60min,激光辐照功率为0.5~2W;备用;(2)超声搅拌50~60mlGQDs悬浮液,滴加浓度为0.001~0.01mol/L硝酸银水溶液;逐滴加入浓度为0.1~0.5mol/L磷酸二氢铵溶液,超声搅拌10~20min;逐滴加入0.5~1mol/L氢氧化钠溶液,调节PH值至11,而后静置、离心,用去离子水和乙醇交替洗涤三次,真空干燥,得GQDs/Ag2O;(3)取1~3gGQDs/Ag2O超声搅拌分散于80~120ml水溶液中;逐滴加入浓度为0.005~0.05mol/L硝酸铈水溶液,30~60min后逐滴加入浓度为0.005~0.05mol/L硝酸锌水溶液;继续超声搅拌,调节混合溶液PH值至7.0;边超声搅拌,边加入4~8mL质量分数为50%的水合肼,在30~40℃下还原反应0.5~1h;之后,再加入40~50mL质量分数为50%的水合肼,在85℃下还原反应30~48h后;过滤,用去离子水洗涤数次,真空干燥,得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce;(4)将0.1~0.5gGQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce超声搅拌分散于水溶液中;之后加入体积比3~5:1的水和氨水,搅拌均匀后加入正硅酸乙酯,调节pH值为9~10,反应温度为20~25℃,反应30~60min;进行离心并依次用丙酮和去离子水清洗获得沉淀;将该沉淀在80~90℃下干燥2~4h,以得到GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2;将GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2置于氩气气氛下进行500~800℃热处理1~2h,冷却至室温后,浸没在氢氟酸中以超声功率100~150W进行超声10~15min,去除表面局部二氧化硅,离心并干燥,获得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2;(5)取三维海绵状石墨烯超声搅拌分散于水溶液中,逐滴加入GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2水溶液中;10~100W超声60~120min,静置,去离子水洗涤数次,离心,置于密闭空间内,进行抽真空→加热加压循环3~8次,得GQDs/Ag2O/Ag-Zn-Ce/SiO2/石墨烯抗菌粉,即抗菌粉;(6)取抗菌粉和负离子复合物分散于100~200ml超纯水中,超声搅拌2~3h获得均匀和稳定的分散液,其中抗菌粉和负离子复合物的重量比为3~8:1~5;将具有碳纳米管网状膜的基板置于约8℃时,将分散液加入内凹形状的基板中,同时,来回滚动滚轮,使该分散液均匀分散于该碳纳米管网状膜中,由于碳纳米管在8℃附近时具有亲水性,该分散液被吸附在碳纳米管网状膜的多个网洞;升温至约25℃,碳纳米管具有疏水性并将大部分水分子赶走留下吸附在碳纳米管网状膜的多个网洞中抗菌粉和负离子复合物;去掉水分,置于密闭空间内,进行抽真空→加热加压循环3~5次,然后将吸附有抗菌粉和负离子复合物的碳纳米管网状膜刮离该基板,获得抗菌-负离子功能剂。4.一种负离子仿生石英石的制备方法,其包括以下步骤:步骤A,制备改性树脂:按重量百分比计,将85~90%树脂、2~6%功能剂及1~5%分散剂用高速搅拌机混合均匀后加温熔融,利用双螺杆挤出机挤出造粒,其熔融混合分散挤出温度为:100℃~280℃;所述功能剂包括负离子...

【专利技术属性】
技术研发人员:麦浩
申请(专利权)人:佛山市高明区明城镇新能源新材料产业技术创新中心
类型:发明
国别省市:广东;44

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