β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖高强度抗菌乳胶膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖高强度抗菌乳胶膜的制备方法，包括：将β型碳化硅晶须和纳米壳聚糖加入天然胶乳中制备成β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖天然复合胶乳，将β型碳化硅晶须和纳米壳聚糖加入氢化丁腈胶乳中制备成β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖氢化丁腈胶乳复合胶乳，将两种复合胶乳混合均匀并过滤后将滤液倒入带有边框的玻璃板上干燥成膜，所成的膜进行硫化处理即可。本发明专利技术利用两种复合胶乳进行优势互补，并将具有超高力学强度的β型碳化硅晶须和具有优异抗菌性能的壳聚糖引入胶乳中，制备出的乳胶膜在力学强度、耐热性、耐老化以及抗菌性能等方面均得到显著提升。本发明专利技术的制备方法还具有简单易行，条件温和以及易于控制等优点。

Preparation of high strength antibacterial latex film with beta SiC whisker / nano chitosan

The invention discloses a beta type silicon carbide whisker / nano chitosan with high strength antibacterial latex film preparation method, including: P type silicon carbide whisker and nano chitosan into natural rubber in the preparation of a beta type silicon carbide whisker / nano chitosan composite natural latex, silicon carbide whiskers and beta type chitosan nanoparticles added hydrogenated nitrile latex in the preparation of a beta type silicon carbide whisker / nano chitosan hydrogenated nitrile latex composite latex, two kinds of composite latex mixing and filtering the filtrate into the glass plate with borders on the dry film, a film processing can be vulcanized. The invention uses two kinds of composite latex of complementary advantages, and has high mechanical strength of beta silicon carbide whiskers and has excellent antibacterial properties of chitosan into latex, latex film prepared are significantly improved in mechanical strength, heat resistance, aging resistance and antibacterial properties etc.. The preparation method of the invention has the advantages of simple and easy, mild condition and easy to control.

【技术实现步骤摘要】
β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖高强度抗菌乳胶膜的制备方法
本专利技术属于高分子材料
，具体涉及β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖高强度抗菌乳胶膜的制备方法。
技术介绍
天然胶乳是从巴西三叶橡胶树中割取出的乳白色天然液体物质，具有优异的综合性能，其湿凝胶强度高、成膜性能好且易于硫化，所得制品也具有较高的强度、较长的伸长率及较小的蠕变等优良特性，因此被广泛应用于制备浸渍、压出品、模铸和海绵胶乳制品。但由于环境及天然胶乳中其它非橡胶组分对胶乳制品的影响，导致胶乳制品耐撕裂性能、耐磨性能及耐腐蚀性能较差，使得其在应用上有所局限。氢化丁腈胶乳是一种新型的人工合成胶乳，具有优异的力学性能、耐热性和耐老化性。若能将上述两种胶乳取长补短的并用，就能制备出品质更优异的胶乳制品来满足人们的更高要求。然而，随着人们生活水平的提高，对胶乳制品的要求不仅需满足高的力学强度还应具有耐热性，耐老化及抗菌性能。目前国内外关于具有抗菌性的天然胶乳复合材料的文献报道甚少，研究还未有明显突破。碳化硅晶须是一种缺陷很少且具有一定长径比的单晶纤维，它是迄今为止已合成出的晶须中硬度最高、弹性模量最大、抗拉强度最大以及耐热温度最高的晶须产品。碳化硅晶须通常分为α型和β型两种形式，其中β型性能优于α型。β型碳化硅晶须较α型具有更高的硬度(莫氏硬度达9.5以上)，且在韧性、导电性能、抗磨性、耐高温性、抗震性、耐腐蚀性以及耐辐射性等方面均更优异。因此，将β型碳化硅晶须加入胶乳中，可有效提高胶乳的力学强度。壳聚糖是自然界中唯一的一种带阳离子的天然活性多糖，它与人体的组织器官及细胞有良好的生物相容性，且具有抗菌消炎的特殊功效。因此，将壳聚糖加入乳胶中，能有效提高胶乳的抗菌性。综上所述，利用β型碳化硅晶须和壳聚糖开发一种新的乳胶膜制备方法是非常有必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖高强度抗菌乳胶膜的制备方法。为了达成上述目的，本专利技术的解决方案是：β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖高强度抗菌乳胶膜的制备方法，具体包括如下步骤：1)β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖/天然胶乳复合胶乳的制备，所述的β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖/天然胶乳复合胶乳，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：所述的β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖/天然胶乳复合胶乳制备过程步骤如下：将纳米壳聚糖加入天然胶乳中，搅拌均匀得到纳米壳聚糖/天然胶乳复合胶乳，将所得到的纳米壳聚糖/天然胶乳复合胶乳加热至80℃，然后依次加入β型碳化硅晶须和硫化配合剂，搅拌均匀后即可得到β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖/天然胶乳复合胶乳；2)β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖/氢化丁腈胶乳复合胶乳的制备，所述的β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖/氢化丁腈胶乳复合胶乳，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：所述的β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖/氢化丁腈胶乳复合胶乳制备过程步骤如下：将纳米壳聚糖加入氢化丁腈胶乳中，搅拌均匀制得纳米壳聚糖/氢化丁腈胶乳复合胶乳，将所得到的纳米壳聚糖/氢化丁腈胶乳复合胶乳加热至70℃，然后依次加入β型碳化硅晶须和硫化配合剂，搅拌均匀后即可得到β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖/氢化丁腈胶乳复合胶乳；3)将步骤1)中制备的β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖/天然胶乳复合胶乳和步骤2)中制备的β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖/氢化丁腈胶乳复合胶乳按质量比8：2混合后加热至70℃并搅拌1小时后冷却至室温，所得混合物过滤后将滤液倒入带有边框的玻璃板上，在室温下干燥2天即可成膜，将所得的膜用蒸馏水淋洗后晾干，然后在干燥箱中硫化，即可制得所述β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖高强度抗菌乳胶膜。进一步地，所述β型碳化硅晶须的直径为0.05-0.2μm，平均长度为10-40μm。进一步地，所述的纳米壳聚糖为质量分数是2％的水溶性纳米壳聚糖。进一步地，所述的天然胶乳为天然浓缩胶乳。进一步地，所述的硫化配合剂，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：进一步地，所述的搅拌方式为电动搅拌。进一步地，步骤3)中所述的硫化温度为80℃，硫化时间为2小时。相对于现有的制备乳胶膜的方法，本专利技术具有以下优点：(1)本专利技术所制备的乳胶膜充分利用了β型碳化硅晶须的硬度极高、弹性模量极大、抗拉强度极大以及耐热温度极高的特性，所制备的胶乳膜与现有的乳胶膜相比，力学强度和耐热性均得到显著提升。(2)本专利技术所制备的乳胶膜充分利用了纳米壳聚糖良好的生物相容性和抗菌性能，所制备的胶乳膜具有良好的抗菌性能，在医疗方面极具潜在的应用前景。(3)本专利技术所制备的乳胶膜不仅结合了天然胶乳所具有的优异综合性能，还通过使用氢化丁腈胶乳来克服天然胶乳力学强度低、易老化以及模量小等缺点，因此，所制备的胶乳膜的力学性能、耐热性及耐老化都得到显著的提升。(4)本专利技术的制备方法还具有简单易行，条件温和以及易于控制等优点。具体实施方式下面进一步结合实施例以详细说明本专利技术。同样应理解，以下实施例只用于对本专利技术进行进一步说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，示例中具体的质量、反应时间和温度、工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，本领域的技术人员根据本专利技术的上述内容做出的一些非本质的改进和调整均属于本专利技术的保护范围。实施例：所用试剂如无特别指出均为商品化试剂，使用前均未进行进一步纯化。β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖高强度抗菌乳胶膜的制备方法，具体包括如下步骤：(1)将50g质量分数为2％的纳米壳聚糖(粒径范围20nm-30nm)缓慢的加入到1000g天然浓缩胶乳(重量以干胶计)中，电动搅拌30分钟,制得纳米壳聚糖/天然胶乳复合胶乳。将制得的纳米壳聚糖/天然胶乳复合胶乳在水浴上加热至80℃，然后依次加入60gβ型碳化硅晶须和8.5g硫化配合剂(由2g20％KOH溶液、2.5g50％硫磺分散体、2g40％氧化锌分散体、1g50％促进剂D分散体和1g50％促进剂M分散体组成)，将所得混合物搅拌均匀即可制备得到β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖/天然胶乳复合胶乳。(2)将30g质量分数为2％的纳米壳聚糖(粒径范围20nm-30nm)缓慢的加入1000g氢化丁腈胶乳(重量以干胶计)中，电动搅拌30分钟,制得纳米壳聚糖/氢化丁腈胶乳复合胶乳。将制得的纳米壳聚糖/氢化丁腈胶乳复合胶乳在水浴上加热至70℃，然后依次加入50gβ型碳化硅晶须和8.5g硫化配合剂(由2g20％KOH溶液、2.5g50％硫磺分散体，2g40％氧化锌分散体，1g50％促进剂D分散体和1g50％促进剂M分散体组成)，将所得混合物搅拌均匀即可制备得到β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖/氢化丁腈胶乳复合胶乳。(3)将步骤(1)中制备的β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖/天然胶乳复合胶乳和步骤(2)中制备的β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖/氢化丁腈胶乳复合胶乳按质量比8：2混合(总固含量为100)，在热水浴上加热至70℃，用电动搅拌器搅拌1小时，即可制得β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖/天然胶乳与β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖/氢化丁腈胶乳并用的复合胶乳，冷却至室温，再将所得的复合胶乳搅拌均匀后过滤，将滤液倒入带有边框的玻璃板，于室温下干燥2天成膜，而后将所形成的膜用蒸馏水淋洗后晾干，将晾干后的膜放到干燥箱在80℃下硫化2小时，即可制得所述的β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖高强度抗菌乳胶膜。对所合成的乳胶膜按照GB/本文档来自技高网...

【技术保护点】
β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖高强度抗菌乳胶膜的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1)β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖/天然胶乳复合胶乳的制备，所述的β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖/天然胶乳复合胶乳，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：

【技术特征摘要】
1.β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖高强度抗菌乳胶膜的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1)β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖/天然胶乳复合胶乳的制备，所述的β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖/天然胶乳复合胶乳，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：所述的β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖/天然胶乳复合胶乳制备过程步骤如下：将纳米壳聚糖加入天然胶乳中，搅拌均匀得到纳米壳聚糖/天然胶乳复合胶乳，将所得到的纳米壳聚糖/天然胶乳复合胶乳加热至80℃，然后依次加入β型碳化硅晶须和硫化配合剂，搅拌均匀后即可得到β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖/天然胶乳复合胶乳；2)β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖/氢化丁腈胶乳复合胶乳的制备，所述的β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖/氢化丁腈胶乳复合胶乳，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：所述的β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖/氢化丁腈胶乳复合胶乳制备过程步骤如下：将纳米壳聚糖加入氢化丁腈胶乳中，搅拌均匀制得纳米壳聚糖/氢化丁腈胶乳复合胶乳，将所得到的纳米壳聚糖/氢化丁腈胶乳复合胶乳加热至70℃，然后依次加入β型碳化硅晶须和硫化配合剂，搅拌均匀后即可得到β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖/氢化丁腈胶乳复合胶乳；3)将步骤1)中制备的β型碳化硅晶须/纳米壳聚糖/天然胶乳复合胶乳和步骤2)中制备的β型碳化硅晶须/...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晰，胡志彪，张著森，
申请(专利权)人：龙岩学院，
类型：发明
国别省市：福建,35