【技术实现步骤摘要】
本申请涉及氟橡胶材料，尤其涉及一种抗菌氟橡胶复合材料及其制备方法。
技术介绍
1、橡胶指的是具有可逆形变的高弹性聚合物材料，在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。氟橡胶是指主链或者侧链的碳原子上含有氟原子的合成高分子弹性体。氟原子的引入，可赋予橡胶优异的耐热性、耐油性、抗氧化性、耐腐蚀性和耐大气老化性。由于氟橡胶具有耐高温、耐高真空、耐油及耐酸碱、耐多种化学药品的特点，已应用于现代航空、火箭、导弹、宇宙航行、原子能、舰艇等尖端技术及汽车、石油、造船、化学、机械、电讯、仪器等工业领域。可穿戴设备即直接穿在身上，或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式设备。由于可穿戴设备需要着重考虑到设备与用户的穿戴舒适度和稳定性，因此，氟橡胶在可穿戴设备中使用也较为常见。
2、但是现有的可穿戴设备的氟橡胶材料，抗菌效果不佳，而且散热性能不好，在使用后经常需要进行反复清洗，尤其是用在与用户皮肤直接接触的氟橡胶。
3、因此，开发一种导热性好、抗菌效果好而且持久的氟橡胶复合材料以满足市场需求。
技术实现思路
1、本申请目的在于针对当前技术的不足，提供一种抗菌氟橡胶复合材料及其制备方法。
2、第一方面，本申请提供一种抗菌氟橡胶复合材料，采用如下技术方案：
3、一种抗菌氟橡胶复合材料，按质量份数计，包括以下制备原料：氟橡胶70-75份、环氧树脂e-51 5-7份、增塑剂5-7份、偶联剂3-5份、导热填料30-35份、氧化锌5-8
4、通过采用上述技术方案，氟橡胶：作为基体树脂，提供材料的柔韧性和耐磨性。环氧树脂e-51：起到增韧的作用，提高材料的强度和耐久性。增塑剂：增加材料的柔软度和可加工性。偶联剂：改善填料与基体树脂的粘接性，增强界面相互作用，提高复合材料的性能，导热填料：提高材料的导热性能，优化导热路径，提高散热效率。防老剂：防止材料老化，延长使用寿命。促进剂：加速硫化反应，提高硫化速度。硫化剂：作为交联剂，促使材料硫化，增强材料耐磨性和抗老化能力。复合抗菌剂：由马来酸酐酰化壳聚糖和银铜锌掺杂二氧化钛组成，具有优异的抗菌效率和长久抗菌能力。马来酸酐酰化壳聚糖以及银铜锌掺杂二氧化钛的协同作用，可以提高抗菌性能，马来酸酐酰化壳聚糖通过增加材料的亲水性，提高抗菌效果。银、铜、锌等离子通过杀死细菌和抑制其生长，起到抗菌作用。复合抗菌剂在材料中的添加，可以保证抗菌效果持久和稳定。总之，抗菌氟橡胶复合材料中的各个组分的作用和协同作用，使得材料具有优异的力学性能、导热性好、抗菌性能优异和亲水性，并且制备工艺简单、硫化速度快、节能环保，可以满足可穿戴设备领域对氟橡胶复合材料的市场需求。
5、优选的，所述银铜锌掺杂二氧化钛的制备方法，包括以下步骤：
6、s21、室温下，将200ml钛酸四正丁酯加入到350g乙醇，搅拌20min，形成溶液a；
7、s22、将1g硝酸银、5g硝酸铜和8g硝酸锌加入到由70g乙醇、20ml醋酸和50ml水组成的溶液中，形成溶液b；
8、s23、将溶液b逐滴滴加到溶液a中，搅拌速度为200rmp，搅拌20min，升温至43℃，静置陈化10h，然后离心分离，洗涤，在90℃下，烘干12h，最后在530℃下煅烧2.5h，冷却，进行研磨处理，获得的银铜锌掺杂二氧化钛，所述银铜锌掺杂二氧化钛的粒径为0.1-0.2微米。
9、通过采用上述技术方案，制备的银铜锌掺杂二氧化钛起到复合抗菌剂的作用，具有优异的抗菌效率和长久抗菌能力。马来酸酐酰化壳聚糖与银铜锌掺杂二氧化钛的协同作用，能够提高材料的亲水性和抗菌性能。马来酸酐酰化壳聚糖通过增加材料的亲水性，使其具有更好的水溶性和亲水性，从而提高抗菌效果。此外，银铜锌掺杂二氧化钛具有较小的粒径范围(0.1-0.2微米)，能够提供更大的比表面积，增加银、铜、锌等活性离子的释放，从而增强抗菌性能。综上所述，银铜锌掺杂二氧化钛的制备方法和添加到抗菌氟橡胶复合材料中的作用及协同作用，能够提供优异的抗菌效果和长久抗菌能力，并通过提高材料的亲水性和抗菌性能，满足可穿戴设备领域对氟橡胶复合材料的市场需求。
10、优选的，所述马来酸酐酰化壳聚糖的制备方法为：将12g壳聚糖在搅拌下均匀分散在1000ml去离子水中，然后加入4g碳酸钠，搅拌反应30min后，加入40g马来酸酐，混合反应8h后，停止搅拌，加入氢氧化钾，调节ph值至10，高速离心分离未反应的壳聚糖和溶液，向溶液中加入盐酸，调节ph值至大量絮状物沉淀析出，离心分离，用丙酮清洗沉淀物，真空干燥，静置24h，得到马来酸酐酰化壳聚糖。
11、通过采用上述技术方案，马来酸酐酰化壳聚糖是抗菌氟橡胶复合材料中的一个重要组分，通过以下步骤制备：将壳聚糖在搅拌下均匀分散在去离子水中，加入碳酸钠和马来酸酐进行反应，然后经过离心和洗涤等步骤得到。马来酸酐酰化壳聚糖在复合材料中添加后，能够增加其亲水性，使材料具有更好的水润湿性，从而提高材料的抗菌能力和防污性能。马来酸酐酰化壳聚糖具有特殊的化学结构，能够与银铜锌掺杂二氧化钛等抗菌剂发生作用，形成复合抗菌剂。这种复合抗菌剂能够释放出活性离子(如银离子、铜离子和锌离子)，具有优异的抗菌效果和长久的抗菌能力。所以，马来酸酐酰化壳聚糖在抗菌氟橡胶复合材料中可以提升材料的亲水性和抗菌性能，起到协同作用。它与其他组分如银铜锌掺杂二氧化钛在材料中相互配合，能够提供更好的抗菌效果，并满足可穿戴设备领域对氟橡胶复合材料的市场需求。
12、优选的，所述导热填料的制备方法，包括以下步骤：
13、s41、按照质量份数，将1.6份乙烯基三甲氧基硅烷与200份异丙醇和200份水混合，搅拌均匀，得到混合物c；
14、s42、按照质量份数，将100份氮化铝和50份氮化硼加入到混合物c中；然后升温至45℃，以200r/min转速搅拌120min，得到硅烷化导热填料混合液；
15、s43、将硅烷化导热填料混合液,过滤、乙醇洗涤、在75℃下干燥、研磨，然后在功率为2kw、氧气的体积浓度为10％的条件下进行等离子体表面改性15s，即得平均粒径为5-10μm热阻燃填料。
16、通过采用上述技术方案，在本申请的抗菌氟橡胶复合材料中，导热填料和复合抗菌剂的制备原料分别经过不同的方法进行改性，起到不同的作用，但两者在材料中具有协同作用。导热填料由乙烯基三甲氧基硅烷改性和等离子体表面改性得到，其作用主要有：导热填料均匀分散于氟橡胶基体树脂中，并形成连续的三维导热填料网络，可以大大提升复合材料的导热性能，从而提高材料的散热效果。通过乙烯基三甲氧基硅烷改性和等离子体表面改性，导热填料与氟橡胶和环氧树脂等组分的相容性和分散性得到改善，使得复合材料的各组分更加均匀混合，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种抗菌氟橡胶复合材料，其特征在于，按质量份数计，包括以下制备原料：氟橡胶70-75份、环氧树脂E-51 5-7份、增塑剂5-7份、偶联剂3-5份、导热填料30-35份、氧化锌5-8份、硬脂酸锌2-4份、防老剂1-1.5份、促进剂1-1.5份、硫化剂1-2份，复合抗菌剂2-3份，其中，所述复合抗菌剂由马来酸酐酰化壳聚糖和所述银铜锌掺杂二氧化钛以质量份数比5-7:1组成。
2.根据权利要求1所述一种抗菌氟橡胶复合材料，其特征在于，所述银铜锌掺杂二氧化钛的制备方法，包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述一种抗菌氟橡胶复合材料，其特征在于，所述马来酸酐酰化壳聚糖的制备方法为：将12g壳聚糖在搅拌下均匀分散在1000mL去离子水中，然后加入4g碳酸钠，搅拌反应30min后，加入40g马来酸酐，混合反应8h后，停止搅拌，加入氢氧化钾，调节pH值至10，高速离心分离未反应的壳聚糖和溶液，向溶液中加入盐酸，调节pH值至大量絮状物沉淀析出，离心分离，用丙酮清洗沉淀物，真空干燥，静置24h，得到马来酸酐酰化壳聚糖。
4.根据权利要求1所述一种抗菌氟橡胶复合材
5.根据权利要求1所述一种抗菌氟橡胶复合材料，其特征在于，所述增塑剂为乙烯-辛烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种,所述乙烯-辛烯共聚物中辛烯的质量含量为25-30%；所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的质量含量为10-20%。
6.根据权利要求1所述一种抗菌氟橡胶复合材料，其特征在于，所述偶联剂由γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和N，N-二乙基氨丙基甲基二甲氧基硅烷以质量份数比2-4:3:1组成。
7.根据权利要求1所述一种抗菌氟橡胶复合材料，其特征在于，所述硫化剂为双酚AF。
8.根据权利要求1所述一种抗菌氟橡胶复合材料，其特征在于，所述防老剂为防老剂MB和防老剂MC中的至少一种。
9.根据权利要求1所述一种抗菌氟橡胶复合材料，其特征在于，所述促进剂由促进剂CZ和促进剂TMTD以质量份数比2:3组成。
10.一种权利要求1-9任一所述一种抗菌氟橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种抗菌氟橡胶复合材料，其特征在于，按质量份数计，包括以下制备原料：氟橡胶70-75份、环氧树脂e-51 5-7份、增塑剂5-7份、偶联剂3-5份、导热填料30-35份、氧化锌5-8份、硬脂酸锌2-4份、防老剂1-1.5份、促进剂1-1.5份、硫化剂1-2份，复合抗菌剂2-3份，其中，所述复合抗菌剂由马来酸酐酰化壳聚糖和所述银铜锌掺杂二氧化钛以质量份数比5-7:1组成。
2.根据权利要求1所述一种抗菌氟橡胶复合材料，其特征在于，所述银铜锌掺杂二氧化钛的制备方法，包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述一种抗菌氟橡胶复合材料，其特征在于，所述马来酸酐酰化壳聚糖的制备方法为：将12g壳聚糖在搅拌下均匀分散在1000ml去离子水中，然后加入4g碳酸钠，搅拌反应30min后，加入40g马来酸酐，混合反应8h后，停止搅拌，加入氢氧化钾，调节ph值至10，高速离心分离未反应的壳聚糖和溶液，向溶液中加入盐酸，调节ph值至大量絮状物沉淀析出，离心分离，用丙酮清洗沉淀物，真空干燥，静置24h，得到马来酸酐酰化壳聚糖。
4.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张仁才，
申请(专利权)人：厦门联博橡胶制品有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。