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(diǎn)，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(tuán)的存在，以及產(chǎn)品在存儲、運(yùn)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(xì)菌滋生等現(xiàn)象，嚴(yán)重時不僅浪費(fèi)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(xì)菌或抑制有害細(xì)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(jī)、無機(jī)、天然三大類。有機(jī)抗菌劑具有見效快，殺菌能力強(qiáng)的特點(diǎn)，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(diǎn)。天然抗菌劑具有毒性小、安全性高的特點(diǎn)，但使用壽命短，耐熱性差(150°C 180°C炭化分解)。無機(jī)抗菌劑又分為兩種，一種是將銀、銅、鋅等金屬離子負(fù)載在無機(jī)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(jī)抗菌劑制備的抗菌涂層材料，具有較好的抗菌效果，但缺點(diǎn)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(shí)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(shí)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(jī)模板劑的摩爾比為(5 2) : I的比例，將有機(jī)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(fù)合粒子；
步驟四稱取步驟三得到的納米ZnO/Ag復(fù)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(jī)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(diǎn)
采用納米ZnO/Ag復(fù)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(fù)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(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)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(shí)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(jī)模板劑的摩爾比為(5 2) : I的比例，將有機(jī)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(fù)合粒子；
步驟四稱取步驟三得到的納米ZnO/Ag復(fù)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(jī)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(shí)施例I : 本發(fā)明由以下步驟實(shí)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(jī)模板劑的摩爾比為5:1的比例，將有機(jī)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(fù)合粒子；
步驟四稱取步驟三得到的納米ZnO/Ag復(fù)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(jī)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(shí)施例2
本發(fā)明由以下步驟實(shí)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(jī)模板劑的摩爾比為2:1的比例，將有機(jī)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(fù)合粒子；
步驟四稱取步驟三得到的納米ZnO/Ag復(fù)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(jī)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(shí)施例3
本發(fā)明由以下步驟實(shí)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(jī)模板劑的摩爾比為3. 5:1的比例，將有機(jī)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(fù)合粒子；
步驟四稱取步驟三得到的納米ZnO/Ag復(fù)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(jī)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(shí)施例4
本發(fā)明由以下步驟實(shí)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(jī)模板劑的摩爾比為2:1的比例，將有機(jī)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(fù)合粒子；
步驟四稱取步驟三得到的納米ZnO/Ag復(fù)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(jī)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(fù)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(shí)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(shí)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(jī)模板劑的摩爾比為(5 2) : I的比例，將有機(jī)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(fù)合粒子； 步驟四稱取步驟三得到的納米ZnO/Ag復(fù)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(jī)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(jī)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(jī)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(fù)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(fù)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(xué)