專(zhuān)利名稱(chēng)：：水性聚氨酯基花簇狀氧化鋅納米晶須抗菌復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及抗菌材料及其制備方法和應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及一種水性聚氨酯基花簇狀氧化鋅納米晶須抗菌復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們的健康意識(shí)不斷增強(qiáng)，對(duì)日常用品尤其是食品的健康化和環(huán)境的清潔化給予更高的重視。然而在人們的日常生活環(huán)境中，細(xì)菌等致病性微生物無(wú)處不在，威脅著人類(lèi)的健康。近十年來(lái)，由病原微生物及其變種引發(fā)的全球性微生物災(zāi)難事件頻頻發(fā)生，從印度的"0139霍亂弧菌"、日本的"0157:H7大腸桿菌"、英國(guó)的"瘋牛病病毒"等事件，到至今還讓人誠(chéng)惶誠(chéng)恐的"登革熱和出血熱"事件，再到"非典型性肺炎"和"禽流感"病毒等疫情的爆發(fā)和流行，給相應(yīng)國(guó)家或地區(qū)造成了嚴(yán)重的人員傷亡和巨大的經(jīng)濟(jì)損失?？咕牧系难兄婆c應(yīng)用，可有效地降低或避免細(xì)菌的交叉?zhèn)魅竞图膊〉膫鞑??？咕牧鲜侵缸陨砭哂袣缁蛞种莆⑸锕δ艿囊活?lèi)新型功能材料?？咕牧弦话闶侵竿ㄟ^(guò)添加一定的抗菌劑，從而使材料具有抑制或殺滅表面細(xì)菌能力的一類(lèi)新型功能材料，如抗菌塑料、抗菌纖維和織物、抗菌陶瓷及抗菌金屬材料等?？咕鷦┦侵敢恍┪⑸锔叨让舾校倭刻砑拥讲牧现屑纯少x予材料抗微生物性能的化學(xué)物質(zhì)。目前應(yīng)用的抗菌劑主要有以下幾種1.天然抗菌劑。主要是從動(dòng)植物中提煉精制而成的，如殼聚糖和日柏醇等。天然抗菌劑毒性小、安全性高，但耐熱性差、使用壽命短，受到加工條件的制約，還不能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模市場(chǎng)化。2.有機(jī)抗菌劑。主要品種有季胺鹽類(lèi)、雙胍類(lèi)、醇類(lèi)、酚類(lèi)、有機(jī)金屬類(lèi)、吡啶類(lèi)、咪唑類(lèi)和噻吩類(lèi)等。有機(jī)抗菌劑作用速度快，可操作性好，穩(wěn)定性強(qiáng)，對(duì)微生物的抑制作用具有一定的特異性，但易產(chǎn)生微生物耐藥性，并存在易遷移、耐熱性差等不足，許多有機(jī)抗菌劑在高溫、高壓、高剪切加工條件下易分解失效，分解產(chǎn)物造成二次污染。3.無(wú)機(jī)抗菌劑。無(wú)機(jī)抗菌劑是通過(guò)物理吸附-離子交換等方法，將銀、銅、鋅等金屬或金屬離子負(fù)載于沸石、硅膠、二氧化鈦或磷酸鋯等多孔材料的表面得到的。其中，載銀抗菌劑抗菌能力最強(qiáng)，故已商品化的抗菌劑多是銀系抗菌劑。無(wú)機(jī)抗菌劑的優(yōu)點(diǎn)是不產(chǎn)生耐藥性、安全性好、耐熱性高；不足之處是抗菌的遲效性，不能像有機(jī)抗菌劑那樣能迅速殺死細(xì)菌。另外，銀離子易生成氧化銀或經(jīng)光催化還原成金屬銀，故存在使制品變色的缺點(diǎn)。4.光催化型無(wú)機(jī)抗菌劑。主要為n型半導(dǎo)體材料，如Ti〇2、ZnO、CdS、W03、Sn02、Zr02等。光催化型抗菌劑無(wú)毒、無(wú)特殊氣味、無(wú)刺激性，顏色穩(wěn)定性好，高溫下不變色、不分解，資源豐富，價(jià)格低廉。但缺點(diǎn)是必須在紫外光下才表現(xiàn)出較大的抗菌活性。納米科學(xué)的發(fā)展使得光催化型無(wú)機(jī)抗菌劑得到進(jìn)一步的發(fā)展。但一般的零維納米材料由于粒徑小，表面積很大，很難在使用中充分分散，一般使用前都要對(duì)其進(jìn)行表面包覆處理。包覆的結(jié)果一方面大大降低了納米效應(yīng)和抗菌作用的發(fā)揮，另一方面處理工藝繁瑣，增加了額外的成本。所以使得不少研究者把目光轉(zhuǎn)向一維的納米材料。日本專(zhuān)利(特開(kāi)平5-912,特開(kāi)平8-133918)報(bào)導(dǎo)用四針狀氧化鋅晶須和銀鹽復(fù)合，制備了具有優(yōu)異抗菌效果的無(wú)機(jī)抗菌劑并在不同材料和環(huán)境中獲得應(yīng)用(特開(kāi)平5-78498，特開(kāi)平78218，特開(kāi)平6-140731等)，這些日本專(zhuān)利報(bào)導(dǎo)的技術(shù)利用氧化鋅晶須的針狀體活性中心及尖端效應(yīng)，激活空氣中的水和氧，產(chǎn)生羥基自由基GOH)和活性氧離子(CT2)，破壞細(xì)菌生存和增殖能力而使細(xì)菌死亡而達(dá)到抗菌效果。但由于使用普通的氧化鋅晶須，其晶須根部直徑粗達(dá)0.110iJm，長(zhǎng)度達(dá)30100iJm，其針狀體活性中心少，尖端效應(yīng)差；為了提高抗菌效果，要添加銀離子作為主要抗菌活性成份之一，而其中銀離子仍面臨變色問(wèn)題。中國(guó)專(zhuān)利03117502.3報(bào)導(dǎo)了一種氧化鋅晶須復(fù)合抗菌劑組合物，有較高的抗菌活性，但是所述的四針狀氧化鋅晶須的晶格中摻雜了其它金屬離子，且添加了納米氧化鋅，納米氧化鈦，硅酸鈉載體等，成分復(fù)雜。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種抗菌活性強(qiáng)，抗菌過(guò)程和效果可重復(fù)持續(xù)進(jìn)行，作用穩(wěn)定，也無(wú)需紫外光光催化的水性聚氨酯基花簇狀氧化鋅納米晶須抗菌復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明最大的特點(diǎn)是所采用的原料無(wú)毒，制備方法工藝簡(jiǎn)單。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是一種水性聚氨酯基花簇狀氧化鋅納米晶須抗菌復(fù)合材料，它含有基體水性聚氨酯A和抗菌劑B，按重量份，復(fù)合材料中各組分的配比為A:100份；B:0.3份2份；其中A為含有非極性軟段和極性硬段的微相分離結(jié)構(gòu)的水性聚氨酯，B為根部直徑100800nm，長(zhǎng)度達(dá)217(jm的由納米棒或納米線組成的花簇狀氧化鋅納米晶須。上述抗菌復(fù)合材料的抗菌劑組分花簇狀氧化鋅納米晶須由以下步驟制備得到①在NaOH溶液中加入過(guò)量的氧化鋅粉末令溶液過(guò)飽和；②過(guò)飽和溶液靜置分層后取上層清液在攪拌下加入定量蒸餾水中，其中清液與水的體積比為410:100，形成稀釋溶液；(D將稀釋溶液裝入密閉的容器中在7015(TC下加熱反應(yīng)515小時(shí)；將反應(yīng)得到的產(chǎn)物過(guò)濾，用去離子水洗滌至中性后放入烘箱中烘干。上述步驟①中NaOH溶液的質(zhì)量濃度為46M;步驟②中稀釋溶液的pH值小于13.5時(shí)，用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值為大于或等于13.5。上述抗菌復(fù)合材料的基體組分為陰離子型水性聚氨酯，通過(guò)預(yù)聚體自乳化法制備所得，可以用以下工藝過(guò)程制備①將經(jīng)過(guò)干燥處理的低聚物二元醇、二異氰酸酯以及親水?dāng)U鏈劑加入到反應(yīng)釜中，升溫到6575'C，加入催化劑二月桂酸二丁基錫，恒溫反應(yīng)1.52.0小時(shí)；其中二異氰酸酯與低聚物二元醇的摩爾比例為1.53.0:1，親水?dāng)U鏈劑2，2-二羥甲基丙酸的用量為合成聚合物重的36%，二月桂酸二丁基錫用量為合成聚合物重的0.1%;②加入交聯(lián)劑三羥甲基丙烷，緩慢升溫至8085。C，恒溫反應(yīng)45小時(shí)；其中三羥甲基丙垸用量為合成聚合物重的26%;③降溫到4045t:，加入中和劑三乙胺，快速攪拌中和2040分鐘；其中三乙胺與親水?dāng)U鏈劑的摩爾比為1:1;④將中和得到的預(yù)聚體緩慢加入到一定量的去離子水中，控制固含量，同時(shí)高速攪拌乳化；其中控制水性乳液的固含量為3540%。⑤加入擴(kuò)鏈劑乙二胺繼續(xù)反應(yīng)12小時(shí)，得到水性聚氨酯乳液。上述步驟中涉及的低聚物二元醇為聚酯二元醇如聚己二酸-l，4-丁二醇酯二元醇等、聚醚二元醇如聚乙二醇等、其它低聚物二元醇或它們的混合物；涉及的二異氰酸酯如異佛爾酮二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、其他二異氰酸酯或它們的混合物。本發(fā)明還提供了上述任一種水性聚氨酯基體花簇狀氧化鋅納米晶須抗菌復(fù)合材料的制備方法，具體包括如下制備步驟0.32重量份的花簇狀氧化鋅納米晶須加入到乙醇水溶液中，用均質(zhì)分散儀充分分散后在超聲波清洗儀中進(jìn)行超聲波處理1020分鐘；再將所得到的超聲波分散液加入到100重量份的水性聚氨酯中，通過(guò)超聲波輔助分散2040分鐘，從而制得復(fù)合材料乳液；靜置消泡后倒在水平放置的模板上自然流平，室溫下干燥養(yǎng)護(hù)，待薄膜成型后，放入烘箱中加熱干燥至恒重。上述乙醇水溶液的體積濃度為6070%。本發(fā)明得到的復(fù)合材料可以直接作為抗菌涂層使用，也可以用做聚合物基無(wú)機(jī)納米抗菌材料的母粒，適用于食品包裝、建筑材料、紡織品、衛(wèi)生用品、日常用品、家用電器、通訊材料等領(lǐng)域。本發(fā)明的工作原理為本發(fā)明采用的抗菌劑為由納米棒或納米線組成的花簇狀氧化鋅納米晶須，晶須大小均一，根部直徑100800nm，長(zhǎng)度達(dá)217pm。其花簇狀組成的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)在高聚物基體中為抗菌離子提供高效傳輸路徑，有利于鋅離子的傳遞；納米晶須活性中心多，尖端效應(yīng)高，所以不必另外添加其它活性成份就可以得到很好的抗菌效果。本發(fā)明采用陰離子型水性聚氨酯作為基體，而陰離子型水性聚氨酯是由親水、疏水兩種鏈段組成的二嵌段結(jié)構(gòu)共聚物，離子化后的聚氨酯能夠自發(fā)地在水中形成大分子膠束，可以看作是一種表面活性劑，所以相當(dāng)于用一種表面活性劑對(duì)添加的花簇狀氧化鋅納米晶須進(jìn)行表面改性，增加了抗菌填料與基體間的相容性。加上采用超聲輔助分散的方法，減少了納米晶須的團(tuán)聚，提高了它在基體中分布的均勻性，從而改善了抗菌填料與高分子基體間的相互作用，達(dá)到提高復(fù)合材料穩(wěn)定性的目的。本發(fā)明具有如下的有益效果(1)本發(fā)明采用環(huán)保型的水性聚氨酯作為復(fù)合材料的基體，整個(gè)合成和制造工藝過(guò)程中不需要添加其它助劑，也不需要有毒的有機(jī)溶劑，所得材料及其合成過(guò)程無(wú)毒無(wú)味，屬于環(huán)境友好生產(chǎn)工藝。(2)本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單，克服了純鋅系抗菌劑抗菌效果較差的問(wèn)題。(3)本發(fā)明的復(fù)合材料抗菌活性強(qiáng)，抗菌過(guò)程和效果可重復(fù)持續(xù)進(jìn)行、作用穩(wěn)定。圖1是花簇狀氧化鋅納米晶須的掃描電鏡圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方式并不局限于此。實(shí)施例1組分配比如表1所示。(1)花簇狀氧化鋅納米晶須的制備實(shí)施例1所用的由納米棒組成的花簇狀氧化鋅納米晶須(根部直徑200~500nm，長(zhǎng)度為23|jm)制備步驟如下①在5M的NaOH溶液中加入過(guò)量的氧化鋅粉末令溶液過(guò)飽和。②過(guò)飽和溶液靜置分層后取40mL上層清液在攪拌下加入500mL蒸餾水中，形成稀釋溶液。③將稀釋溶液裝入密閉的容器中在9(TC下加熱反應(yīng)10h;④將反應(yīng)得到的產(chǎn)物過(guò)濾，用去離子水洗滌至中性后放入烘箱中烘干。(2)水性聚氨酯的制備。①將經(jīng)過(guò)干燥處理的聚己二酸-1,4-丁二醇酯二元醇、異佛爾酮二異氰酸酯(異佛爾酮二異氰酸酯與聚己二酸-1，4-丁二醇酯二元醇的摩爾比例為2.5:1)以及2，2-二羥甲基丙酸(用量為合成聚合物重的3.6%)加入到反應(yīng)釜中，升溫到75X:令其完全熔解，再加入催化劑二月桂酸二丁基錫(用量為合成聚合物重的0.1%)，在75'C恒溫反應(yīng)1.5小時(shí)。②再加入交聯(lián)劑三羥甲基丙烷(用量為合成聚合物重的4%),緩慢升溫至8(TC，并保持在8(TC下反應(yīng)4小時(shí)。③降溫到4CTC左右，加入中和劑三乙胺(三乙胺與2，2-二羥甲基丙酸的摩爾比為1:1)，快速攪拌中和約20分鐘。④將中和完的預(yù)聚體緩慢加入到一定量的去離子水中(控制固含量為38%)，同時(shí)高速攪拌乳化。⑤再加入乙二胺繼續(xù)擴(kuò)鏈反應(yīng)1小時(shí)，得到水性聚氨酯乳液。(3)抗菌復(fù)合材料的制備將(1)中得到花簇狀氧化鋅納米晶須按表1的量加入到8mL體積濃度為60%的乙醇水溶液中，用均質(zhì)分散儀充分分散后在功率為200W的超聲波清洗儀中進(jìn)行超聲波處理15分鐘。再將納米晶須分散液加入到水性聚氨酯中，通過(guò)超聲波輔助分散30分鐘，從而制得復(fù)合材料乳液。靜置消泡后倒在水平放置的模板上自然流平，室溫下干燥養(yǎng)護(hù)，待薄膜成型后，放入烘箱中加熱干燥至恒重。(4)抗菌復(fù)合材料抗菌活性的測(cè)試根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)QB/T2591—2003測(cè)定樣品的抗菌劑活性。檢驗(yàn)菌種為大腸埃希氏菌(大腸桿菌)ATCC25922和金黃色葡萄球菌ATCC6538。通過(guò)定量接種細(xì)菌于待檢樣品上，用貼膜的方法使細(xì)菌均勻接觸樣品24小時(shí)，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的培養(yǎng)后，測(cè)得樣品中的活菌數(shù)，并計(jì)算出樣品的抗細(xì)菌率?？咕Y(jié)果見(jiàn)表23。實(shí)施例2(1)花簇狀氧化鋅納米晶須的制備本實(shí)施例所用的花簇狀氧化鋅納米晶須的制備步驟如下①在4M的NaOH溶液中加入過(guò)量的氧化鋅粉末令溶液過(guò)飽和。②過(guò)飽和溶液靜置分層后取50mL上層清液在攪拌下加入500mL蒸餾水中，形成稀釋溶液。③將稀釋溶液裝入密閉的容器中在7(TC下加熱反應(yīng)15h;將反應(yīng)得到的產(chǎn)物過(guò)濾，用去離子水洗滌至中性后放入烘箱中烘干。(2)水性聚氨酯的制備①將經(jīng)過(guò)干燥處理的聚乙二醇、甲苯二異氰酸酯(甲苯二異氰酸酯與聚乙二醇的摩爾比例為1.5:1)以及2，2-二羥甲基丙酸(用量為合成聚合物重的3%)加入到反應(yīng)釜中，升溫到65'C令其完全熔解，再加入催化劑二月桂酸二丁基錫(用量為合成聚合物重的0.1%)，在65'C恒溫反應(yīng)1.5小時(shí)。②再加入交聯(lián)劑三羥甲基丙垸(用量為合成聚合物重的6%)，緩慢升溫至85'C，并保持在85'C下反應(yīng)4小時(shí)。③降溫到45-C左右，加入中和劑三乙胺(三乙胺與2，2-二羥甲基丙酸的摩爾比為1:1)，快速攪拌中和約40分鐘。④將中和完的預(yù)聚體緩慢加入到一定量的去離子水中(控制固含量為35%)，同時(shí)高速攪拌乳化。⑤再加入乙二胺繼續(xù)擴(kuò)鏈反應(yīng)2小時(shí)，得到水性聚氨酯乳液。(3)抗菌復(fù)合材料的制備將(1)中得到花簇狀氧化鋅納米晶須按表1的量加入到10mL體積濃度為70%的乙醇水溶液中，用均質(zhì)分散儀充分分散后在功率為200W的超聲波清洗儀中進(jìn)行超聲波處理10分鐘。再將納米晶須分散液加入到水性聚氨酯中，通過(guò)超聲波輔助分散20分鐘，從而制得復(fù)合材料乳液。靜置消泡后倒在水平放置的模板上自然流平，室溫下干燥養(yǎng)護(hù)，待薄膜成型后，放入烘箱中加熱干燥至恒重。(4)抗菌復(fù)合材料抗菌活性的測(cè)試方法與實(shí)施例1同，抗菌結(jié)果見(jiàn)表23。實(shí)施例3(1)花簇狀氧化鋅納米晶須的制備本實(shí)施例所用花簇狀氧化鋅納米晶須的制備步驟如下①在6M的NaOH溶液中加入過(guò)量的氧化鋅粉末令溶液過(guò)飽和。②過(guò)飽和溶液靜置分層后取33mL上層清液在攪拌下加入500mL蒸餾水中，形成稀釋溶液。③將稀釋溶液裝入密閉的容器中在15(TC下加熱反應(yīng)5h;④將反應(yīng)得到的產(chǎn)物過(guò)濾，用去離子水洗滌至中性后放入烘箱中烘干。(2)水性聚氨酯的制備①將經(jīng)過(guò)干燥處理的聚己二酸-1，4-丁二醇酯二元醇、異佛爾酮二異氰酸酯(異佛爾酮二異氰酸酯與聚己二酸-1，4-丁二醇酯二元醇的摩爾比例為3:1)以及2,2-二羥甲基丙酸(用量為合成聚合物重的6%)加入到反應(yīng)釜中，升溫到7CTC令其完全熔解，再加入催化劑二月桂酸二丁基錫(用量為合成聚合物重的0.1%)，在70'C恒溫反應(yīng)1.5小時(shí)。②再加入交聯(lián)劑三羥甲基丙垸(用量為合成聚合物重的2%),緩慢升溫至8(TC，并保持在80'C下反應(yīng)5小時(shí)。③降溫到42。C左右，加入中和劑三乙胺(三乙胺與2，2-二羥甲基丙酸的摩爾比為1:1)，快速攪拌中和約30分鐘。④將中和完的預(yù)聚體緩慢加入到一定量的去離子水中(控制固含量為40%),同時(shí)高速攪拌乳化。⑤再加入乙二胺繼續(xù)擴(kuò)鏈反應(yīng)1小時(shí)，得到水性聚氨酯乳液。(3)抗菌復(fù)合材料的制備將(1)中得到花簇狀氧化鋅納米晶須按表1的量加入到15mL體積濃度為65%的乙醇水溶液中，用均質(zhì)分散儀充分分散后在功率為200W的超聲波清洗儀中進(jìn)行超聲波處理20分鐘。再將納米晶須分散液加入到水性聚氨酯中，通過(guò)超聲波輔助分散40分鐘，從而制得復(fù)合材料乳液。靜置消泡后倒在水平放置的模板上自然流平，室溫下干燥養(yǎng)護(hù)，待薄膜成型后，放入烘箱中加熱干燥至恒重。(4)抗菌復(fù)合材料抗菌活性的測(cè)試方法與實(shí)施例1同，抗菌結(jié)果見(jiàn)表23。實(shí)施例56(1)花簇狀氧化鋅納米晶須的制備所用的由納米線組成的花簇狀氧化鋅納米晶須(根部直徑100~800nm,長(zhǎng)度為716ijm)的制備步驟如下①在5M的NaOH溶液中加入過(guò)量的氧化鋅粉末令溶液過(guò)飽和。②過(guò)飽和溶液靜置分層后取20mL上層清液在攪拌下加入500mL蒸餾水中，形成稀釋溶液，再加入適量5M的NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值為13.5。③將稀釋溶液裝入密閉的容器中在9CTC下加熱反應(yīng)10h;④將反應(yīng)得到的產(chǎn)物過(guò)濾，用去離子水洗滌至中性后放入烘箱中烘干。(2)水性聚氨酯的制備方法與實(shí)施例1同(3)抗菌復(fù)合材料的制備方法與實(shí)施例1同(4)抗菌復(fù)合材料抗菌活性的測(cè)試方法與實(shí)施例1同，抗菌結(jié)果見(jiàn)表23。由表2~3可以看出，當(dāng)花簇狀氧化鋅納米晶須相對(duì)于基體的配比為0.4份以上時(shí)，復(fù)合材料對(duì)大腸埃希氏菌以及金黃色葡萄球菌有強(qiáng)抗細(xì)菌作用。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表2抗菌復(fù)合材料樣片抗大腸埃希氏菌的結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表3抗菌復(fù)合材料樣片抗金黃色葡萄球菌的結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>(注表2，3中"〈50"是指按GB/T4789.2的方法測(cè)定的菌落數(shù)結(jié)果為0，乘以50得到的實(shí)際回收活菌數(shù)值以"<50"表示；計(jì)算抗菌率時(shí)按50個(gè)菌落數(shù)計(jì)算。抗細(xì)菌率^90%的抗菌塑料可以報(bào)告有抗細(xì)菌作用；抗細(xì)菌率^99%的抗菌塑料可以報(bào)告有強(qiáng)抗細(xì)菌作用。)權(quán)利要求1、一種水性聚氨酯基花簇狀氧化鋅納米晶須抗菌復(fù)合材料，其特征是含有基體水性聚氨酯A和抗菌劑B，按重量份，復(fù)合材料中各組分的配比為A100份；B0.3份～2份；其中A為含有非極性軟段和極性硬段的微相分離結(jié)構(gòu)的水性聚氨酯；B為根部直徑100～800nm，長(zhǎng)度達(dá)2～17μm的由納米棒或納米線組成的花簇狀氧化鋅納米晶須。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性聚氨酯基花簇狀氧化鋅納米晶須抗菌復(fù)合材料，其特征在于所述的水性聚氨酯為陰離子型水性聚氨酯，是通過(guò)預(yù)聚體自乳化法制備所得。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的水性聚氨酯基花簇狀氧化鋅納米晶須抗菌復(fù)合材料，其特征在于所述的花簇狀氧化鋅納米晶須由以下步驟制備①在NaOH溶液中加入過(guò)量的氧化鋅粉末令溶液過(guò)飽和；②過(guò)飽和溶液靜置分層后取上層清液在攪拌下加入定量蒸餾水中，其中清液與水的體積比為410:100，形成稀釋溶液；③將稀釋溶液裝入密閉的容器中在7015CTC下加熱反應(yīng)515h;將反應(yīng)得到的產(chǎn)物過(guò)濾，用去離子水洗滌至中性后放入烘箱中烘干。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的水性聚氨酯基花簇狀氧化鋅納米晶須抗菌復(fù)合材料，其特征在于所述步驟①中NaOH溶液的質(zhì)量濃度為46M;所述步驟②中稀釋溶液用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值為大于或等于13.5。5、權(quán)利要求14任一項(xiàng)所述的水性聚氨酯基花簇狀氧化鋅納米晶須抗菌復(fù)合材料的制備方法，其特征在于包括如下具體制備步驟0.32重量份的花簇狀氧化鋅納米晶須加入到乙醇水溶液中，用均質(zhì)分散儀充分分散后在超聲波清洗儀中進(jìn)行超聲波處理1020分鐘；再將所得到的超聲波分散液加入到100重量份的水性聚氨酯中，通過(guò)超聲波輔助分散2040分鐘，從而制得復(fù)合材料乳液；靜置消泡后倒在水平放置的模板上自然流平，室溫下干燥養(yǎng)護(hù)，待薄膜成型后，放入烘箱中加熱干燥至恒重。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的水性聚氨酯基花簇狀氧化鋅納米晶須抗菌復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述乙醇水溶液的體積濃度為6070%。7、根據(jù)權(quán)利要求5所述的水性聚氨酯基花簇狀氧化鋅納米晶須抗菌復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述的水性聚氨酯為陰離子型水性聚氨酯，是通過(guò)預(yù)聚體自乳化法制備所得。8、權(quán)利要求14中任一項(xiàng)所述的水性聚氨酯基花簇狀氧化鋅納米晶須抗菌復(fù)合材料在食品包裝、建筑材料、紡織品、衛(wèi)生用品、日常用品、家用電器或通訊材料領(lǐng)域的應(yīng)用。全文摘要本發(fā)明涉及一種水性聚氨酯基花簇狀氧化鋅納米晶須抗菌復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明的復(fù)合材料中含有100重量份的水性聚氨酯基體和0.3份～2份花簇狀的氧化鋅納米晶須抗菌劑。抗菌劑經(jīng)超聲分散處理后，再用超聲輔助溶液共混的方法制備而得到本發(fā)明的復(fù)合材料。本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單，克服了純鋅系抗菌劑抗菌效果較差的問(wèn)題，具有高效、廣譜、持久的抗菌效果，添加量小、使用安全且易于加工；制備得到的復(fù)合材料可以直接作為抗菌涂層使用，也可以用做聚合物基無(wú)機(jī)納米抗菌材料的母粒，適用于食品包裝、建筑材料、紡織品、衛(wèi)生用品、日常用品、家用電器、通訊材料等領(lǐng)域。文檔編號(hào)C08K3/00GK101397401SQ200810029860公開(kāi)日2009年4月1日申請(qǐng)日期2008年7月31日優(yōu)先權(quán)日2008年7月31日發(fā)明者張偉德,馬學(xué)勇申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)