CN111454516A - 杀病毒聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种杀病毒聚丙烯复合材料及其制备方法,由以下重量百分比的组分组成:聚丙烯95~99%,其余为纳米银铜合金材料;所述的纳米银铜合金材料由粒径为15nm~50nm的纳米银铜合金颗粒混合构成,所述合金材料的外表面的铜金属原子形态为氧化铜,以重量百分比计,银的含量为40%~80%、其余为铜。本发明的杀病毒聚丙烯复合材料,经权威机构检测,对代表常规菌种的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌,以及代表超级细菌的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌,均达到99%以上的抗菌率。
Description
技术领域
本发明属于新材料技术领域,具体涉及一种杀病毒聚丙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
近些年来,随着经济的发展和人民生活水平的提高,人们对环境的质量要求也越来越高。但是在经济发展的同时,也带了一系列的环境问题。例如雾霾天气,雾霾主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物等组成,这些微颗粒物质吸入人体,可能会给呼吸道、肺部带来极大的伤害。特别是SARS病毒以及新型冠状病毒,这种冠状病毒可以通过飞沫、接触等多种途径传播。不仅如此,在人们的日常生活中,经常使用的办公用品、家用电器、电话、电脑键盘、少儿玩具等大多都采用了不少聚丙烯材料部件制成,对于一些病毒或细菌,可能在塑料表面沾染和滋生多种致病菌,人们在使用过程中很容易通过接触传播受到交叉感染,因此,开发一种杀病毒聚丙烯复合材料对减少疾病传播具有十分重要的现实意义。
中国专利申请CN103897268A提供了一种医用抗菌增韧防静电聚丙烯复合材料及其制备方法,其通过在聚丙烯树脂中加入无机抗菌剂、抗紫外线剂等,制备出的抗菌聚丙烯复合材料可以达抗菌率98%以上,但由于抗菌剂结构及组成的限制,该种抗菌聚丙烯复合材料结晶速度慢且容易形成较大的球晶,使光线很难穿过整个制品,材料制品的光泽性和透明性较差。
中国专利申请CN106750990A提供了一种食品医用级高耐热高透明抗菌聚丙烯材料,其透光率可以达到90%,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抑菌率也达到了95%,但是,成核剂和无机抗菌母粒的加入会导致材料韧性的降低,制得的透光抗菌聚丙烯材料的缺口冲击强度低,抗冲击性能不好,材料韧性差。
现有技术中,无数的人尝试采用添加各种抗菌材料的方法,希望能提高杀菌的效果。但是,受制于抗菌材料的性能局限性,目前的“抗菌”塑料,只能做到抑菌,做不到杀菌、杀病毒。
而银作为一种安全可靠的杀菌材料,已得到公认。纳米银的杀菌效果,更是其它无机材料难以替代的。但是,在纳米银的生产方法上,以及各个行业的推广应用上,存在着不同程度的技术障碍。本发明的发明人基于一种独创的纳米银铜合金材料制备工艺,创新地开发出一种聚丙烯复合材料,起到很好的杀菌、杀病毒效果,从而完成了本发明。
发明内容
本发明提出一种杀病毒聚丙烯复合材料及其制备方法,其采用特殊的纳米银铜合金材料,比现有的天然抗菌剂、有机抗菌剂和无机抗菌剂,更具强大的杀菌、杀病毒和防霉能力,其添加少量的纳米银铜合金材料,对代表常规菌种的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌,以及代表超级细菌的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌,均达到99%以上的抗菌率的效果。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:一种杀病毒聚丙烯复合材料,其特征在于,所述复合材料由以下重量百分比组分组成:
聚丙烯 95~99%,
其余为纳米银铜合金材料 ,
所述的纳米银铜合金材料由粒径为15nm~50nm的纳米银铜合金颗粒混合构成,所述合金材料的外表面的铜金属原子形态为氧化铜。
上述杀病毒聚丙烯复合材料技术方案中进一步改进的技术方案如下:
其中,所述的纳米银铜合金颗粒的粒径为15nm~30nm。
其中,所述的纳米银铜合金,以重量百分比计,银的含量为40%~80%、其余为铜。
其中,所述聚丙烯组分的粒度大小为1~5μm。
本发明的另一方面,一种杀病毒聚丙烯复合材料的制备方法,包括如下步骤:
S01、将金属银、铜组合制备得到复合金属线棒,其中,以重量百分比计,银40%~80%、其余为铜;
S02、将复合金属线棒作为直流电源的阳极导体,与阴极形成电弧,使阳极导体的金属线棒尖端气化蒸发,产生烟雾状的金属原子团,银金属原子与铜金属原子充分混合,形成气态合金;
S03、伴随金属气化的同时,用超音速的惰性气体气流将气态合金冷却;
S04、收集在常温下冷却后的粉体,得到纳米银铜合金颗粒;
S05、将聚丙烯母粒和制得的杀病毒的纳米银铜合金颗粒混合均匀,采用螺杆挤出机造粒,得到杀病毒聚丙烯复合材料。
上述制备方法技术方案中进一步改进的技术方案如下:
其中,所述的步骤S02中所述阳极导体与阴极形成的电弧温度为5000℃以上。
其中,所述步骤S03还包括:将冷却后的合金以及惰性气体气流与空气混合,通过管道进入粉体收集装置进行气固分离的步骤。所述气固分离步骤是通过过滤层的静电吸附形成软团聚效应实现的,所述过滤层获得静电吸附能力的方法为用电极对所述过滤层进行充电获得。所述过滤层中的过滤材料为聚四氟乙烯与丙烯的共聚物,或者为氟乙烯与丙烯的共聚物。
其中,所述的步骤S03中超音速的惰性气体气流为1~1.4倍音速的氦气气流。
由于上述技术方案的运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:
1、本发明的杀病毒聚丙烯复合材料,在聚丙烯基材中采用特定的纳米银铜合金颗粒作为杀菌、杀病毒剂,比起现有的天然抗菌剂、有机抗菌剂和无机抗菌剂,可以杀死超级细菌(例如耐药性细菌,常规药物难以杀死的细菌等)、杀死病毒,防霉效果好。
2、本发明的杀病毒聚丙烯复合材料的制备方法,把现有技术中的超音速的冷却空气,改成超音速的氦气等惰性气体来进行冷却,通过超音速的惰性气体气流来冷却气态合金后,在自然常温下氧化,有效地阻止了银金属的原子团聚,获得的是纳米银金属和纳米铜金属的合金材料,在常温下冷却、分离收集粉体时,只有裸露在外表面的铜金属原子会被氧化(内部的铜金属原子没有被氧化),银金属原子没有被氧化,这样该纳米银铜合金材料的导电性能、杀菌性能更好,该材料的导电性能越优良,就会对微生物的生物电场干扰能力越强,从而杀死微生物的能力越强,进而能够杀死超级细菌和病毒。另外,该纳米银铜合金材料的外表面铜金属原子为氧化物,消除了铜金属粉末不安全,容易燃烧和爆炸的危险特性,保证该纳米银铜合金材料在应用时的安全性。另外,金属银原子与金属铜原子的结合构成材料,比金属银原子与金属氧化物(属于半导体)构成材料,具有更好的导电性能,不仅具有更优异的杀菌性能,同时拓展了在电子及新能源领域的更广泛的应用前景。
3、本发明的杀病毒聚丙烯复合材料的制备方法,配方设计更为精简,仅采用银、铜两种材料,制得的纳米银铜合金粉体颗粒度更小,仅为15-50nm,且其均匀度更好,颗粒大小的一致性达到95%左右。本发明制得的纳米合金颗粒的粒径越小,那么表面裸露的金属原子数量越多,杀菌能力、杀病毒能力也就越强,做成的聚丙烯复合材料的杀病毒性能越好。
4、本发明的杀病毒聚丙烯复合材料做成医用杀菌产品,经权威机构进行测试,对代表常规菌种的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌,以及代表超级细菌的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌,均达到99%以上的抗菌率。
附图说明
图1为本发明的杀病毒聚丙烯复合材料的制备方法流程图。
图2为本发明实施例1纳米银铜合金粉体的经扫描电子显微镜十万倍放大的图片。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题,技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合实施例和附图,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1所示,一种杀病毒聚丙烯复合材料的制备方法,包括如下步骤:
S01、将金属银、铜组合制备得到复合金属线棒,其中,以重量百分比计,银40%~80%、其余为铜。
在一个优选的实施方案中,将金属银、金属铜线材编织压延成复合金属线棒,其中,以重量百分比计,银60%~80%、其余为铜。
S02、将复合金属线棒作为直流电源的阳极导体,与阴极形成电弧,使阳极导体的金属线棒尖端气化蒸发,产生烟雾状的金属原子团,银金属原子与铜金属原子充分混合,形成气态合金。
在一个优选的实施方案中,将复合金属线棒作为直流电源的阳极导体,与阴极形成电弧,所述电弧的温度为5000℃以上,使阳极导体的金属线棒尖端气化蒸发,产生烟雾状的金属原子团,银金属原子与铜金属原子充分混合,形成气态合金。
S03、伴随金属气化的同时,用超音速的惰性气体气流将气态合金冷却。
在一个优选的实施方案中,所述超音速的惰性气体气流为1~1.5倍音速的氦气气流,更优选为1~1.4倍音速的氦气气流。本领域技术人员可以理解的是,惰性气体包括但不限于氦气,氖气、氩气等其它惰性气体也应在本发明的保护范围之内。
在一个优选的实施方案中,还包括将冷却后的纳米银铜合金以及惰性气体气流与空气混合,通过管道进入粉体收集装置进行气固分离的步骤。优选地,所述气固分离步骤是通过过滤层的静电吸附形成软团聚效应实现的,所述过滤层获得静电吸附能力的方法为用电极对所述过滤层进行充电获得。所述过滤层中的过滤材料为聚四氟乙烯与丙烯的共聚物,或者为氟乙烯与丙烯的共聚物。
S04、收集在常温下冷却后的粉体,得到纳米银铜合金颗粒。
在一个优选的实施方案中,得到的纳米银铜合金粉体只有裸露在外表面的铜金属原子会被氧化,例如氧化为氧化铜(内部的铜金属原子没有被氧化),银金属原子没有被氧化,这样该纳米银铜合金材料的导电性能、杀菌性能会更好。该材料的导电性能越优良,就会对微生物的生物电场干扰能力越强,从而杀死微生物的能力越强,进而能够杀死超级细菌和病毒。另外,该纳米银铜合金材料的外表面铜金属原子为氧化铜,消除了铜金属粉末不安全,容易燃烧和爆炸的危险特性,保证该纳米银铜合金材料在应用时的安全性。
S05、将聚丙烯母粒和制得的杀病毒的纳米银铜合金颗粒混合均匀,采用螺杆挤出机造粒,得到杀病毒聚丙烯复合材料。
在一个优选的实施方案中,按重量百分比将95~99%的聚丙烯,其余为纳米银铜合金颗粒充分混合,并采用双螺杆挤出机造粒,得到粒度大小为1~5μm的杀病毒聚丙烯复合材料。其中的混合、造粒为本领域惯常的技术,完全可以采用现有技术及设备,在此不予赘述。
其中,纳米银铜合金粉体材料的制备工艺均可参考本发明人的前期发明成果CN107671303B,当然除改进的工艺部分外。例如,采用精简配方,以重量百分比计,银的含量为40%~80%、其余为铜。所述的步骤S01具体为:将金属银、铜线材编织压延成金属线棒,将复合金属线棒作为直流电源的阳极导体,与阴极形成的电弧,电弧的温度为5000℃以上,使作为阳极导体的复合金属线棒尖端气化蒸发,产生烟雾状的金属原子团,银金属原子与金属铜原子的充分混合,形成气态合金;用1~1.4倍音速的惰性气体气流(例如氦气等惰性气体)将气态合金进行冷却,将冷却后的合金以及惰性气体气流与空气混合,通过管道进入粉体收集装置进行气固分离,收集冷却后的粉体,得到纳米银铜合金粉体。所述制得的纳米银铜合金粉体的粒径为15nm~50nm。
具体地,一种纳米银铜合金材料的制备方法,包括以下步骤:
S1:制备金属线棒:将银金属丝与铜金属丝编织成直径为6mm~8mm的混合金属线,经过冷轧压延成直径为5mm的复合金属线棒;
S2:气化:将复合金属线棒作为阳极导体,在直流电压36伏,电流1050安的条件下,与阴极形成温度为5000℃以上、长度为30mm的电弧,使阳极导体的金属线棒尖端气化蒸发,产生烟雾状的金属原子团,银金属原子与铜原子中充分混合,形成气态合金;
S3:冷凝:伴随金属气化的同时,用1~1.4倍音速的惰性气体气流将气态合金脱离高温区域,进行快速冷却,使金属从气态回到固态时,形成15~30纳米的合金颗粒;
S4:收集:惰性气体气流携带合金颗粒进入过滤层进行气固分离并且收集,得到该纳米银铜合金材料。
实施例1
一种杀病毒聚丙烯复合材料的制备方法,包括以下步骤:
S01、将银金属丝与铜金属丝编织成直径为6mm的混合金属线,经过冷轧压延成直径为5mm的复合金属线棒;其中,以重量百分比计,银40%、其余为铜,所述金属银、铜丝的纯度均为99.9%,所述银金属丝、铜金属丝的直径均为0.4mm。
S02、将复合金属线棒作为直流电源的阳极导体,在直流电压36伏,电流1050安的条件下,与阴极形成温度为5500℃、长度为30mm的电弧,使阳极导体的金属线棒尖端气化蒸发,产生烟雾状的金属原子团,银金属原子与铜金属原子充分混合,形成气态合金。
S03、伴随金属气化的同时,用1.4倍音速的氦气惰性气体气流将气态合金冷却,将冷却后的纳米银铜合金以及惰性气体气流与空气混合,通过管道进入粉体收集装置进行气固分离。
S04、收集在常温下冷却后的粉体,得到纳米银铜合金颗粒。
S05、将聚丙烯母粒和制得的杀病毒纳米银铜合金粉体按聚丙烯95wt%、纳米银铜合金5%的比例高速搅拌、混合均匀,使分散好的纳米银铜合金粉体颗粒附着包裹在聚丙烯母粒表面;采用双螺杆挤出机造粒,将混合粉末融化造粒成型,得到杀病毒聚丙烯复合材料。
实施例2
一种杀病毒聚丙烯复合材料的制备方法,包括以下步骤:
S01、将银金属丝与铜金属丝编织成直径为7mm的混合金属线,经过冷轧压延成直径为5mm的复合金属线棒;其中,以重量百分比计,银60%、其余为铜,所述金属银、铜丝的纯度均为99.9%,所述银金属丝、铜金属丝的直径均为0.5mm。
S02、将复合金属线棒作为直流电源的阳极导体,在直流电压36伏,电流1050安的条件下,与阴极形成温度为5800℃、长度为30mm的电弧,使阳极导体的金属线棒尖端气化蒸发,产生烟雾状的金属原子团,银金属原子与铜金属原子充分混合,形成气态合金。
S03、伴随金属气化的同时,用1.4倍音速的氦气惰性气体气流将气态合金冷却,将冷却后的纳米银铜合金以及惰性气体气流与空气混合,通过管道进入粉体收集装置进行气固分离。
S04、收集在常温下冷却后的粉体,得到纳米银铜合金颗粒。
S05、将聚丙烯母粒和制得的杀病毒纳米银铜合金粉体按聚丙烯96wt%、纳米银铜合金4%的比例高速搅拌、混合均匀,使分散好的纳米银铜合金粉体颗粒附着包裹在聚丙烯母粒表面;采用双螺杆挤出机造粒,将混合粉末融化造粒成型,得到杀病毒聚丙烯复合材料。
实施例3
一种杀病毒聚丙烯复合材料的制备方法,包括以下步骤:
S01、将银金属丝与铜金属丝编织成直径为8mm的混合金属线,经过冷轧压延成直径为5mm的复合金属线棒;其中,以重量百分比计,银40%、其余为铜,所述金属银、铜丝的纯度均为99.9%,所述银金属丝、铜金属丝的直径均为0.6mm。
S02、将复合金属线棒作为直流电源的阳极导体,在直流电压36伏,电流1050安的条件下,与阴极形成温度为6000℃、长度为30mm的电弧,使阳极导体的金属线棒尖端气化蒸发,产生烟雾状的金属原子团,银金属原子与铜金属原子充分混合,形成气态合金。
S03、伴随金属气化的同时,用1.3倍音速的氦气惰性气体气流将气态合金冷却,将冷却后的纳米银铜合金以及惰性气体气流与空气混合,通过管道进入粉体收集装置进行气固分离。
S04、收集在常温下冷却后的粉体,得到纳米银铜合金颗粒。
S05、将聚丙烯母粒和制得的杀病毒纳米银铜合金粉体按聚丙烯97wt%、纳米银铜合金3%的比例高速搅拌、混合均匀,使分散好的纳米银铜合金粉体颗粒附着包裹在聚丙烯母粒表面;采用双螺杆挤出机造粒,将混合粉末融化造粒成型,得到杀病毒聚丙烯复合材料。
实施例4
一种杀病毒聚丙烯复合材料的制备方法,包括以下步骤:
S01、将银金属丝与铜金属丝编织成直径为8mm的混合金属线,经过冷轧压延成直径为5mm的复合金属线棒;其中,以重量百分比计,银80%、其余为铜,所述金属银、铜丝的纯度均为99.9%,所述银金属丝、铜金属丝的直径均为0.7mm。
S02、将复合金属线棒作为直流电源的阳极导体,在直流电压36伏,电流1050安的条件下,与阴极形成温度为5250℃、长度为30mm的电弧,使阳极导体的金属线棒尖端气化蒸发,产生烟雾状的金属原子团,银金属原子与铜金属原子充分混合,形成气态合金。
S03、伴随金属气化的同时,用1.2倍音速的氦气惰性气体气流将气态合金冷却,将冷却后的纳米银铜合金以及惰性气体气流与空气混合,通过管道进入粉体收集装置进行气固分离。
S04、收集在常温下冷却后的粉体,得到纳米银铜合金颗粒。
S05、将聚丙烯母粒和制得的杀病毒纳米银铜合金粉体按聚丙烯98wt%、纳米银铜合金2%的比例高速搅拌、混合均匀,使分散好的纳米银铜合金粉体颗粒附着包裹在聚丙烯母粒表面;采用双螺杆挤出机造粒,将混合粉末融化造粒成型,得到杀病毒聚丙烯复合材料。
实施例5
一种杀病毒聚丙烯复合材料的制备方法,包括以下步骤:
S01、将银金属丝与铜金属丝编织成直径为8mm的混合金属线,经过冷轧压延成直径为5mm的复合金属线棒;其中,以重量百分比计,银60%、其余为铜,所述金属银、铜丝的纯度均为99.9%,所述银金属丝、铜金属丝的直径均为0.8mm。
S02、将复合金属线棒作为直流电源的阳极导体,在直流电压36伏,电流1050安的条件下,与阴极形成温度为5650℃、长度为30mm的电弧,使阳极导体的金属线棒尖端气化蒸发,产生烟雾状的金属原子团,银金属原子与铜金属原子充分混合,形成气态合金。
S03、伴随金属气化的同时,用1.1倍音速的氦气惰性气体气流将气态合金冷却,将冷却后的纳米银铜合金以及惰性气体气流与空气混合,通过管道进入粉体收集装置进行气固分离。
S04、收集在常温下冷却后的粉体,得到纳米银铜合金颗粒。
S05、将聚丙烯母粒和制得的杀病毒纳米银铜合金粉体按聚丙烯99wt%、纳米银铜合金1%的比例高速搅拌、混合均匀,使分散好的纳米银铜合金粉体颗粒附着包裹在聚丙烯母粒表面;采用双螺杆挤出机造粒,将混合粉末融化造粒成型,得到杀病毒聚丙烯复合材料。
实施例6
一种杀病毒聚丙烯复合材料的制备方法,包括以下步骤:
S01、将银金属丝与铜金属丝编织成直径为8mm的混合金属线,经过冷轧压延成直径为5mm的复合金属线棒;其中,以重量百分比计,银80%、其余为铜,所述金属银、铜丝的纯度均为99.9%,所述银金属丝、铜金属丝的直径均为0.6mm。
S02、将复合金属线棒作为直流电源的阳极导体,在直流电压36伏,电流1050安的条件下,与阴极形成温度为5250℃、长度为30mm的电弧,使阳极导体的金属线棒尖端气化蒸发,产生烟雾状的金属原子团,银金属原子与铜金属原子充分混合,形成气态合金。
S03、伴随金属气化的同时,用1倍音速的氦气惰性气体气流将气态合金冷却,将冷却后的纳米银铜合金以及惰性气体气流与空气混合,通过管道进入粉体收集装置进行气固分离。
S04、收集在常温下冷却后的粉体,得到纳米银铜合金颗粒。
S05、将聚丙烯母粒和制得的杀病毒纳米银铜合金粉体按聚丙烯97.5wt%、纳米银铜合金2.5%的比例高速搅拌、混合均匀,使分散好的纳米银铜合金粉体颗粒附着包裹在聚丙烯母粒表面;采用双螺杆挤出机造粒,将混合粉末融化造粒成型,得到杀病毒聚丙烯复合材料。
将实施例1的S04步骤得到的纳米银铜合金粉体材料,经扫描电子显微镜十万倍放大,得到图2。如图所示:该复合纳米材料粒径约为15nm~50nm,是纳米银铜合金复合物,且其均匀度极好,颗粒大小的一致性达到95%以上。
将本发明实施例制备的杀病毒聚丙烯复合材料,制膜形成厚度为小于50微米的杀菌塑料膜,并检测其抗菌、杀病毒和防霉性能。经过测试,我们发现实施例1~6的抗菌性能好,抗菌率大于99%,本发明的杀病毒聚丙烯复合材料,经权威机构进行测试,对代表常规菌种的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌,以及代表超级细菌的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌,均达到99%以上的抗菌率。
综上,本发明的杀病毒聚丙烯复合材料,采用40%~80%银、其余为铜的纳米银铜合金粉体颗粒构成配方设计更为精简;其采用气化蒸发、混合和冷却制得的纳米银铜合金粉体,比现有的天然抗菌剂、有机抗菌剂和无机抗菌剂,更具强大的杀菌、杀病毒和防霉能力,同时兼容塑料加工的工艺要求。本发明的杀病毒聚丙烯复合材料的制备方法,制得的纳米银铜合金粉体材料颗粒度小,仅为15-50nm,且其均匀度更好,颗粒大小的一致性达到95%左右,制得的纳米合金颗粒的粒径越小,那么表面裸露的金属原子数量越多,杀菌能力、杀病毒能力也就越强,做成的聚丙烯复合材料的杀超级细菌、杀病毒性能越好。特别是,在自然常温下氧化,有效地阻止了银金属的原子团聚,获得的是纳米银金属和纳米铜金属的合金材料,在常温下冷却、分离收集粉体时,只有裸露在外表面的铜金属原子会被氧化(内部的铜金属原子没有被氧化),银金属原子没有被氧化,这样该纳米银铜合金材料的导电性能、杀菌性能更好,该材料的导电性能越优良,就会对微生物的生物电场干扰能力越强,从而杀死微生物的能力越强,进而能够杀死超级细菌和病毒。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种杀病毒聚丙烯复合材料,其特征在于,所述复合材料由以下重量百分比的组分组成:
聚丙烯95~99%,
其余为纳米银铜合金材料,
所述的纳米银铜合金材料由粒径为15nm~50nm的纳米银铜合金颗粒混合构成,所述合金材料的外表面的铜金属原子形态为氧化铜。
2.根据权利要求1所述的一种杀病毒聚丙烯复合材料,其特征在于,所述的纳米银铜合金颗粒的粒径为15nm~30nm。
3.根据权利要求2所述的一种杀病毒聚丙烯复合材料,其特征在于,所述的纳米银铜合金,以重量百分比计,银的含量为40%~80%、其余为铜。
4.根据权利要求1或3所述的一种杀病毒聚丙烯复合材料,其特征在于,所述聚丙烯组分的粒度大小为1~5μm。
5.权利要求1-4任一项所述的一种杀病毒聚丙烯复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S01、将金属银、铜组合制备得到复合金属线棒,其中,以重量百分比计,银40%~80%、其余为铜;
S02、将复合金属线棒作为直流电源的阳极导体,与阴极形成电弧,使阳极导体的金属线棒尖端气化蒸发,产生烟雾状的金属原子团,银金属原子与铜金属原子充分混合,形成气态合金;
S03、伴随金属气化的同时,用超音速的惰性气体气流将气态合金冷却;
S04、收集在常温下冷却后的粉体,得到纳米银铜合金颗粒;
S05、将聚丙烯母粒和制得的杀病毒的纳米银铜合金颗粒混合均匀,采用螺杆挤出机造粒,得到杀病毒聚丙烯复合材料。
6.根据权利要求5所述的一种杀病毒聚丙烯复合材料的制备方法,其特征在于,所述的步骤S02中所述阳极导体与阴极形成的电弧温度为5000℃以上。
7.根据权利要求5所述的一种杀病毒聚丙烯复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤S03还包括:将冷却后的合金以及惰性气体气流与空气混合,通过管道进入粉体收集装置进行气固分离的步骤。
8.根据权利要求7所述的一种杀病毒聚丙烯复合材料的制备方法,其特征在于,所述气固分离步骤是通过过滤层的静电吸附形成软团聚效应实现的,所述过滤层获得静电吸附能力的方法为用电极对所述过滤层进行充电获得。
9.根据权利要求8所述的一种杀病毒聚丙烯复合材料的制备方法,其特征在于,所述过滤层中的过滤材料为聚四氟乙烯与丙烯的共聚物,或者为氟乙烯与丙烯的共聚物。
10.根据权利要求5所述的一种杀病毒聚丙烯复合材料的制备方法,其特征在于,所述的步骤S03中超音速的惰性气体气流为1~1.4倍音速的氦气气流。
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