CN111500028A - 一种高强度改性pbat光催化抗菌薄膜及其制法 - Google Patents
一种高强度改性pbat光催化抗菌薄膜及其制法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111500028A CN111500028A CN202010334770.5A CN202010334770A CN111500028A CN 111500028 A CN111500028 A CN 111500028A CN 202010334770 A CN202010334770 A CN 202010334770A CN 111500028 A CN111500028 A CN 111500028A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tio
- montmorillonite
- solution
- parts
- solvent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 title claims abstract description 58
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 title claims abstract description 50
- 229920001896 polybutyrate Polymers 0.000 title claims abstract description 39
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 39
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 118
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 86
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 84
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 68
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 34
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims abstract description 25
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 25
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 claims abstract description 12
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 105
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 66
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 62
- 229910017059 organic montmorillonite Inorganic materials 0.000 claims description 42
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 42
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 39
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 claims description 35
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 34
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 28
- 239000012265 solid product Substances 0.000 claims description 24
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 claims description 20
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(I) nitrate Inorganic materials [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 18
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229960000583 acetic acid Drugs 0.000 claims description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 16
- YHWCPXVTRSHPNY-UHFFFAOYSA-N butan-1-olate;titanium(4+) Chemical compound [Ti+4].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-] YHWCPXVTRSHPNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- FWDBOZPQNFPOLF-UHFFFAOYSA-N ethenyl(triethoxy)silane Chemical group CCO[Si](OCC)(OCC)C=C FWDBOZPQNFPOLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 14
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-L terephthalate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)C1=CC=C(C([O-])=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 13
- BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N [3-[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxy]-2,2-bis[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxymethyl]propyl] 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical group CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)OCC(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 11
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910020350 Na2WO4 Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 10
- AXKZIDYFAMKWSA-UHFFFAOYSA-N 1,6-dioxacyclododecane-7,12-dione Chemical compound O=C1CCCCC(=O)OCCCCO1 AXKZIDYFAMKWSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 9
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 8
- 229960001701 chloroform Drugs 0.000 claims description 8
- 239000012362 glacial acetic acid Substances 0.000 claims description 8
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 6
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 4
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 38
- 244000005700 microbiome Species 0.000 abstract description 12
- OUUQCZGPVNCOIJ-UHFFFAOYSA-M Superoxide Chemical compound [O-][O] OUUQCZGPVNCOIJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 229910000161 silver phosphate Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 abstract description 4
- WSQZNZLOZXSBHA-UHFFFAOYSA-N 3,8-dioxabicyclo[8.2.2]tetradeca-1(12),10,13-triene-2,9-dione Chemical compound O=C1OCCCCOC(=O)C2=CC=C1C=C2 WSQZNZLOZXSBHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 abstract description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 abstract description 3
- 229920005586 poly(adipic acid) Polymers 0.000 abstract description 3
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 abstract description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 11
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 9
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 9
- 229910010446 TiO2-a Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 7
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 7
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 description 6
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- JQYSLXZRCMVWSR-UHFFFAOYSA-N 1,6-dioxacyclododecane-7,12-dione;terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1.O=C1CCCCC(=O)OCCCCO1 JQYSLXZRCMVWSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 4
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 3
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 3
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 3
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 3
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 3
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 3
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 3
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- TUJKJAMUKRIRHC-UHFFFAOYSA-N hydroxyl Chemical compound [OH] TUJKJAMUKRIRHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 2
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 2
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 2
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- ZILVNHNSYBNLSZ-UHFFFAOYSA-N 2-(diaminomethylideneamino)guanidine Chemical compound NC(N)=NNC(N)=N ZILVNHNSYBNLSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 1
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000005003 food packaging material Substances 0.000 description 1
- 230000009422 growth inhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 230000002147 killing effect Effects 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 1
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- MWOOGOJBHIARFG-UHFFFAOYSA-N vanillin Chemical class COC1=CC(C=O)=CC=C1O MWOOGOJBHIARFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
- A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
- A61L2/08—Radiation
- A61L2/088—Radiation using a photocatalyst or photosensitiser
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/14—Phosphorus; Compounds thereof
- B01J27/186—Phosphorus; Compounds thereof with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J27/188—Phosphorus; Compounds thereof with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium with chromium, molybdenum, tungsten or polonium
-
- B01J35/39—
-
- B01J35/40—
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K13/00—Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
- C08K13/06—Pretreated ingredients and ingredients covered by the main groups C08K3/00 - C08K7/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2237—Oxides; Hydroxides of metals of titanium
- C08K2003/2241—Titanium dioxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2258—Oxides; Hydroxides of metals of tungsten
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/011—Nanostructured additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/32—Phosphorus-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/13—Phenols; Phenolates
- C08K5/134—Phenols containing ester groups
- C08K5/1345—Carboxylic esters of phenolcarboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
- C08K9/06—Ingredients treated with organic substances with silicon-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/10—Encapsulated ingredients
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/12—Adsorbed ingredients, e.g. ingredients on carriers
Abstract
本发明涉及光催化抗菌材料技术领域，且公开了一种高强度改性PBAT光催化抗菌薄膜，包括以下配方原料及组分：WO3‑Ag3PO4‑TiO2‑蒙脱土复合材料、硅烷偶联剂、低密度聚乙烯、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、抗氧化剂。该一种高强度改性PBAT光催化抗菌薄膜，在有机蒙脱土表面生成纳米TiO2，有效减少纳米TiO2团聚和聚集，Fe掺杂WO3和Ag3PO4共同修饰纳米TiO2，Fe掺杂增强了WO3在可见光吸收波段的光化学活性，TiO2光辐射下价带上产生空穴与羟基基团或者水分子，生成羟基自由基，WO3导带产生的光生电子与氧气反应生产超氧自由基，破坏了微生物的生长和繁殖，聚乙烯包覆住WO3‑Ag3PO4‑TiO2‑蒙脱土复合材料，使WO3‑Ag3PO4‑TiO2‑蒙脱土复合材料均匀分散在聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯中。
Description
技术领域
本发明涉及光催化抗菌材料技术领域，具体为一种高强度改性PBAT光催化抗菌薄膜及其制法。
背景技术
微生物包括细菌、霉菌、真菌和藻类等，微生物很容易产生和繁殖，微生物在日常生活中的很多方面都会造成污染，微生物的新陈代谢及其产物会对涂料、高分子乳胶、胶粘剂等性能产生影响，并且会对船舶、车辆等造成金属腐蚀，抗菌材料是通过添加抗菌物质或抗菌剂，从而使材料具有杀灭或抑制微生物生长和繁殖的新型功能材料，如抗菌陶瓷、抗菌塑料、抗菌织物和抗菌金属等材料材料，在医疗领域、家庭用品、食品包装等领域具有广泛的应用前景。
抗菌剂主要有香草醛类化合物、酰基苯胺类、季铵盐类、双呱类等有机抗菌剂；银离子类抗菌剂、氧化锌、氧化铜等无机抗菌剂，其中WO3和纳米 TiO2具有良好的化学稳定性和一定光催化抗菌活性，在光辐射下会产生光生电子和空穴，光生电子和空穴可以与空气中的水和氧气反应生产氧还原很强羟基自由基和超氧自由基，会和微生物体内的生物酶或者生物大分子发生氧化还原反应，从而破坏微生物的生长和繁殖，可以作为抗菌剂与高分子材料形成复合材料，广泛应用于食品包装材料、抗菌涂料等抗菌材料中，但是单一的WO3和纳米TiO2产生的光生电子和空穴很容易复合，大大降低了光催化抗菌性能，并且WO3和纳米TiO2无机抗菌剂在聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯等高分子材料中的分散性和相容性很差，容易发生团聚，会严重影响高分子材料的机械性能和光催化抗菌性能。
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种高强度改性PBAT光催化抗菌薄膜及其制法，解决了WO3和纳米TiO2产生的光生电子和空穴很容易复合的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高强度改性PBAT光催化抗菌薄膜，包括以下按重量份数计的配方原料及组分：0.5-4.5份 WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料、0.5-1.5份硅烷偶联剂、8-15份低密度聚乙烯、77-90份聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、1-2份抗氧化剂。
优选的，所述抗氧化剂为抗氧剂1010。
优选的，所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
优选的，所述WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料制备方法包括以下步骤：
(1)向反应瓶中加入乙醇和蒸馏水混合溶剂，两者体积比为22-28:1，再加入有机蒙脱土，将反应瓶置于超声分散仪中，在40-50℃下进行超声分散处理40-60min，加入钛酸四丁酯，再加入冰醋酸调节溶液pH至2-4，将反应瓶置于恒温水浴锅中加热至30-40℃，匀速搅拌直至形成凝胶状，静置20-30h，将凝胶状固体真空干燥除去溶剂，研磨成细粉，置于电阻炉中，升温速率为 2-4℃/min，升温至540-580℃，保温煅烧2-4h，煅烧产物即为纳米TiO2负载有机蒙脱土。
(2)向反应瓶中加入蒸馏水、纳米TiO2负载有机蒙脱土和AgNO3，在 50-80℃下进行超声分散处理1-2h，再加入NaH2PO4，将反应瓶置于恒温水浴锅中加热至40-60℃，匀速搅拌反应4-8h，将溶液真空干燥除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，制备得到Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料。
(3)向反应瓶中加入蒸馏水、Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料、Na2WO4和FeCl3，将反应瓶置于超声分散仪中，在50-70℃下进行超声分散处理1-2h，加入盐酸调节溶液pH至1-2，将溶液转移至水热自动反应釜中，加热至180-200℃，匀速搅拌反应12-18h，将溶液冷却至室温，真空干燥除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥，制得的Fe掺杂WO3的 WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料。
优选的，所述有机蒙脱土和钛酸四丁酯的质量比为1:2-5。
优选的，所述纳米TiO2负载有机蒙脱土、AgNO3和NaH2PO4的质量比为 1.2-1.8:1.35-1.45:1。
优选的，所述Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料、Na2WO4和FeCl3的质量比为10-18:8-15:1。
优选的，所述恒温水浴锅包括柜体，柜体的内部设置有箱体，柜体的正面设置有档杆，档杆的上方设置有护板，挡板和护板之间设置有连杆，柜体的顶部活动连接有电控箱，电控箱的正面设置有加水口，加水口的左侧分贝设置有排气管和电源键。
优选的，所述高强度改性PBAT光催化抗菌薄膜制备方法包括以下步骤：
(1)向反应瓶中加入蒸馏水和乙醇混合溶剂，两者体积比为8-10:1，再加入0.5-1.5份硅烷偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷，加入醋酸调节溶剂pH至4-5，匀速搅拌后加入0.5-4.5份WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料，将反应瓶置于超声分散仪中，在40-60℃下进行超声分散处理1-2h，将溶液置于恒温水浴锅中加热至75-85℃，匀速搅拌反应15-25h，将溶液减压浓缩除去溶剂，使用蒸馏水和乙醇洗涤固体产物并充分干燥，制备得到硅烷偶联剂接枝的改性 WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料。
(2)将改性WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料和8-15份低密度聚乙烯置于高速混合机中进行机械共混，然后将物料置于双螺杆挤出机中，挤出温度为190-200℃，挤出的母粒即为聚乙烯包覆改性WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料。
(3)向反应瓶中加入三氯甲烷、聚乙烯包覆改性WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料、77-90份聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、1-2份抗氧化剂抗氧剂1010，将反应瓶置于恒温水浴锅中加热至40-60℃，匀速搅拌10-15h，将溶液倒入成膜模具中，自然流延成膜并充分干燥，制备得到高强度改性PBAT光催化抗菌薄膜。
(三)有益的技术效果
与现有技术相比，本发明具备以下有益的技术效果：
该一种高强度改性PBAT光催化抗菌薄膜，蒙脱土具有天然的片层纳米结构，以有机蒙脱土为载体，原位合成法在有机蒙脱土表面生成纳米TiO2，可以有效减少纳米TiO2团聚和聚集的现象，从而增大了光催化抗菌材料与光辐射的接触面积和光化学活性位点，通过Fe掺杂WO3和Ag3PO4共同修饰纳米TiO2，WO3是一种良好的光催化半导体材料，对紫外光具有良好的光响应活性，通Fe的掺杂，取代了部分W的晶格，使WO3的紫外可见光吸收发生红移，增强了WO3在可见光吸收波段的光化学活性，从而提高了光催化抗菌材料对光能的利用率。
该一种高强度改性PBAT光催化抗菌薄膜，TiO2在光辐射下，价带上产生空穴与材料表面附着的羟基基团或者水分子，生成羟基自由基，而TiO2导带产生的光生电子迁移到WO3的价带上，与WO3产生的空穴复合，从而大幅降低了WO3和TiO2各自产生的光生电子和空穴的复合率，WO3导带产生的光生电子与氧气反应生产超氧自由基，并且WO3在光辐射作用下生成激发态，与Ag3PO4生成WO3自由基正离子，Ag3PO4的得到一个电子后与氧气生成超氧自由基，在羟基自由基和超氧自由基的作用下，与微生物体内的生物酶或者生物大分子发生氧化还原反应，从而破坏了微生物的生长和繁殖，起到了抗菌和抑制微生物的生长作用。
该一种高强度改性PBAT光催化抗菌薄膜，使用硅烷偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷改性WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料，乙烯基三乙氧基硅烷中的烯基与聚乙烯具有很好的相容性，通过熔融共混法从而使聚乙烯包覆住 WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料，在聚乙烯的作用下，使WO3-Ag3PO4-TiO2- 蒙脱土复合材料均匀分散在聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯中形成复合材料，避免了无机材质的WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土在聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯中分散不均，而影响材料的机械性能和力学性能，并且有机蒙脱土的纳米特性，可以有效改善聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯的韧性和拉伸强度等机械性能。
附图说明
图1为本发明连接结构前视图；
图2为本发明连接结构俯视图。
图中：1-柜体、2-箱体、3-档杆、4-护板、5-连杆、6-电控箱、7-加水口、 8-排气管、9-电源键。
具体实施方式
为实现上述目的，本发明提供如下具体实施方式和实施例：一种高强度改性PBAT光催化抗菌薄膜，包括以下按重量份数计的配方原料及组分： 0.5-4.5份WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料、0.5-1.5份硅烷偶联剂、8-15份低密度聚乙烯、77-90份聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、1-2份抗氧化剂，抗氧化剂为抗氧剂1010，硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料制备方法包括以下步骤：
(1)向反应瓶中加入乙醇和蒸馏水混合溶剂，两者体积比为22-28:1，再加入有机蒙脱土，将反应瓶置于超声分散仪中，在40-50℃下进行超声分散处理40-60min，加入钛酸四丁酯，其中有机蒙脱土和钛酸四丁酯的质量比为 1:2-5，再加入冰醋酸调节溶液pH至2-4，将反应瓶置于恒温水浴锅中加热至 30-40℃，恒温水浴锅包括柜体，柜体的内部设置有箱体，柜体的正面设置有档杆，档杆的上方设置有护板，挡板和护板之间设置有连杆，柜体的顶部活动连接有电控箱，电控箱的正面设置有加水口，加水口的左侧分贝设置有排气管和电源键，匀速搅拌直至形成凝胶状，静置20-30h，将凝胶状固体真空干燥除去溶剂，研磨成细粉，置于电阻炉中，升温速率为2-4℃/min，升温至 540-580℃，保温煅烧2-4h，煅烧产物即为纳米TiO2负载有机蒙脱土。
(2)向反应瓶中加入蒸馏水，纳米TiO2负载有机蒙脱土和AgNO3，在 50-80℃下进行超声分散处理1-2h，再加入NaH2PO4，三者质量比为 1.2-1.8:1.35-1.45:1，将反应瓶置于恒温水浴锅中加热至40-60℃，匀速搅拌反应4-8h，将溶液真空干燥除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，制备得到 Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料。
(3)向反应瓶中加入蒸馏水、Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料、Na2WO4和FeCl3，三者质量比为10-18:8-15:1，将反应瓶置于超声分散仪中，在50-70℃下进行超声分散处理1-2h，加入盐酸调节溶液pH至1-2，将溶液转移至水热自动反应釜中，加热至180-200℃，匀速搅拌反应12-18h，将溶液冷却至室温，真空干燥除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥，制得的Fe 掺杂WO3的WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料。
高强度改性PBAT光催化抗菌薄膜制备方法包括以下步骤：
(1)向反应瓶中加入蒸馏水和乙醇混合溶剂，两者体积比为8-10:1，再加入0.5-1.5份硅烷偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷，加入醋酸调节溶剂pH至4-5，匀速搅拌后加入0.5-4.5份WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料，将反应瓶置于超声分散仪中，在40-60℃下进行超声分散处理1-2h，将溶液置于恒温水浴锅中加热至75-85℃，匀速搅拌反应15-25h，将溶液减压浓缩除去溶剂，使用蒸馏水和乙醇洗涤固体产物并充分干燥，制备得到硅烷偶联剂接枝的改性 WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料。
(2)将改性WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料和8-15份低密度聚乙烯置于高速混合机中进行机械共混，然后将物料置于双螺杆挤出机中，挤出温度为190-200℃，挤出的母粒即为聚乙烯包覆改性WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料。
(3)向反应瓶中加入三氯甲烷、聚乙烯包覆改性WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料、77-90份聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、1-2份抗氧化剂抗氧剂1010，将反应瓶置于恒温水浴锅中加热至40-60℃，匀速搅拌10-15h，将溶液倒入成膜模具中，自然流延成膜并充分干燥，制备得到高强度改性PBAT光催化抗菌薄膜。
实施例1
(1)制备纳米TiO2负载有机蒙脱土组分1：向反应瓶中加入乙醇和蒸馏水混合溶剂，两者体积比为22:1，再加入有机蒙脱土，将反应瓶置于超声分散仪中，在40℃下进行超声分散处理40min，加入钛酸四丁酯，其中有机蒙脱土和钛酸四丁酯的质量比为1:2，再加入冰醋酸调节溶液pH至4，将反应瓶置于恒温水浴锅中加热至30℃，恒温水浴锅包括柜体，柜体的内部设置有箱体，柜体的正面设置有档杆，档杆的上方设置有护板，挡板和护板之间设置有连杆，柜体的顶部活动连接有电控箱，电控箱的正面设置有加水口，加水口的左侧分贝设置有排气管和电源键，匀速搅拌直至形成凝胶状，静置20h，将凝胶状固体真空干燥除去溶剂，研磨成细粉，置于电阻炉中，升温速率为 2℃/min，升温至540℃，保温煅烧2h，煅烧产物即为纳米TiO2负载有机蒙脱土组分1。
(2)制备Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料1：向反应瓶中加入蒸馏水，纳米TiO2负载有机蒙脱土组分1和AgNO3，在50℃下进行超声分散处理1h，再加入NaH2PO4，三者质量比为1.2:1.35:1，将反应瓶置于恒温水浴锅中加热至40℃，匀速搅拌反应4h，将溶液真空干燥除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，制备得到Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料1。
(3)制备WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料1：向反应瓶中加入蒸馏水、 Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料1、Na2WO4和FeCl3，三者质量比为10:8:1，将反应瓶置于超声分散仪中，在50℃下进行超声分散处理1h，加入盐酸调节溶液pH至2，将溶液转移至水热自动反应釜中，加热至180℃，匀速搅拌反应12h，将溶液冷却至室温，真空干燥除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥，制得的Fe掺杂WO3的WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料1。
(4)制备改性WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料1：向反应瓶中加入蒸馏水和乙醇混合溶剂，两者体积比为8:1，再加入0.5份硅烷偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷，加入醋酸调节溶剂pH至5，匀速搅拌后加入0.5份 WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料1，将反应瓶置于超声分散仪中，在40℃下进行超声分散处理1h，将溶液置于恒温水浴锅中加热至75℃，匀速搅拌反应15h，将溶液减压浓缩除去溶剂，使用蒸馏水和乙醇洗涤固体产物并充分干燥，制备得到硅烷偶联剂接枝的改性WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料 1。
(5)制备聚乙烯包覆改性WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料1：将改性 WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料1和8份低密度聚乙烯置于高速混合机中进行机械共混，然后将物料置于双螺杆挤出机中，挤出温度为190℃，挤出的母粒即为聚乙烯包覆改性WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料1。
(6)制备高强度改性PBAT光催化抗菌薄膜材料1：向反应瓶中加入三氯甲烷、聚乙烯包覆改性WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料1、90份聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、1份抗氧化剂抗氧剂1010，将反应瓶置于恒温水浴锅中加热至40℃，匀速搅拌10h，将溶液倒入成膜模具中，自然流延成膜并充分干燥，制备得到高强度改性PBAT光催化抗菌薄膜材料1。
实施例2
(1)制备纳米TiO2负载有机蒙脱土组分2：向反应瓶中加入乙醇和蒸馏水混合溶剂，两者体积比为22:1，再加入有机蒙脱土，将反应瓶置于超声分散仪中，在50℃下进行超声分散处理60min，加入钛酸四丁酯，其中有机蒙脱土和钛酸四丁酯的质量比为1:5，再加入冰醋酸调节溶液pH至2，将反应瓶置于恒温水浴锅中加热至40℃，恒温水浴锅包括柜体，柜体的内部设置有箱体，柜体的正面设置有档杆，档杆的上方设置有护板，挡板和护板之间设置有连杆，柜体的顶部活动连接有电控箱，电控箱的正面设置有加水口，加水口的左侧分贝设置有排气管和电源键，匀速搅拌直至形成凝胶状，静置30h，将凝胶状固体真空干燥除去溶剂，研磨成细粉，置于电阻炉中，升温速率为 4℃/min，升温至580℃，保温煅烧2h，煅烧产物即为纳米TiO2负载有机蒙脱土组分2。
(2)制备Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料2：向反应瓶中加入蒸馏水，纳米TiO2负载有机蒙脱土组分2和AgNO3，在50℃下进行超声分散处理2h，再加入NaH2PO4，三者质量比为1.8:1.35:1，将反应瓶置于恒温水浴锅中加热至60℃，匀速搅拌反应4h，将溶液真空干燥除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，制备得到Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料2。
(3)制备WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料2：向反应瓶中加入蒸馏水、 Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料2、Na2WO4和FeCl3，三者质量比为10:15:1，将反应瓶置于超声分散仪中，在70℃下进行超声分散处理1h，加入盐酸调节溶液pH至2，将溶液转移至水热自动反应釜中，加热至180℃，匀速搅拌反应12h，将溶液冷却至室温，真空干燥除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥，制得的Fe掺杂WO3的WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料 2。
(4)制备改性WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料2：向反应瓶中加入蒸馏水和乙醇混合溶剂，两者体积比为10:1，再加入0.8份硅烷偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷，加入醋酸调节溶剂pH至5，匀速搅拌后加入1.2份 WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料2，将反应瓶置于超声分散仪中，在60℃下进行超声分散处理1h，将溶液置于恒温水浴锅中加热至85℃，匀速搅拌反应15h，将溶液减压浓缩除去溶剂，使用蒸馏水和乙醇洗涤固体产物并充分干燥，制备得到硅烷偶联剂接枝的改性WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料 2。
(5)制备聚乙烯包覆改性WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料2：将改性 WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料2和9.7份低密度聚乙烯置于高速混合机中进行机械共混，然后将物料置于双螺杆挤出机中，挤出温度为190℃，挤出的母粒即为聚乙烯包覆改性WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料2。
(6)制备高强度改性PBAT光催化抗菌薄膜材料2：向反应瓶中加入三氯甲烷、聚乙烯包覆改性WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料2、87份聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、1.3份抗氧化剂抗氧剂1010，将反应瓶置于恒温水浴锅中加热至40℃，匀速搅拌15h，将溶液倒入成膜模具中，自然流延成膜并充分干燥，制备得到高强度改性PBAT光催化抗菌薄膜材料2。
实施例3
(1)制备纳米TiO2负载有机蒙脱土组分3：向反应瓶中加入乙醇和蒸馏水混合溶剂，两者体积比为25:1，再加入有机蒙脱土，将反应瓶置于超声分散仪中，在45℃下进行超声分散处理50min，加入钛酸四丁酯，其中有机蒙脱土和钛酸四丁酯的质量比为1:3.5，再加入冰醋酸调节溶液pH至3，将反应瓶置于恒温水浴锅中加热至35℃，恒温水浴锅包括柜体，柜体的内部设置有箱体，柜体的正面设置有档杆，档杆的上方设置有护板，挡板和护板之间设置有连杆，柜体的顶部活动连接有电控箱，电控箱的正面设置有加水口，加水口的左侧分贝设置有排气管和电源键，匀速搅拌直至形成凝胶状，静置25h，将凝胶状固体真空干燥除去溶剂，研磨成细粉，置于电阻炉中，升温速率为 3℃/min，升温至560℃，保温煅烧3h，煅烧产物即为纳米TiO2负载有机蒙脱土组分3。
(2)制备Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料3：向反应瓶中加入蒸馏水，纳米TiO2负载有机蒙脱土组分3和AgNO3，在65℃下进行超声分散处理1.5h，再加入NaH2PO4，三者质量比为1.5:1.4:1，将反应瓶置于恒温水浴锅中加热至 50℃，匀速搅拌反应6h，将溶液真空干燥除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，制备得到Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料3。
(3)制备WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料3：向反应瓶中加入蒸馏水、 Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料3、Na2WO4和FeCl3，三者质量比为14:12:1，将反应瓶置于超声分散仪中，在60℃下进行超声分散处理1.5h，加入盐酸调节溶液pH至2，将溶液转移至水热自动反应釜中，加热至190℃，匀速搅拌反应15h，将溶液冷却至室温，真空干燥除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥，制得的Fe掺杂WO3的WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料 3。
(4)制备改性WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料3：向反应瓶中加入蒸馏水和乙醇混合溶剂，两者体积比为9:1，再加入1份硅烷偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷，加入醋酸调节溶剂pH至4，匀速搅拌后加入2.5份 WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料3，将反应瓶置于超声分散仪中，在50℃下进行超声分散处理1.5h，将溶液置于恒温水浴锅中加热至80℃，匀速搅拌反应20h，将溶液减压浓缩除去溶剂，使用蒸馏水和乙醇洗涤固体产物并充分干燥，制备得到硅烷偶联剂接枝的改性WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料 3。
(5)制备聚乙烯包覆改性WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料3：将改性 WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料3和11份低密度聚乙烯置于高速混合机中进行机械共混，然后将物料置于双螺杆挤出机中，挤出温度为195℃，挤出的母粒即为聚乙烯包覆改性WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料3。
(6)制备高强度改性PBAT光催化抗菌薄膜材料3：向反应瓶中加入三氯甲烷、聚乙烯包覆改性WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料3、84份聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、1.5份抗氧化剂抗氧剂1010，将反应瓶置于恒温水浴锅中加热至50℃，匀速搅拌12h，将溶液倒入成膜模具中，自然流延成膜并充分干燥，制备得到高强度改性PBAT光催化抗菌薄膜材料3。
实施例4
(1)制备纳米TiO2负载有机蒙脱土组分4：向反应瓶中加入乙醇和蒸馏水混合溶剂，两者体积比为28:1，再加入有机蒙脱土，将反应瓶置于超声分散仪中，在50℃下进行超声分散处理40min，加入钛酸四丁酯，其中有机蒙脱土和钛酸四丁酯的质量比为1:2，再加入冰醋酸调节溶液pH至4，将反应瓶置于恒温水浴锅中加热至40℃，恒温水浴锅包括柜体，柜体的内部设置有箱体，柜体的正面设置有档杆，档杆的上方设置有护板，挡板和护板之间设置有连杆，柜体的顶部活动连接有电控箱，电控箱的正面设置有加水口，加水口的左侧分贝设置有排气管和电源键，匀速搅拌直至形成凝胶状，静置20h，将凝胶状固体真空干燥除去溶剂，研磨成细粉，置于电阻炉中，升温速率为 4℃/min，升温至540℃，保温煅烧4h，煅烧产物即为纳米TiO2负载有机蒙脱土组分4。
(2)制备Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料4：向反应瓶中加入蒸馏水，纳米TiO2负载有机蒙脱土组分1和AgNO3，在80℃下进行超声分散处理2h，再加入NaH2PO4，三者质量比为1.8:1.35:1，将反应瓶置于恒温水浴锅中加热至40℃，匀速搅拌反应8h，将溶液真空干燥除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，制备得到Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料4。
(3)制备WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料4：向反应瓶中加入蒸馏水、 Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料4、Na2WO4和FeCl3，三者质量比为18:8:1，将反应瓶置于超声分散仪中，在70℃下进行超声分散处理1h，加入盐酸调节溶液pH至2，将溶液转移至水热自动反应釜中，加热至200℃，匀速搅拌反应12h，将溶液冷却至室温，真空干燥除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥，制得的Fe掺杂WO3的WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料4。
(4)制备改性WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料4：向反应瓶中加入蒸馏水和乙醇混合溶剂，两者体积比为10:1，再加入1.3份硅烷偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷，加入醋酸调节溶剂pH至4，匀速搅拌后加入3.5份 WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料4，将反应瓶置于超声分散仪中，在60℃下进行超声分散处理1h，将溶液置于恒温水浴锅中加热至75℃，匀速搅拌反应25h，将溶液减压浓缩除去溶剂，使用蒸馏水和乙醇洗涤固体产物并充分干燥，制备得到硅烷偶联剂接枝的改性WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料 4。
(5)制备聚乙烯包覆改性WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料4：将改性 WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料4和13.5份低密度聚乙烯置于高速混合机中进行机械共混，然后将物料置于双螺杆挤出机中，挤出温度为200℃，挤出的母粒即为聚乙烯包覆改性WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料4。
(6)制备高强度改性PBAT光催化抗菌薄膜材料4：向反应瓶中加入三氯甲烷、聚乙烯包覆改性WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料4、80份聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、1.7份抗氧化剂抗氧剂1010，将反应瓶置于恒温水浴锅中加热至60℃，匀速搅拌10h，将溶液倒入成膜模具中，自然流延成膜并充分干燥，制备得到高强度改性PBAT光催化抗菌薄膜材料4。
实施例5
(1)制备纳米TiO2负载有机蒙脱土组分5：向反应瓶中加入乙醇和蒸馏水混合溶剂，两者体积比为28:1，再加入有机蒙脱土，将反应瓶置于超声分散仪中，在50℃下进行超声分散处理60min，加入钛酸四丁酯，其中有机蒙脱土和钛酸四丁酯的质量比为1:5，再加入冰醋酸调节溶液pH至2，将反应瓶置于恒温水浴锅中加热至40℃，恒温水浴锅包括柜体，柜体的内部设置有箱体，柜体的正面设置有档杆，档杆的上方设置有护板，挡板和护板之间设置有连杆，柜体的顶部活动连接有电控箱，电控箱的正面设置有加水口，加水口的左侧分贝设置有排气管和电源键，匀速搅拌直至形成凝胶状，静置30h，将凝胶状固体真空干燥除去溶剂，研磨成细粉，置于电阻炉中，升温速率为 4℃/min，升温至580℃，保温煅烧4h，煅烧产物即为纳米TiO2负载有机蒙脱土组分5。
(2)制备Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料5：向反应瓶中加入蒸馏水，纳米TiO2负载有机蒙脱土组分5和AgNO3，在80℃下进行超声分散处理2h，再加入NaH2PO4，三者质量比为1.8:1.45:1，将反应瓶置于恒温水浴锅中加热至60℃，匀速搅拌反应8h，将溶液真空干燥除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，制备得到Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料5。
(3)制备WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料5：向反应瓶中加入蒸馏水、 Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料5、Na2WO4和FeCl3，三者质量比为18:15:1，将反应瓶置于超声分散仪中，在70℃下进行超声分散处理2h，加入盐酸调节溶液pH至1，将溶液转移至水热自动反应釜中，加热至200℃，匀速搅拌反应18h，将溶液冷却至室温，真空干燥除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥，制得的Fe掺杂WO3的WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料 5。
(4)制备改性WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料5：向反应瓶中加入蒸馏水和乙醇混合溶剂，两者体积比为10:1，再加入1.5份硅烷偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷，加入醋酸调节溶剂pH至4，匀速搅拌后加入4.5份 WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料5，将反应瓶置于超声分散仪中，在60℃下进行超声分散处理1h，将溶液置于恒温水浴锅中加热至85℃，匀速搅拌反应25h，将溶液减压浓缩除去溶剂，使用蒸馏水和乙醇洗涤固体产物并充分干燥，制备得到硅烷偶联剂接枝的改性WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料 5。
(5)制备聚乙烯包覆改性WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料5：将改性 WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料5和15份低密度聚乙烯置于高速混合机中进行机械共混，然后将物料置于双螺杆挤出机中，挤出温度为200℃，挤出的母粒即为聚乙烯包覆改性WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料5。
(6)制备高强度改性PBAT光催化抗菌薄膜材料5：向反应瓶中加入三氯甲烷、聚乙烯包覆改性WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料5、77份聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、2份抗氧化剂抗氧剂1010，将反应瓶置于恒温水浴锅中加热至60℃，匀速搅拌15h，将溶液倒入成膜模具中，自然流延成膜并充分干燥，制备得到高强度改性PBAT光催化抗菌薄膜材料5。
向培养皿中加入生理盐水、活化的大肠杆菌悬菌液和琼脂培养基，分别加入实施例1-5中的高强度改性PBAT光催化抗菌薄膜材料，不加高强度改性 PBAT光催化抗菌薄膜材料作为空白对照组，震荡均匀后置于恒温恒湿培养箱中，在37℃下培养24h，5W的氙灯作为光源，测试材料的抗菌性能，测试标准为GB/T37247-2018。
综上所述，该一种高强度改性PBAT光催化抗菌薄膜，蒙脱土具有天然的片层纳米结构，以有机蒙脱土为载体，原位合成法在有机蒙脱土表面生成纳米TiO2，可以有效减少纳米TiO2团聚和聚集的现象，从而增大了光催化抗菌材料与光辐射的接触面积和光化学活性位点，通过Fe掺杂WO3和Ag3PO4共同修饰纳米TiO2，WO3是一种良好的光催化半导体材料，对紫外光具有良好的光响应活性，通Fe的掺杂，取代了部分W的晶格，使WO3的紫外可见光吸收发生红移，增强了WO3在可见光吸收波段的光化学活性，从而提高了光催化抗菌材料对光能的利用率。
TiO2在光辐射下，价带上产生空穴与材料表面附着的羟基基团或者水分子，生成羟基自由基，而TiO2导带产生的光生电子迁移到WO3的价带上，与 WO3产生的空穴复合，从而大幅降低了WO3和TiO2各自产生的光生电子和空穴的复合率，WO3导带产生的光生电子与氧气反应生产超氧自由基，并且WO3在光辐射作用下生成激发态，与Ag3PO4生成WO3自由基正离子，Ag3PO4的得到一个电子后与氧气生成超氧自由基，在羟基自由基和超氧自由基的作用下，与微生物体内的生物酶或者生物大分子发生氧化还原反应，从而破坏了微生物的生长和繁殖，起到了抗菌和抑制微生物的生长作用。
使用硅烷偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷改性WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料，乙烯基三乙氧基硅烷中的烯基与聚乙烯具有很好的相容性，通过熔融共混法从而使聚乙烯包覆住WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料，在聚乙烯的作用下，使WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料均匀分散在聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯中形成复合材料，避免了无机材质的WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土在聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯中分散不均，而影响材料的机械性能和力学性能，并且有机蒙脱土的纳米特性，可以有效改善聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯的韧性和拉伸强度等机械性能。
Claims (9)
1.一种高强度改性PBAT光催化抗菌薄膜，包括以下按重量份数计的配方原料及组分，其特征在于：0.5-4.5份WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料、0.5-1.5份硅烷偶联剂、8-15份低密度聚乙烯、77-90份聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、1-2份抗氧化剂。
2.根据权利要求1所述的一种高强度改性PBAT光催化抗菌薄膜，其特征在于：所述抗氧化剂为抗氧剂1010。
3.根据权利要求1所述的一种高强度改性PBAT光催化抗菌薄膜，其特征在于：所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
4.根据权利要求1所述的一种高强度改性PBAT光催化抗菌薄膜，其特征在于：所述WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料制备方法包括以下步骤：
(1)向两者体积比为22-28:1的乙醇和蒸馏水混合溶剂中加入有机蒙脱土，将溶液在40-50℃下进行超声分散处理40-60min，加入钛酸四丁酯，再加入冰醋酸调节溶液pH至2-4，将溶液置于恒温水浴锅中加热至30-40℃，匀速搅拌直至形成凝胶状静置20-30h，将凝胶状固体除去溶剂、研磨，置于电阻炉中，升温速率为2-4℃/min，升温至540-580℃，保温煅烧2-4h，煅烧产物即为纳米TiO2负载有机蒙脱土。
(2)向蒸馏水溶剂中加入纳米TiO2负载有机蒙脱土和AgNO3，在50-80℃下进行超声分散处理1-2h，再加入NaH2PO4，将溶液加热至40-60℃，反应4-8h，将溶液除去溶剂、洗涤固体产物并干燥，制备得到Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料。
(3)向蒸馏溶剂水中加入Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料、Na2WO4和FeCl3，将溶液在50-70℃下进行超声分散处理1-2h，加入盐酸调节溶液pH至1-2，将溶液转移至反应釜中，加热至180-200℃，反应12-18h，将溶液除去溶剂、洗涤固体产物并干燥，制得的Fe掺杂WO3的WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料。
5.根据权利要求4所述的一种高强度改性PBAT光催化抗菌薄膜，其特征在于：所述有机蒙脱土和钛酸四丁酯的质量比为1:2-5。
6.根据权利要求4所述的一种高强度改性PBAT光催化抗菌薄膜，其特征在于：所述纳米TiO2负载有机蒙脱土、AgNO3和NaH2PO4的质量比为1.2-1.8:1.35-1.45:1。
7.根据权利要求4所述的一种高强度改性PBAT光催化抗菌薄膜，其特征在于：所述Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料、Na2WO4和FeCl3的质量比为10-18:8-15:1。
8.根据权利要求4所述的一种高强度改性PBAT光催化抗菌薄膜，其特征在于：所述恒温水浴锅包括柜体(1)，所述柜体(1)的内部设置有箱体(2)，所述柜体(1)的正面设置有档杆(3)，所述档杆(3)的上方设置有护板(4)，所述挡板(3)和护板(4)之间设置有连杆(5)，所述柜体(1)的顶部活动连接有电控箱(6)，所述电控箱(6)的正面设置有加水口(7)，所述加水口(7)的左侧分贝设置有排气管(8)和电源键(9)。
9.根据权利要求1所述的一种高强度改性PBAT光催化抗菌薄膜，其特征在于：所述高强度改性PBAT光催化抗菌薄膜制备方法包括以下步骤：
(1)向体积比为8-10:1的向蒸馏水和乙醇混合溶剂，加入0.5-1.5份硅烷偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷，加入醋酸调节溶剂pH至4-5，加入0.5-4.5份WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料，将溶液在40-60℃下进行超声分散处理1-2h，将溶液加热至75-85℃，反应15-25h，将溶液除去溶剂、洗涤固体产物并干燥，制备得到硅烷偶联剂接枝的改性WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料。
(2)将改性WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料和8-15份低密度聚乙烯机械共混，置于双螺杆挤出机中，挤出温度为190-200℃，挤出的母粒即为聚乙烯包覆改性WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料。
(3)向三氯甲烷溶剂中加入聚乙烯包覆改性WO3-Ag3PO4-TiO2-蒙脱土复合材料、77-90份聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、1-2份抗氧化剂抗氧剂1010，将溶液加热至40-60℃，匀速搅拌10-15h，将溶液倒入成膜模具中，自然流延成膜并充分干燥，制备得到高强度改性PBAT光催化抗菌薄膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010334770.5A CN111500028A (zh) | 2020-04-24 | 2020-04-24 | 一种高强度改性pbat光催化抗菌薄膜及其制法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010334770.5A CN111500028A (zh) | 2020-04-24 | 2020-04-24 | 一种高强度改性pbat光催化抗菌薄膜及其制法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111500028A true CN111500028A (zh) | 2020-08-07 |
Family
ID=71874768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010334770.5A Pending CN111500028A (zh) | 2020-04-24 | 2020-04-24 | 一种高强度改性pbat光催化抗菌薄膜及其制法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111500028A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113105726A (zh) * | 2021-04-06 | 2021-07-13 | 贵州省材料产业技术研究院 | 一种生物可降解性生物炭修复膜材料的制备方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120294921A1 (en) * | 2010-01-27 | 2012-11-22 | Xiaozhong Huang | Antibacterial agent and method of preparing the same |
| CN103980686A (zh) * | 2014-06-10 | 2014-08-13 | 上海诚壹塑胶制品有限公司 | 一种抗菌性可生物降解包装软管材料及其软管制备方法 |
| WO2015120764A1 (zh) * | 2014-02-17 | 2015-08-20 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种共掺杂TiO2催化剂及其制备方法 |
| CN108752884A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-11-06 | 广东轻工职业技术学院 | 一种高抗菌性pla/pbat材料及其制备方法与应用 |
| CN108797138A (zh) * | 2016-03-21 | 2018-11-13 | 万全军 | 医用口罩复合材料及其制备方法 |
| CN110591300A (zh) * | 2018-06-12 | 2019-12-20 | 浙江大学宁波理工学院 | 复合抗菌材料及其制备方法 |
-
2020
- 2020-04-24 CN CN202010334770.5A patent/CN111500028A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120294921A1 (en) * | 2010-01-27 | 2012-11-22 | Xiaozhong Huang | Antibacterial agent and method of preparing the same |
| WO2015120764A1 (zh) * | 2014-02-17 | 2015-08-20 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种共掺杂TiO2催化剂及其制备方法 |
| CN103980686A (zh) * | 2014-06-10 | 2014-08-13 | 上海诚壹塑胶制品有限公司 | 一种抗菌性可生物降解包装软管材料及其软管制备方法 |
| CN108797138A (zh) * | 2016-03-21 | 2018-11-13 | 万全军 | 医用口罩复合材料及其制备方法 |
| CN108752884A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-11-06 | 广东轻工职业技术学院 | 一种高抗菌性pla/pbat材料及其制备方法与应用 |
| CN110591300A (zh) * | 2018-06-12 | 2019-12-20 | 浙江大学宁波理工学院 | 复合抗菌材料及其制备方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113105726A (zh) * | 2021-04-06 | 2021-07-13 | 贵州省材料产业技术研究院 | 一种生物可降解性生物炭修复膜材料的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102850576B (zh) | 以壳聚糖支架组装的纳米复合支架及其制备方法和应用 | |
| CN101811664A (zh) | 一种纤维素/银纳米复合材料及其制备方法 | |
| CN111635572A (zh) | 一种纳米TiO2改性聚乙烯的复合抗菌薄膜及其制法 | |
| CN104927097B (zh) | 一种微波水热法制备纳米二氧化钛/壳聚糖复合材料的方法 | |
| CN111500028A (zh) | 一种高强度改性pbat光催化抗菌薄膜及其制法 | |
| CN112795098A (zh) | 抗菌塑料及其制备方法 | |
| CN108997716A (zh) | 一种环保纳米银抑菌复合物 | |
| CN113801457A (zh) | 一种高效抗菌聚碳酸酯复合材料及其制备方法 | |
| CN104830001A (zh) | 一种透明聚乙烯醇复合水凝胶膜的制备方法 | |
| CN109553124A (zh) | 一种改性纳米氧化锌的制备方法 | |
| WO2022166705A1 (zh) | 一种抗团聚缓释无机抗菌材料及其制备方法 | |
| CN107513118A (zh) | 一种二氧化钛/聚丙烯酰胺纳米复合材料的制备方法 | |
| CN107321338A (zh) | 一种纳米二氧化钛颗粒的制备方法 | |
| CN112876972B (zh) | 一种MoS2/ZIF-8改性的水性聚氨酯复合乳液及制备方法和应用 | |
| Bogdal et al. | Microwave-assisted synthesis of hybrid polymer materials and composites | |
| CN108250475A (zh) | 一种具有高阻隔性能的pvdc涂层材料及其制备方法 | |
| CN105033281B (zh) | 一种简易环保型纳米金颗粒溶液的制备方法 | |
| CN213761820U (zh) | 一种反应釜装置 | |
| CN106349663A (zh) | 一种聚乳酸抗菌防辐射母粒的制备方法 | |
| Mallakpour et al. | Sonochemical protocol for the organo-synthesis of TiO2 and its hybrids: Properties and applications | |
| CN210663358U (zh) | 一种具有杀菌功能的热水器 | |
| CN108342132A (zh) | 一种具有高阻隔性能的pvdc涂层材料及其制备方法 | |
| CN111499841A (zh) | 一种抗菌型的TiO2-碳纳米管改性聚乳酸材料及其制法 | |
| CN107233616A (zh) | 一种载纳米氧化高银的硅凝胶抗菌敷料的制备方法 | |
| CN111704852A (zh) | 一种Ag-TiO2改性聚氨酯的抗菌涂料及其制法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200807 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |