[发明专利]制备纳米银粒子浸渍的纳米银有机-无机复合树脂的方法及使用其制备的抗菌性水管

说明书

本发明涉及制造纳米银有机‑无机复合树脂的方法以及使用其制造的抗菌性水管，其中，由于具有抗细菌性能的纳米银合成陶瓷粒子非常均匀地分散且牢固地固定，所述纳米银有机‑无机复合树脂具有优异的抗生物性能。

技术领域

本发明涉及制造含有纳米银粒子的有机-无机复合树脂的方法，以及使用其制造的抗菌性水管，其中，由于具有抗细菌性能的纳米银-陶瓷粒子非常均匀地分散并牢固地固定在其中，所述含有纳米银粒子的有机-无机复合树脂具有优异的抗生物性能。

背景技术

出于经济原因，通常将铜和铁用作水管的金属抗微生物剂。两种金属的抗微生物基本原理是它们与水中的溶解氧(O₂)反应，产生引起抗微生物作用的强氧化自由基，例如羟基自由基(OH^-)和超氧自由基(O₂^-)。然而，在铁的情况下，随着时间的推移存在生锈的风险，并且在铜的情况下，由于土壤中的硫成分，可能在管的外表面上产生腐蚀。由于上述原因，铜和铁不适用于水管。

长期以来已经众所周知银或银离子显示出抗微生物作用，并且作为满足抗微生物材料的各种要求的代表性材料，它是卫生用品和医疗领域中成为焦点的金属抗微生物材料。

迄今为止开发的塑料水管通过如下制造：将热稳定剂、抗冲增强剂、润滑剂等与聚合物树脂混合，然后将混合物挤出。额外地，可加入有机、无机、有机-无机或光催化抗微生物剂以形成抗微生物水管。

通过如下方法制造具有抗微生物作用的常规水管，所述方法包括通过常规方法生产由一定比例的各种材料组成的抗微生物剂(该方法可由化学和材料相关领域的技术人员容易地实施)，使抗微生物剂、分散剂和其它添加剂与作为水管材料的树脂混合，然后制造管；或者通过包括在水管的内表面和外表面上涂覆抗微生物剂的方法制造具有抗微生物作用的常规水管。

作为相关的现有技术，韩国专利No.10-0981118公开了通过如下制造的具有三层壁的水管：使作为抗微生物材料的银(Ag)粉和各种有机-无机添加剂以一定重量比混合并混配一次和两次，然后由该混合物生产水管。

尽管上述的现有技术描述了由于缺乏静电而使得树脂母料的使用改善了银粉的分散，但由于在简单的搅拌混合中难以消除聚集现象，因此，存在相对于所使用的银粉量而言的抗微生物作用显著较低的缺点。

韩国专利No.10-1128054公开了用于水管的含有陶瓷的抗细菌组合物及其制造方法，其中，将作为抗微生物材料的角闪石和紫水晶研磨至15mm-40mm的尺寸，在650℃-1,450℃下煅烧1-4小时，灭菌，重新研磨成120-250目大小的粉末，以一定重量比与作为管材料的PE树脂混合，并在最终挤出阶段用作内管。

韩国专利No.10-0797189公开了具有抗微生物作用的抗冲击三壁水管，其中，通过使用作为抗微生物材料的灭菌剂和沸石生产抗微生物成分，并使其与PVC树脂和各种化学添加剂混合，来制造具有改善的耐久性和强度的水管。

上述现有技术中的每一个都使用预先确定的制造因素，例如适当的投入量、温度和时间，并且还使用预先选择的、分别表征的抗微生物材料。然而，它们共同的缺点是它们未公开将抗微生物材料在用于管的组合物中均质化的方法，而它们仅通过简单的混合或混配来实施。依赖于分散剂或机械搅拌的这些方法可引起抗微生物材料的聚集，这使得分散不均匀，因此它们无法足够可靠而被商业化。

发明内容

技术问题

本发明的目的是解决现有技术中的上述问题，即，提供一种制备纳米银有机-无机复合树脂的方法，所述方法包括制备包含抗微生物的纳米级银的纳米银-陶瓷复合物；通过将纳米银-陶瓷复合物与作为塑性水管材料的聚合物树脂混合，采用超声波振动器以使纳米银粒子非常均匀地分布，提供均质化的纳米银有机-无机复合树脂溶胶；利用同时用于粉碎和混合的装置将所述溶胶与聚合物树脂混合的同时将它们粉碎，从而提供含有纳米银粒子并具有优异的抗菌性性能的纳米银有机-无机复合树脂。