[发明专利]黄蒿挥发油/环氧树脂复合材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种黄蒿挥发油/环氧树脂复合材料的制备方法。在体系中加入一定比例的黄蒿挥发油、环氧树脂、增韧剂、固化剂和促进剂等并混合均匀，控制反应温度和时间，即可获得抗菌环氧树脂复合材料。本发明的制备方法目的在于天然植物黄蒿提取物‑黄蒿挥发油作为抗菌剂，既得到了具有抗菌功能的环氧树脂，同时基本保持了环氧树脂的性能，且制备方法与传统环氧树脂的制备相似，有利于工业化生产。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域；具体涉及一种黄蒿挥发油/环氧树脂复合材料的制备方法，通过浇注成型简单有效地利用天然的黄蒿废弃物制备抗菌的环氧树脂复合材料。

背景技术

环氧树脂由于其优异的机械性能、电学性能、加工性能、附着力、耐候性、耐水性和热稳定性，而被广泛应用于电子器械、航空航天、涂料印刷等领域。同时环氧树脂在固化后形成互穿网状的高分子防腐层结构能够阻挡涂层的改变，使其在海洋和环境防污方面有所应用。然而，不佳的抗菌性能导致了细菌的滋生，往往会影响环氧树脂材料防腐防污过程中的使用效果，缩短其使用寿命，且限制了其在无菌要求很高的场合的使用，如医院、食品卫生等领域。

目前，抗菌环氧树脂材料的研究是可持续发展的新趋势。用于高分子的抗菌剂分为三类：无机、有机和天然抗菌剂。无机纳米抗菌剂由于较高的比表面能和长期稳定性而被使用，如银、氧化锌和氧化亚铜等纳米颗粒(CN201610562103.6)，但由于其引入重金属离子，在医药方面受到了限制。有机抗菌剂主要含有一些季铵盐、酚羟基或卤素等官能团(CN105647453A),但其不耐高温、小分子难以与高分子接枝共聚、以及有一定的毒性等缺点也在应用方面受到限制。天然抗菌剂来源于天然的植物成分，环境友好且能够可持续发展，如CN103589095A公开了一种含天然抗菌剂的抗菌塑料，加入天然抗菌剂10-20份(其构成为：甘蔗粉40-50份、沸石5-15份、玻璃纤维2-5份、天然硅酸盐5-15份)，得到了对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率可达70％以上的抗菌塑料；CN201510815702.X报道了用银杏叶提取物作为抗菌剂制备了环氧灌封胶；然而目前采用的天然抗菌剂种类少，和聚合物复合需要采用偶联剂等解决相容性和分散性问题，抗菌效果不够理想，因此具有局限性。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种黄蒿挥发油/环氧树脂复合材料的制备方法。采用一种天然的植物源抗菌剂黄蒿，利用其在青蒿素制备过程中残留的废弃物黄蒿挥发油与环氧树脂进行复合，制备具有抗菌功能的环氧树脂。该方法制备工艺简单、无需特殊设备、环境友好、且废物利用可持续发展，只需浇注成型，成本低廉，易大规模生产，在少量加入时即可大幅提高环氧树脂的抗菌性能，且不仅保持了环氧树脂的其他性能而且可以显著提高其弯曲强度。

为实现这样的目的，本发明将黄蒿挥发油加入一定比例的环氧固化剂中，同时加入少量促进剂得到乙组份。一定比例的环氧单体与增韧剂混合均匀得到甲组份。将甲、乙两组份混合均匀、真空脱泡，倒入模具中，在一定温度下固化成型，最后得到黄色的黄蒿挥发油/环氧树脂复合材料。

具体而言，本发明涉及一种黄蒿挥发油/环氧树脂复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1甲组份的制备：按重量份数计，将20-45份环氧树脂和0-10份增韧剂加入搅拌釜分散，真空脱泡，得到甲组份备用；

S2乙组份的制备：按重量份数计，将S1得到的0.5-15份黄蒿挥发油加入25-50份固化剂中，于搅拌釜分散搅拌至溶解，加入0.1-0.5份促进剂，真空脱泡，得到乙组份备用；

S3混合：将S2得到的甲组份以及S3得到的乙组份按照1:0.8-1:1.5的比例混合至均匀，真空脱气；

S4固化：将上述混合物浇入预热的模具中，130-180℃固化1-5h，即得到黄蒿挥发油/环氧树脂复合材料。

优选地，本发明所述的黄蒿挥发油可以是黄蒿提炼青蒿素时废弃的挥发油。