[发明专利]一种介孔TiO2

说明书

本发明涉及环氧树脂技术领域，且公开了一种介孔TiO₂改性环氧树脂的抗菌材料，介孔纳米TiO₂具有超高的比表面积，与偏苯三酸酐反应后与二氯亚砜反应，得到酰氯化TiO₂，再与端羟基环氧树脂反应，使TiO₂与环氧树脂共价接枝，减少了TiO₂的团聚，暴露出更多的光催化抗菌活性位点，纳米TiO₂吸附在细菌等微生物的表面，进而渗透进细胞膜，改变了细胞膜的通透性，且氧化细胞内的辅酶A，阻止细菌等微生物生长繁殖，使其死亡，半导体TiO₂在光照下，价带上产生光生电子，产生具有强氧化的活性氧和羟基自由基等，使得细胞膜受损，进一步促使细胞器泄露，从而导致细菌等微生物解体，赋予了环氧树脂优异的光催化抗菌性能。

技术领域

本发明涉及环氧树脂技术领域，具体为一种介孔TiO₂改性环氧树脂的抗菌材料及其制法。

背景技术

环氧树脂是一种热固性树脂，具有较好的力学性能、优异的介电性能、良好的热稳定性等优点，在涂料、复合材料、胶黏剂等领域广泛应用，但是环氧树脂长期暴露，容易受到微生物的侵害，导致长菌发霉，从而使得环氧树脂的性能降低，减少其使用寿命，因此，需要对环氧树脂进行改性处理，以提高环氧树脂的抗菌性能。

无机纳米抗菌剂ZnO、Cu、Ag、TiO₂等具有优异的抗菌性能，其中TiO₂是一种光催化剂，具有优异的化学稳定性、光稳定性、低毒性等优点，在改性环氧树脂抗菌上具有很大的应用潜力，但是单纯的纳米TiO₂置于环氧树脂基体中容易发生团聚，进而影响抗菌性能和环氧树脂的机械性能，因此，我们对TiO₂进行改性，使其与环氧树脂化学接枝，有效改善了TiO₂团聚和环氧树脂材料的问题。

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种介孔TiO₂改性环氧树脂的抗菌材料及其制法，解决了环氧树脂抗菌性能很差的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种介孔TiO₂改性环氧树脂的抗菌材料，所述介孔TiO₂改性环氧树脂的抗菌材料制备方法如下：

(1)向反应瓶中加入稀盐酸溶液、偏钛酸，分散均匀，加入氨水沉淀完全并陈化，加入硝酸铵胶溶沉淀后加入聚乙二醇，分散均匀，移入反应釜置于水热装置中，在120-160℃下反应8-12h，过滤、洗涤并干燥，得到介孔纳米二氧化钛；

(2)向反应瓶中加入N,N-二甲基甲酰胺、介孔纳米二氧化钛，分散均匀，加入偏苯三酸酐、催化剂二月桂酸二丁基锡，在氮气氛围中100-140℃下搅拌回流反应6-12h，离心，用N,N-二甲基甲酰胺洗涤干净并干燥，得到羧基化二氧化钛；

(3)向反应瓶中加入二氯亚砜、羧基化二氧化钛，在60-90℃下冷凝回流反应6-12h，减压蒸馏除去二氯亚砜，得到酰氯化二氧化钛；

(4)向反应瓶中加入N,N-二甲苯胺、环氧树脂、阻聚剂对苯二酚、催化剂三乙胺、丙烯酸，分散均匀，在氮气氛围中90-130℃下反应4-6h，端羟基环氧树脂；

(5)向反应瓶中加入溶剂丙二醇甲醚、端羟基环氧树脂，加热至60-80℃后，加入酰氯化二氧化钛，分散均匀，在氮气氛围中90-120℃下反应8-24h，加入环氧树脂固化剂，倒入模具中固化成膜，得到介孔TiO₂改性环氧树脂的抗菌材料。