[发明专利]一种铜抗菌复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种铜抗菌复合材料及制备方法，将铜的氧化物分散于羟基胺中，加热让铜的氧化物与羟基胺反应，制备得到单质铜纳米材料，将其分散在树脂中制备得到抗菌复合材料。本发明具有制备成本低、工艺简单可行、制备过程不采用昂贵和有毒的还原剂等优点，适合规模化制备，所制备出的材料具有优异的抗菌活性。

技术领域

本发明涉生物抗菌领域，具体说是一种铜抗菌复合材料及其制备方法。

背景技术

铜纳米颗粒具有优异的物理和化学性能，引起了化学、物理、材料科学和生物科学等多个领域的极大兴趣，已被广泛用作结合在印刷电路板、射频识别(RFID)标签、柔性显示器和其他电子设备中的导电结构的前体，纳米铜还被作为添加剂添加到润滑油中，由于其导热性和导电性增强，在基础油中表现出优异的抗磨和减摩性能，此外，纳米铜具有很高的抗菌活性，可以替代昂贵的银纳米颗粒作为潜在的抗菌材料应用于许多生物抗菌。

铜纳米颗粒可以采用化学还原法制备，通过还原剂如硼氢化钠、H₂、CO、葡萄糖、抗坏血酸等，在表面活性剂的存在还原CuCl、CuCl₂、CuSO₄或Cu(NO₃)₂等铜前驱体制备得到，目前铜纳米颗粒的制备方法比较复杂，制备成本高，且由于铜具有较低的优化还原电位，在空气中易被氧化，而失去抗菌活性。

发明内容

本发明的目的提供一种铜抗菌复合材料制备方法，该方法将氧化铜或氧化亚铜分散在羟基胺中，热处理后，羟基胺将氧化铜或氧化亚铜部分或全部还原成单质铜，得到含单质铜的纳米材料，进一步与树脂进行复合制备得到铜抗菌复合材料，本发明的优点是含铜单质纳米材料的制备方法简单，羟基胺既作溶剂又作还原剂，制备方法简单，成本低，易扩大化制备，铜单质纳米材料容易与树脂复合，易制备得到铜抗菌纳米复合材料。

实现本发明目的的具体技术方案是：

一种铜抗菌复合材料的制备方法，特点是该方法包括以下具体步骤：

1）将铜氧化物与羟基胺在室温下搅拌混合均匀，得到铜氧化物分散液，将所述分散液在80～180℃下加热20～180分钟，冷却至室温后，加入溶剂洗涤，获得含单质铜纳米材料；

2）将步骤1）中制得的含单质铜纳米材料加入到含树脂的醇溶液中，均匀分散1～12小时后，真空干燥得到所述铜抗菌复合材料；

其中：

所述铜氧化物为氧化铜或氧化亚铜；

所述铜氧化物与羟基胺的摩尔质量比为10～1∶1 ～4；

所述含单质铜纳米材料与树脂的质量比为10～1∶1 ～10；

所述的羟基胺为1-乙醇胺、2-胺基-丙醇、3-胺基-丙醇、2-胺基-1-丁醇、3-胺基-丁醇、4-胺基-丁醇、2-胺基-戊醇、3-胺基-戊醇、5-胺基-戊醇及2-胺基-2-甲基-1-丙醇中的至少一种；

所述溶剂为水或乙醇；

所述树脂为环氧树脂、丙烯酸树脂、醇酸树脂、聚酯树脂、胺基树脂和有机硅树脂中的至少一种；

所述醇为：乙醇、甲醇、二甲醇及丙醇中的至少一种，均为分析纯。

一种上述方法制得的铜抗菌复合材料。

本发明的有益效果

本发明的含单质铜纳米材料的制备方法简单，羟基胺既作溶剂又作还原剂，成本低，易扩大化制备，铜单质纳米材料容易与树脂复合，易制备得到铜抗菌纳米复合材料。

附图说明

图1为本发明实施例1制得的含单质铜纳米材料SEM图；

图2为本发明实施例1制得的含单质铜纳米材料SEM图；

图3为本发明实施例7制得的铜抗菌复合材料实物图；