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一种屏蔽有害光、阻燃、抗菌多功能的复合薄膜及其制备方法
发布时间: 2026-11-06
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
新材料产业
成果介绍
本发明公开了一种屏蔽有害光、阻燃、抗菌多功能的复合薄膜及其制备方法，制备方法包括如下步骤：将羧甲基纤维素粉末溶解在氢氧化锂‑尿素的水溶液中，充分分散后，经冷冻、室温解冻后，置于模具中添加乙醇进行固化得到透明纤维素水凝胶；将栀子黄、磷酸化壳聚糖加入到去离子水中，高速分散后，制得复合溶液；将制得的纤维素水凝胶切块后，完全浸入复合溶液中，充分浸泡，使功能组分充分渗透进入水凝胶的三维网络中；将浸泡后的薄膜进行干燥处理，制备得到复合薄膜。本发明选择栀子黄、磷酸化壳聚糖作为功能组分，制备得到了一种屏蔽有害光、阻燃、抗菌多功能的复合薄膜，兼具多功能性的同时，还能保持高透明度和力学性能。
成果亮点
（1）本发明提供了一种方法简单且易于规模化生产的制备兼具优异光屏蔽性、阻燃安全性、抗菌活性及高机械强度的多功能复合薄膜。
（2）本发明制备的复合薄膜具有卓越的全波段有害光线精准屏蔽性能，成功实现了在320~400 nm的屏蔽率≥52.5%、在280~320 nm的屏蔽率≥55.6%，以及高能有害蓝光的屏蔽率≥72.5%的高效精准防护。
（3）本发明通过在薄膜中引入磷酸化壳聚糖，通过P在凝聚相催化成炭和N在气相稀释可燃气体协同作用提高薄膜的阻燃性能。使材料的极限氧指数显著提升至31.1%以上，赋予了生物基纤维素材料优异的防火安全屏障。
（4）本发明中，在水溶液中栀子黄的羧基和羟基与磷酸化壳聚糖的氨基和磷酸基团发生静电和氢键作用，产生预复合物。该预复合物进一步与纤维素链上的羧基和羟基基团发生静电和氢键作用，形成稳定的三维网络结构。不仅使得薄膜的抗蓝光和紫外性能实现稳定发挥，而且显著提升了薄膜的抗菌性能和力学性能。
（5）本发明采用水凝胶浸泡法，通过大分子链间强大的强氢键作用和静电作用实现了多组分的均质互穿，有效避免了传统共混法导致的相分离和成分团聚缺陷
团队介绍
本团队来自齐齐哈尔大学，由常江、郭唯敏、付秋、孙立建、孙丽鑫、张竟元、王强、张括、曹向禹组成，长期聚焦功能高分子复合薄膜的配方设计、改性制备与性能研究，针对普通薄膜功能单一、不具备有害光屏蔽、阻燃及抗菌协同防护能力的痛点，研发集屏蔽有害光、阻燃、抗菌于一体的多功能复合薄膜及其制备工艺，优选功能改性组分，调控薄膜微观结构，实现多重防护性能协同集成。团队成员在高分子共混改性、薄膜成型加工、阻燃与抗菌性能测试、耐候性评价等方向优势互补，面向包装、室内装饰、防护基材等应用场景持续开展材料技术攻关，着力兼顾薄膜力学性能、加工性与多重安全防护效果，为多功能防护薄膜的开发提供新方案，相关成果可为高性能高分子防护材料的研发与产业化应用提供实验依据和理论支撑
成果资料
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