一种纳米生物养生复合材料及其制备方法与流程

本发明涉及复合材料，具体为一种纳米生物养生复合材料及其制备方法。

背景技术：

1、烫熨疗法，作为源自中国的传统中医外治方法之一，具有与艾灸异曲同工之妙的特点，它通过在人体特定部位应用发热容器进行烫熨、滚动或摩擦，达到防病、治病的目的，相较于传统的银针和艾灸，烫熨疗法更为简便安全，具备清洁环保的特点，成为一种极具实用性的治疗手段，烫熨疗法基于中医理论，与普通理疗的热敷疗法有相似之处，但其在辨证论治、循经烫熨等方面具有显著特点，因此疗效远胜于普通理疗，相比其他针法，烫熨不仅较为轻松，还能避免病源性交叉感染，同时摆脱了药物治疗的副作用，其最大特点在于，不同于需要专业医生操作的针灸，烫熨疗法更为自主，患者可以自行实施，既可循经烫熨，又可逐痛而熨之，是一项方便易行的自我保健疗法。

2、例如中国专利公开了经络保健刮痧板和纳米养生珠用的由纳米粉末制备的陶瓷复合材料及其制备方法，申请号为cn100344577c，所述的由纳米粉末制备的陶瓷复合材料是通过由以复合材料的总量计47.5～87重量％的zro2、3～15重量％的al2o3、2～8重量％的fe2o3、2～5重量％的sio2、1.5～10重量％的tio2、2～5重量％的zno、1～5重量％的b2o3和1～3重量％mno2制得的纳米粉末，与0.5～1.5重量％的聚乙烯醇粘结剂经造粒而制备的，将所述的由纳米粉末制备的陶瓷复合材料经模具压制成型后进行烧结，而后经精加工制成本发明的由纳米粉末制备的陶瓷复合材料刮痧板和纳米养生珠，其可辐射5-25μm的生物波，作用于人体可起到调节经络和改善人体微循环的作用。

3、虽然上述方案具有如上的优势，然而传统的养生复合材料在实际应用中面临着一系列挑战，其中主要问题之一是成分分布的不均匀性，这不均匀性在热疗过程中导致温度分布不一致，进而影响整体的疗效，例如，在热熨罐或烫熨热灸应用中，若成分分布不均匀，可能会导致用户感受到不同部位的温度不同，降低了整体的养生体验，此外传统养生复合材料在功能性方面存在着一定的局限性，由于成分的限制和制备工艺的相对简单，传统材料难以实现多功能一体化，这就使得在某些应用场景下，特定的功能需求无法得到满足，例如只有保温功能而缺乏其他独特功能的复合材料，在不同养生需求下可能显得单一和有限，因此亟需一种纳米生物养生复合材料及其制备方法来解决此类问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种纳米生物养生复合材料及其制备方法，解决现有技术中存在的成分分布的不均匀性，这不均匀性在热疗过程中导致温度分布不一致，进而影响整体的疗效，在功能性方面存在着一定的局限性，由于成分的限制和制备工艺的相对简单，传统材料难以实现多功能一体化的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

3、本发明提供了一种纳米生物养生复合材料，所述纳米生物养生复合材料按重量百分比，包括：硅石纳米颗粒15％-25％，氧化锌矿石纳米颗粒15％-20％，铝矿石纳米颗粒5％-10％，明胶基质13％-17％，石蜡基质7％-9％，氨基硅油2％-3％，荷载药物成分4％-6％，增强剂2％-3％，交联剂1.5％-2％，天然抗氧化剂1％-1.3％。

4、本发明进一步地设置为：所述纳米生物养生复合材料组分中，硅石纳米颗粒采用溶胶-凝胶法合成，通过水解和凝胶化反应得到均匀的硅石颗粒；

5、所述纳米生物养生复合材料组分中，氧化锌矿石纳米颗粒，通过溶液沉淀法通过沉淀反应制备氧化锌纳米颗粒；

6、所述纳米生物养生复合材料组分中，铝矿石纳米颗粒，通过气相沉积法制得纳米级的铝矿石颗粒；

7、本发明进一步地设置为：所述硅石纳米颗粒合成步骤具体包括：

8、准备以1:1摩尔比例混合的三乙醇胺和硅醇溶胶混合溶液；

9、在室温25℃-27℃下，采用滴定管以1s每滴的速度将混合溶液滴加到纯水溶剂中进行搅拌，同时保持酸碱中性的ph值7；

10、搅拌时间持续1小时-2小时，搅拌速度为100rpm-500rpm；

11、水解反应产生的氢氧化硅逐渐形成凝胶状态，持续搅拌并加入氢氧化铵控制ph值促进凝胶形成；

12、持续搅拌12小时-48小时，搅拌速度为100rpm-300，此时的反应温度保持在40℃-80℃；

13、氢氧化铵加入比例为总三乙醇胺和硅醇溶胶混合溶液量的3％-5％摩尔比例；

14、然后使用纯水进行两次以上洗涤，去除残余的溶剂和离子；

15、通过真空干燥即得均匀的硅石纳米颗粒；

16、本发明进一步地设置为：所述氧化锌矿石纳米颗粒制备步骤包括：

17、原料采用氧化锌硫酸盐、水和氧化锌；

18、使用搅拌设备将氧化锌前体氧化锌硫酸盐溶解在水溶剂中，形成均匀的氧化锌前体溶液；

19、使用氢氧化铵调节溶液的ph值，ph值在8-10之间；

20、加入沉淀剂氢氧化钾，滴加沉淀剂氢氧化钾到溶液中，同时保持120rpm-150rpm的搅拌速度促使沉淀反应发生；

21、沉淀剂加入后，反应30min-40min，氧化锌颗粒沉淀形成，在反应过程中继续搅拌保持颗粒分布均匀；

22、然后通过离心将沉淀的氧化锌颗粒分离出来，使用水对沉淀的颗粒进行洗涤去除残留的盐类和其他杂质；

23、将洗涤后的氧化锌颗粒通过气相干燥，即得干燥的氧化锌纳米颗粒；

24、本发明进一步地设置为：所述铝矿石纳米颗粒制备方法包括：

25、采用铝有机化合物作为原料，同时引入气体氮气；

26、将反应室之间升温至300℃-750℃的反应温度；

27、在700℃下，铝有机前体发生热解反应，产生铝矿石蒸汽；

28、设置通过冷却设备，反应压力设置在0.1atm，使蒸汽冷却，反应30min，使用氮气防止氧化；

29、即凝结得铝矿石纳米颗粒；

30、本发明进一步地设置为：所述的一种纳米生物养生复合材料的制备方法，包括：

31、步骤1.在40％-45％湿度下，室温25℃，将制得的硅石纳米颗粒、氧化锌纳米颗粒和铝矿石纳米颗粒逐渐混合到明胶基质中，以100rpm搅拌速度持续搅拌，将内部颗粒均匀分散；

32、步骤2.使用高剪切力搅拌设备，使纳米颗粒充分嵌入生物基质，形成均匀的复合体；

33、步骤3.将氨基硅油添加到复合体中，通过搅拌混合，将表面修饰剂均匀分布；

34、步骤4.将从草药提取的荷载药物成分加入复合体中，通过搅拌将药物成分分布均匀；

35、步骤5.将增强剂逐渐添加到复合体中，进行搅拌混合；

36、步骤6.在80℃-95℃温度和1.5倍常压力下，将交联剂逐渐引入复合体中，通过混合进行均匀交联；

37、步骤7.然后再将植物提取的天然抗氧化剂逐渐添加到复合体中，提供纳米颗粒的稳定性；

38、本发明进一步地设置为：所述步骤2中，剪切阶段的搅拌速度在5000pm-15000rpm，剪切时间持续10min-30min；

39、本发明进一步地设置为：所述步骤3中，将氨基硅油添加到复合体中的步骤包括：

40、采用高剪切力搅拌器在氨基硅油添加后以120rpm-200rpm的搅拌速度搅拌30min；

41、在搅拌的同时，持续加入氨基硅油，将氨基硅油均匀分散在整个复合体中；

42、搅拌器中断取样检测氨基硅油混合均匀程度，在氨基硅油充分混合均匀的情况下结束搅拌；

43、本发明进一步地设置为：所述步骤3中，将氨基硅油添加到复合体中的步骤包括：

44、采用高剪切力搅拌器在氨基硅油添加后以120rpm-200rpm的搅拌速度搅拌30min；

45、在搅拌的同时，持续加入氨基硅油，将氨基硅油均匀分散在整个复合体中；

46、搅拌器中断取样检测氨基硅油混合均匀程度，在氨基硅油充分混合均匀的情况下结束搅拌；

47、本发明进一步地设置为：所述步骤4中，将荷载药物成分加入复合体的步骤具体包括：

48、从姜黄中提取姜黄素，从人参中提取人参皂苷；

49、姜黄素具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤多种药理活性，人参皂苷具有提神、抗疲劳、增强免疫力的特性，支持体力和精神的健康；

50、将草药提取物在水溶剂分散；

51、使用搅拌设备以20rpm-45rpm的搅拌速度搅拌45min。

52、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

53、本发明，将硅石纳米颗粒、氧化锌矿石纳米颗粒和铝矿石纳米颗粒多种成分融合，采用溶胶-凝胶法合成硅石纳米颗粒、溶液沉淀法制备氧化锌纳米颗粒和气相沉积法制得铝矿石纳米颗粒，使得纳米颗粒更好地嵌入生物基质，形成均匀的复合体，通过热传导性能测试，改进后的熨板表现出更高的热传导性能，能够更均匀地传递热能，提升熨烫效果。

54、本发明，纳米生物养生复合材料通过优化硅石、氧化锌、铝矿石成分的比例，采用溶胶-凝胶法、溶液沉淀制备工艺，使得熨板具有更高的热传导性能，提升熨烫效果，通过高剪切力搅拌设备确保纳米颗粒充分嵌入生物基质，形成均匀的复合体，提高整个表面的温度均匀性，改善热疗效果，同时引入荷载药物成分、增强剂、交联剂，拓展功能范围，使其不仅具有良好的保温性能，还在热疗方面有显著的效果，为用户提供更为全面的养生体验；

55、解决了现有技术中存在的成分分布的不均匀性，这不均匀性在热疗过程中导致温度分布不一致，进而影响整体的疗效，在功能性方面存在着一定的局限性，由于成分的限制和制备工艺的相对简单，传统材料难以实现多功能一体化的问题。

技术特征：

1.一种纳米生物养生复合材料，其特征在于，所述纳米生物养生复合材料按重量百分比，包括：硅石纳米颗粒15％-25％，氧化锌矿石纳米颗粒15％-20％，铝矿石纳米颗粒5％-10％，明胶基质13％-17％，石蜡基质7％-9％，氨基硅油2％-3％，荷载药物成分4％-6％，增强剂2％-3％，交联剂1.5％-2％，天然抗氧化剂1％-1.3％。

2.根据权利要求1所述的一种纳米生物养生复合材料，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的一种纳米生物养生复合材料，其特征在于，所述硅石纳米颗粒合成步骤具体包括：

4.根据权利要求3所述的一种纳米生物养生复合材料，其特征在于，所述氧化锌矿石纳米颗粒制备步骤包括：

5.根据权利要求4所述的一种纳米生物养生复合材料，其特征在于，所述铝矿石纳米颗粒制备方法包括：

6.根据权利要求1所述的一种纳米生物养生复合材料的制备方法，其特征在于，包括：步骤1.在40％-45％湿度下，室温25℃，将制得的硅石纳米颗粒、氧化锌纳米颗粒和铝矿石纳米颗粒逐渐混合到明胶基质中，以100rpm搅拌速度持续搅拌，将内部颗粒均匀分散；

7.根据权利要求6所述的一种纳米生物养生复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，剪切阶段的搅拌速度在5000pm-15000rpm，剪切时间持续10min-30min。

8.根据权利要求7所述的一种纳米生物养生复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，将氨基硅油添加到复合体中的步骤包括：

9.根据权利要求8所述的一种纳米生物养生复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，将荷载药物成分加入复合体的步骤具体包括：

技术总结
本发明公开了一种纳米生物养生复合材料及其制备方法，涉及复合材料技术领域，本发明通过优化硅石、氧化锌、铝矿石成分的比例，采用溶胶‑凝胶法、溶液沉淀制备工艺，使得熨板具有更高的热传导性能，提升熨烫效果，通过高剪切力搅拌设备确保纳米颗粒充分嵌入生物基质，形成均匀的复合体，提高整个表面的温度均匀性，改善热疗效果，同时引入荷载药物成分、增强剂、交联剂，拓展功能范围，使其不仅具有良好的保温性能，还在热疗方面有显著的效果，为用户提供更为全面的养生体验，解决了现有技术中存在的成分分布的不均匀性，这不均匀性在热疗过程中导致温度分布不一致，难以实现多功能一体化的问题。

技术研发人员：李娟,俞梦孙,杨炳忻,宋同文
受保护的技术使用者：钱派新材料（深圳）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23