一种本征抗菌材料的制备方法与流程

本发明涉及本征抗菌，特别是涉及一种本征抗菌材料的制备方法。

背景技术：

1、近年来，公共场所的卫生安全变得尤为重要，研制具有抗菌抑菌功能的防护涂层是抑制细菌、病毒快速传播的重要手段。目前，抗菌制品的种类繁多，包括无机、有机和天然抗菌材料等，它们的添加使材料具有杀灭霉菌、真菌、病毒或抑制其生长与繁殖的功能。

2、中国专利cn116135907a：提供了一种本征抗菌尼龙，采用均聚聚合反应制备，结构式为其中，r1为c1-c10的直链烃基；r2为呋喃环、苯环、吡嗪环、c1-c3的直链烃基；n为50-200。采用该技术方案，通过在聚酰胺材料主链中设计具有抗菌活性的席夫碱结构，进而实现尼龙材料的广谱抗菌性能，并解决因抗菌剂析出所导致的抗菌性能下降以及抗菌剂污染等问题，生产方法简单，成本低，应用形式灵活多样。

3、中国专利cn116284758a：也提供了一种本征抗菌尼龙，采用共聚聚合反应制备，无需在尼龙材料中添加抗菌剂，即可获得具有优异抗菌性能和抗菌长效稳定性的尼龙材料，避免在材料使役过程中抗菌剂的析出等问题，可以有效保障所形成的本征抗菌尼龙材料的抗菌性能和抗菌的时效。

4、中国专利cn117004056a：公开了一种抗菌母粒及其制备方法，其制备方法包括，制备含聚六亚甲基胍盐酸盐的二元醇：将聚六亚甲基胍盐酸盐与二羟基脂肪酸混合反应，制得含聚六亚甲基胍盐酸盐的二元醇；制备抗菌母粒：将多元醇、异氰酸酯和上述步骤制得的所述含聚六亚甲基胍盐酸盐的二元醇加入双螺杆挤出机中，挤出造粒，制得抗菌母粒。该发明制得的抗菌母粒，为一种以聚六亚甲基胍盐酸盐型多元醇作为扩链剂制备成的具有本征抗菌性能的高分子量聚氨酯材料，使制得的聚氨酯材料具有优异的抗菌性能，抗菌母粒与现有的聚氨酯基体间具有良好的相容性，制备的tpu抗菌材料无析出，具有长效抑菌能力，而且区别于小分子季铵盐、胍类等抗菌剂，具有易储存、毒性低等优点。

5、然而在常见市售抗菌材料得使用过程中，抗菌剂普遍还或多或少存在着与不同树脂基体的相容性问题，从而导致易迁移，抗菌效果不持久。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种本征抗菌材料的制备方法，该方法制备的本征抗菌材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有优异的抗菌性能。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种本征抗菌材料的制备方法，其操作步骤为：

4、m1：按重量份，将0.05-0.5份改性纳米zno粉末加入至5-10份环己烷-1,2-二羧酸二缩水甘油酯中，超声分散，混合搅拌均匀；

5、m2：继续加入1-5份有机金属增效剂，3-7份双酚a环氧树脂(环氧值分别为0.44、0.51、0.53和0.55)，混合搅拌后，灌入模具中，放入真空烘箱中梯度保温一段时间后，冷却至室温，得到本征抗菌材料。

6、本发明中，所述的m1的超声分散时间为10-20min。

7、本发明中，所述的m1的混合搅拌时间为10-30min。

8、本发明中，所述的m2的真空烘箱的操作步骤为60-70℃保温30-50min，80-90℃保温30-50min，110-120℃保温20-40min，140-150℃保温50-80min。

9、本发明中，所述的改性纳米zno粉末的制备方法为：

10、h1：按重量份，称取100-120份纳米zno粉末、5-10份kh560(γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷)、100-200份乙醇、5-10份去离子水，超声分散10-20min，混合搅拌10-30min，真空干燥；

11、h2：冷却至室温后，研磨，得到改性纳米zno粉末。

12、本发明中，所述的h1的真空干燥温度为100-120℃，时间为1-3h。

13、本发明中，所述的有机金属增效剂的合成方法为：

14、k1：按重量份，将10-20份氯化铜，18-36份4-氨基吡啶-2,6-二羧酸，320-400份n,n-二甲基甲酰胺，加入搅拌釜中，升温搅拌反应；

15、k2：在搅拌釜中再加入12-24份3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己基甲酸酯和1-4份氢氧化钠，升温搅拌反应；

16、k3：再加入0.01-0.2份烯丙基三丁基锡，升温搅拌反应；减压蒸馏除去n,n-二甲基甲酰胺，得到有机金属增效剂。

17、本发明中，所述的k1的反应温度为30-40℃，时间为50-100min。

18、本发明中，所述的k2的反应温度为40-50℃，时间为30-100min。

19、本发明中，所述的k3的反应温度为70-80℃，时间为60-150min。

20、有机金属增效剂制备机理：

21、氯化铜与4-氨基吡啶-2,6-二羧酸反应生成4-氨基吡啶-2,6-二羧酸铜；4-氨基吡啶-2,6-二羧酸铜与3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己基甲酸酯进行氨基-环氧基加成反应；4-氨基吡啶-2,6-二羧酸铜与烯丙基三丁基锡进行氨基-烯丙基加成反应；得到含有羧酸铜，三丁基锡的有机金属增效剂。

22、本发明的一种本征抗菌材料的制备方法，与现有技术相比，具有以下显著效果：

23、1、本发明制备的有机金属增效剂，其中的三丁基锡可改变树脂的电子云分布和化学键合特性，使其与纳米氧化锌的结合更加稳定和牢固；纳米氧化锌具有较大的比表面积和较高的表面活性，可以与多种微生物发生相互作用，破坏其细胞壁或影响其生理功能；羧酸铜和三丁基锡共同作用于树脂与纳米氧化锌之间的界面，增强两者之间的化学键合和物理吸附，使纳米氧化锌在环氧树脂中的分散更为均匀、稳定；以上协同作用提高树脂的抗菌性能；

24、2、本发明制备的本征抗菌材料，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有优异的抗菌性能。

技术特征：

1.一种本征抗菌材料的制备方法，其操作步骤为：

2.根据权利要求1所述的一种本征抗菌材料的制备方法，其特征在于：所述的m1的超声分散时间为10-20min。

3.根据权利要求1所述的一种本征抗菌材料的制备方法，其特征在于：所述的m1的混合搅拌时间为10-30min。

4.根据权利要求1所述的一种本征抗菌材料的制备方法，其特征在于：所述的m2的真空烘箱的操作步骤为60-70℃保温30-50min，80-90℃保温30-50min，110-120℃保温20-40min，140-150℃保温50-80min。

5.根据权利要求1所述的一种本征抗菌材料的制备方法，其特征在于：所述的m1中改性纳米zno粉末的制备方法为：

6.根据权利要求5所述的一种本征抗菌材料的制备方法，其特征在于：所述的h1的真空干燥温度为100-120℃，时间为1-3h。

7.根据权利要求1所述的一种本征抗菌材料的制备方法，其特征在于：所述的m2中有机金属增效剂的合成方法为：

8.根据权利要求7所述的一种本征抗菌材料的制备方法，其特征在于：所述的k1的反应温度为30-40℃，时间为50-100min。

9.根据权利要求7所述的一种本征抗菌材料的制备方法，其特征在于：所述的k2的反应温度为40-50℃，时间为30-100min。

10.根据权利要求7所述的一种本征抗菌材料的制备方法，其特征在于：所述的k3的反应温度为70-80℃，时间为60-150min。

技术总结本发明涉及本征抗菌技术领域，具体关于一种本征抗菌材料的制备方法。本发明制备的有机金属增效剂，三丁基锡可改变树脂的电子云分布和化学键合特性，使其与纳米氧化锌的结合更加稳定和牢固；纳米氧化锌具有较大的比表面积和较高的表面活性，可以与多种微生物发生相互作用，破坏其细胞壁或影响其生理功能；羧酸铜和三丁基锡共同作用于树脂与纳米氧化锌之间的界面，增强两者之间的化学键合和物理吸附，使纳米氧化锌在环氧树脂中的分散更为均匀、稳定；以上协同作用提高树脂的抗菌性能；本发明制备的本征抗菌材料，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有优异的抗菌性能。技术研发人员：高静,马晓侠,樊燕受保护的技术使用者：浙江世瑞骐碳科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5