一種水溶性抗菌復(fù)合材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種水性抗菌復(fù)合材料及其制備方法。首先通過(guò)聚乙二醇(PEG)對(duì)環(huán)氧樹脂(EP)進(jìn)行改性，得到水溶性的環(huán)氧樹脂(EP-PEG)；然后以水溶性改性環(huán)氧樹脂(EP-PEG)即作為還原劑又作為穩(wěn)定劑，水為反應(yīng)介質(zhì)，還原硝酸銀的方法制備出Ag/(EP-PEG)(水溶性的改性環(huán)氧樹脂)溶膠，獲得了分散穩(wěn)定的高分子包載納米銀粒子的抗菌復(fù)合材料乳液。制得的乳膠粒徑均一，水溶性好，無(wú)明顯團(tuán)聚，能有效抑制并殺死各種細(xì)菌。
【專利說(shuō)明】一種水溶性抗菌復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水溶性抗菌復(fù)合材料及其制備方法，屬于高分子材料制備領(lǐng)域?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著生活水平的提高，人們對(duì)生存環(huán)境的質(zhì)量和衛(wèi)生水平提出了更高的要求，特別是對(duì)健康的意識(shí)也在不斷增強(qiáng)。另一方面，各種各樣的致病微生物在自然界分布非常廣泛，并在一定條件下生長(zhǎng)、繁殖 ，甚至變異，不僅會(huì)引起各種材料的分解、變質(zhì)和腐敗，還威脅著人類的健康。因而催生了抗菌劑的大量產(chǎn)生，同時(shí)也促進(jìn)抗菌技術(shù)與抗菌材料的快速發(fā)展。
[0003]抗菌材料或抗菌制品是通過(guò)添加抗菌劑制得，抗菌劑根據(jù)其材料的不同，可分為無(wú)機(jī)抗菌劑、有機(jī)抗菌劑、天然抗菌劑和高分子抗菌劑等四種類型。
[0004]無(wú)機(jī)抗菌劑是利用銀、銅、鋅、欽等金屬及其離子的殺菌或抑菌能力制得的一類抗菌劑。目前無(wú)機(jī)抗菌劑通常是由具有抗菌活性的金屬離子和載體組成的體，主要以銀系抗菌劑為主，具有抗菌能力強(qiáng)，抗菌期長(zhǎng)，毒性低等優(yōu)點(diǎn)，但容易變色、制造困難、使用成本高等原因限制了它的使用。
[0005]有機(jī)抗菌劑主要是有機(jī)酸、醋、醇、酚等物質(zhì)，與溶出型無(wú)機(jī)抗菌劑相比，有機(jī)抗菌劑開(kāi)發(fā)應(yīng)用要早得多，具有加工方便、種類繁多的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于塑料、纖維、紙張、橡膠、樹脂、涂料以及水處理等工業(yè)領(lǐng)域。
[0006]在現(xiàn)代化工生產(chǎn)中，污染問(wèn)題不但來(lái)源于原料，而且源自生產(chǎn)過(guò)程中使用的物質(zhì)，主要是在反應(yīng)、分離過(guò)程中使用的溶劑。最普遍使用的溶劑是可揮發(fā)性有機(jī)化合物，在使用過(guò)程中會(huì)引起水資源的污染。因此開(kāi)發(fā)和使用無(wú)毒無(wú)害的溶劑替代可揮發(fā)性溶劑的合成方法成為綠色化學(xué)的重要研究方向之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供了一種水溶性抗菌復(fù)合材料及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0009]一種水溶性抗菌復(fù)合材料，為包載有銀納米粒子的水溶性環(huán)氧樹脂的溶膠。
[0010]一種如本發(fā)明所述的水溶性抗菌復(fù)合材料的制備方法，其包括如下步驟:將水溶性環(huán)氧樹脂乳液溶于水中，在20~60°C下攪拌以形成均一的溶液后逐滴加入硝酸銀溶液，繼續(xù)攪拌至出現(xiàn)微黃色或黃綠色溶膠，停止加熱，調(diào)溫至室溫后繼續(xù)攪拌10~20分鐘，出料，其中，所述水溶性環(huán)氧樹脂乳液的制備是將聚乙二醇和環(huán)氧樹脂加入水中，再加入濃鹽酸，升溫至45~70°C，攪拌反應(yīng)，得到水溶性環(huán)氧樹脂乳液。
[0011]作為優(yōu)選方案，反應(yīng)液中，硝酸銀與水溶性環(huán)氧樹脂的干重之比為1:(15~50)。
[0012]作為優(yōu)選方案，所述聚乙二醇為市售各種分子量的聚乙二醇，優(yōu)選PEG-2000 ;所述環(huán)氧樹脂為市售各種分子量的環(huán)氧樹脂，優(yōu)選E-20。[0013]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述聚乙二醇與環(huán)氧樹脂的摩爾比為1: (2~5)。
[0014] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:制得的Ag/(EP-PEG)(水溶性的環(huán)氧樹脂)溶膠顆粒小，分散良好，顆粒之間沒(méi)有明顯的團(tuán)聚，平均粒徑大小為70nm左右；Ag/(EP-PEG)(水溶性的環(huán)氧樹脂)溶膠對(duì)金黃色葡萄球菌最小抑菌濃度(MIC)可達(dá)到0.06μ g.ml/1以下,最小殺菌濃度達(dá)到0.15 μ g.mL_1以下；對(duì)大腸桿菌的最小抑菌濃度和最小殺菌濃度達(dá)到都達(dá)到
0.03 μ g.ml/1 左右。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015] 圖1為本發(fā)明制備的包載銀的水溶性環(huán)氧樹脂溶膠的透射電鏡照片。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)闡述。
[0017]本發(fā)明中所用的濃鹽酸為市售濃鹽酸。
[0018]實(shí)施例1
[0019]一、在反應(yīng)釜中加入Imol的PEG2000、2mol的環(huán)氧樹脂E-20和5L去離子水，再加入2mL的濃鹽酸，升溫至50°C，攪拌反應(yīng)2.5小時(shí)，得水溶性環(huán)氧樹脂乳液，備用；
[0020]二、在IL的錐形瓶中加入200mL去離子水，取一定量水溶性環(huán)氧樹脂溶解于其中，在60°C下劇烈攪拌使其形成均一的溶液，逐滴加入50mL0.01mol 。L-1的硝酸銀溶液，控制體系中硝酸銀與水溶性環(huán)氧樹脂的干重比例為1:40，充分?jǐn)嚢柚脸霈F(xiàn)微黃色或黃綠色溶膠，說(shuō)明銀離子被還原為單質(zhì)銀，停止加熱，降溫至室溫后繼續(xù)攪拌15分鐘后，即得銀/水溶性環(huán)氧樹脂復(fù)合物溶膠。
[0021]本實(shí)施例得到的銀/水溶性環(huán)氧樹脂復(fù)合物溶膠的透射電鏡照片如圖1所示，溶膠顆粒小，分散良好，顆粒之間沒(méi)有明顯的團(tuán)聚，平均粒徑大小為70nm左右。
[0022]本實(shí)施例得到的銀/水溶性環(huán)氧樹脂復(fù)合物溶膠的抗菌性能如表1所示，
[0023]表1銀/EP-PEG溶膠對(duì)不同細(xì)菌的最小抑菌濃度(MIC)和最小殺菌濃度(MBC)
[0024]
【權(quán)利要求】
1.一種水溶性抗菌復(fù)合材料，其特征在于:為包載有單質(zhì)納米銀的水溶性環(huán)氧樹脂的溶膠。
2.一種如權(quán)利要求1所述的水溶性抗菌復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟:將水溶性環(huán)氧樹脂乳液溶于水中，在20~60°C下攪拌以形成均一的溶液后逐滴加入硝酸銀溶液，繼續(xù)攪拌至出現(xiàn)微黃色或黃綠色溶膠，停止加熱，調(diào)溫至室溫后繼續(xù)攪拌10~20分鐘，出料，其中，所述水溶性環(huán)氧樹脂乳液的制備是將聚乙二醇和環(huán)氧樹脂加入水中，再加入濃鹽酸，升溫至45~70°C，攪拌反應(yīng)，得到水溶性環(huán)氧樹脂乳液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水溶性抗菌復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:所述硝酸銀溶液的摩爾濃度為0.01~0.lmol.L'
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水溶性抗菌復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:反應(yīng)液中，硝酸銀與水溶性環(huán)氧樹脂的干重之比為1: (15~50)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水溶性抗菌復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:所述聚乙二醇為市售各種分子量的聚乙二醇，所述環(huán)氧樹脂為市售各種分子量的環(huán)氧樹脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水溶性抗菌復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:所述聚乙二醇與環(huán)氧樹脂的摩爾比為1: (2~5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水溶性抗菌復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:所述聚乙二醇為PEG-2000，所 述環(huán)氧樹脂為E-20。
【文檔編號(hào)】C08L63/00GK103980665SQ201410211413
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年5月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月19日
【發(fā)明者】趙云輝, 朱慶堅(jiān), 郭俊, 涂天賜 申請(qǐng)人:上海維度化工科技有限公司