[发明专利]一种复合抗菌膜材料及其制备方法

说明书

一种复合抗菌膜材料，由如下重量份的组分组成：聚乙烯85～99.5份、含硅纳米银复合抗菌剂0.1～5份、氧化石墨烯0.01～5份；本发明可通过改变含硅纳米银复合抗菌剂的含量和参数，控制复合抗菌膜材料的抗菌效果，经测试对金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、大肠埃希菌、铜绿假单胞菌等常见细菌均有较好抑菌能力，并且具有加工方便，膜厚可调，适合工业化大面积制备等特点，具有较高的性价比，在食品药品包装、电子封装医疗器械等应用领域具有很大的市场前景；配方中加入氧化石墨烯，使其能够均匀地分散在薄膜材料内部或表面，有效地阻碍了气体小分子和水蒸汽的扩散过程，提高了复合抗菌膜材料的阻隔性能。

(一)技术领域

本发明涉及一种复合抗菌膜材料及其制备方法

(二)背景技术

随着社会的发展，人们对食品、药品和医疗器械的安全卫生的需求越来越重视。抗生素的滥用，导致人体的免疫抑制使人们对疾病抵抗力下降，同时使超级细菌病毒的抗药性在不断增强。银作为一种古老的无机抗菌剂，具有抗菌谱广、抗菌效能久、热稳定性好、不易产生细菌耐药性、生物安全性和环境友好性的特点。随着纳米科技的发展，纳米银表现出优异的性能，来自于其独特的微观结构，具有显著的表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应，使其广泛应用于生物医学上。纳米银作为一种新型安全性高低成本的抗菌剂重新引起了人们的关注。然而，纳米银颗粒抗菌剂存在易变色、起效时间久、稳定性差等问题，因此为解决以上问题，研发安全性高、高效的银系抗菌剂是目前可以深入研究的核心问题。近年来，瑞士HeiQ Materials AG公司发明了银-氧化硅纳米复合结构材料(European PatentApplication EP1889810)，姜兴茂等人发明了一种喷雾干燥生产纳米银复合抗菌剂的方法(中国发明专利CN201110126886.0)，以及一种制备含银嵌段聚醚酰胺抗菌纤维的方法(中国发明专利CN201310369254.6)。

医用聚乙烯是由乙烯聚合而得的一种塑料，具有优良的机械强度和生物相容性，无毒，易着色，化学稳定性好，耐寒，耐辐射，电绝缘性好。它适合做食品和药物的包装材料，制作食具、医疗器械，因此研究开发具有抗菌性的聚乙烯材料有着重要意义。

(三)发明内容

本发明旨在提供一种复合抗菌膜材料及其制备方法，本发明制得的复合抗菌膜材料具有较好水分子阻隔性能和抗菌性能，可应用于食品和药品的包装，以及器械组件中。

本发明的技术方案如下：

一种复合抗菌膜材料，由如下重量份的组分组成：

聚乙烯85～99.5份、含硅纳米银复合抗菌剂0.1～5份、氧化石墨烯0.01～5份。

优选的，所述复合抗菌膜材料由如下重量份的组分组成：

聚乙烯90～98.5份，含硅纳米银复合抗菌剂0.1～5份、氧化石墨烯0.1～2.5份。

最优选的，所述复合抗菌膜材料由如下重量份的组分组成：

聚乙烯90份，含硅纳米银复合抗菌剂0.8份、氧化石墨烯0.1份。

所述聚乙烯为低密度聚乙烯，密度为0.925g/cm3，熔体流动速率为2.16g/10min。

所述含硅纳米银复合抗菌剂按如下方法制得：

将硝酸银、三乙氧基硅烷、γ-胺丙基三乙氧基硅烷、水混合均匀，将所得混合物以5～10g/h的速率匀速泵入20000～30000r/min的旋转喷雾盘进行离心雾化，之后经400m3/h、250℃热空气旋风干燥，旋风分离器分离后收集，得到所述含硅纳米银复合抗菌剂；

所述硝酸银、三乙氧基硅烷、γ-胺丙基三乙氧基硅烷、水的质量比为1：1～2：2～3：3～7，优选1：1.5：2.5：5。