[发明专利]一种新型抗菌剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种新型抗菌剂及其制备方法，为以TiO₂为核，以铜离子为壳的核壳型抗菌剂。本申请的抗菌剂形成机理：经过异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯表面改性后的TiO₂表面富含‑NH₂,表面带负电,当加入硝酸铜溶液中后,由于正负电荷的相互吸引,Cu²⁺将优先与NH₂^‑通过静电作用吸附在TiO₂表面,通过还原剂三仲丁基硼氢化锂的还原,大量的铜粒子在TiO₂表面沉积，形成以TiO₂为核，铜为壳的核壳型抗菌剂。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，特别是应用于高分子材料领域的抗菌剂及其制备方法。

背景技术

抗菌材料指自身具有杀灭有害细菌或抑制有害细菌生长繁殖功能的一类功能材料，抗菌材料的最关键的有效成分是抗菌剂。本技术方案创新地合成了一种以TiO₂为核，铜为壳的核壳型抗菌剂，使用它能够很好的提升聚烯烃复合材料的抗菌性能。这种抗菌剂至今尚未见于报道，这对于扩展抗菌剂的种类与应用具有非常重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型抗菌剂及其制备方法，以提升聚烯烃复合材料的抗菌性能。

一种新型抗菌剂，为以TiO₂为核，以铜离子为壳的核壳型抗菌剂。

所述抗菌剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)称取一定量的硝酸铜溶液、去离子水、氨水溶液，将它们依次加入至反应器皿中，常温下搅拌反应6-8h形成溶液A；

(2)称取一定量的纳米TiO₂、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、去离子水，将它们依次加入至反应器皿中，常温下搅拌反应8-10h，得溶液B；

(3)称取一定量的溶液B、硝酸铜溶液，将它们依次加入至反应器皿中，常温下搅拌反应4-6h，得溶液C；

(4)将溶液C超声分散1-3h，用离心机进行分离，去除上层浮液，过滤，洗涤，干燥得改性TiO₂；

(5)称取一定量的改性TiO₂、去离子水、5-乙烯基-2-吡咯烷酮、三仲丁基硼氢化锂、柠檬酸钾，将它们依次加入至反应器皿中，常温下搅拌反应8-10h，得溶液D；

(6)将溶液C超声分散1-3h，用离心机进行分离，去除上层浮液，过滤，洗涤，干燥得粉体E；

(7)称取一定量的粉体E、溶液A、甲醛溶液，将它们依次加入至反应器皿中，常温下搅拌反应10-12h，得溶液F；

(8)将溶液F超声分散2-4h，用离心机进行分离，去除上层浮液，过滤，洗涤，干燥，研磨，过500目筛，既得抗菌剂。

步骤(1)中的硝酸铜溶液、去离子水及氨水溶液的质量比为(10-16)：(120-160)：(20-30)。

步骤(2)中的纳米TiO₂、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯及去离子水的质量比是(20-30)：(1-3)：(80-100)。

步骤(3)中的溶液B与硝酸铜溶液的质量比是(60-80)：(10-20)。

步骤(5)中的改性TiO₂、去离子水、5-乙烯基-2-吡咯烷酮、三仲丁基硼氢化锂及柠檬酸钾的质量比是(30-40)：(120-160)：(3-5)：(1-3)：(2-4)。

步骤(7)中的粉体E、溶液A及甲醛溶液的质量比是(20-30)：(60-80)：(5-7)。

本发明的有益效果是：