[发明专利]一种抗菌材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种抗菌材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将含羟基的乙烯基单体、苯乙烯单体和引发剂混合后在微波条件下60‑80℃聚合；(2)反应后洗涤去掉未反应的单体，得到聚合物微球；(3)将步骤(2)得到的聚合物微球和分散稳定剂加入到锌盐溶液和氢氧化钠的混合溶液中，分散均匀，并在超声波条件下20‑30℃反应40‑60分钟，清洗得到所述抗菌材料。本发明方法通过自由基聚合制备具有羟基官能团的聚苯乙烯微球，单体转化率达到99.9％；将聚合物与锌盐溶液和氢氧化钠混合溶液在超声波和分散稳定剂的作用下得到的氧化锌纳米颗粒粒径均匀且分布均一，制备方法简单，成本低。本发明的抗菌材料具有无机纳米氧化锌快速释放杀菌功能，其抗菌高效且持久。

技术领域

本发明属于多功能有机无机复合材料化工领域，具体涉及一种抗菌材料及其制备方法和应用。

背景技术

人类生活环境中存在大量细菌微生物，细菌微生物繁殖的危害是食品工业、临床医学、生物医用材料、生化工程、海洋船舶防腐防污、工业和饮用水安全等研究和应用领域中涉及的一个具有共性的、基础性和普遍性的重大问题。从日常用的织物服装、卫生陶瓷制品、到建筑用的钢材、航海船舶到医疗用品、以及饮用水的消毒处理等方面，细菌在适宜温度及养分下会迅速繁殖，导致物质的变质腐败发霉以及伤口化脓感染等现象，严重威胁人类的健康，而微生物往往通过界面作用黏附在各类材料表面，通过生长繁殖形成黏附性的微生物膜，由此引起的致病菌传播、微生物污染和腐蚀严重危害人类健康和国民经济发展。

专利号为CN 108659685 A的发明申请中，高恒东公开了一种二氧化钛、氧化锌复合改性聚甲基丙烯酸甲酯抗菌涂料的制备方法，由丙烯酸酯乳液、二氧化钛、双环戊二烯、苯乙烯、石蜡、着色颜料、有机膨润土、醋酸乙酯、纳米氧化锌、硅烷偶联剂KH-550、聚甲基丙烯酸甲酯、2,2-偶氮二异丁睛、一水合氢氧化锂等原料制成。

目前存在的抗菌材料的制备方法反应条件过于复杂，且大部分都是物理共混抗菌剂本身不稳定，抗菌性能不持久。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种抗菌材料及其制备方法和应用。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种抗菌材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将含羟基的乙烯基单体、苯乙烯单体和引发剂混合均匀，在微波条件下60-80℃反应6-8h，反应过程中保持反应体系处于惰性气体氛围保护和搅拌状态下；

(2)反应完成后用有机溶剂洗涤去掉未反应的单体，得到聚合物微球；

(3)将步骤(2)得到的聚合物微球和分散稳定剂加入到锌盐溶液和氢氧化钠的混合溶液中，分散均匀，并在超声波条件下20-30℃反应40-60分钟，反应完成后用去离子水清洗去掉未反应物质，得到所述抗菌材料。

本发明通过自由基聚合制备具有羟基官能团的聚苯乙烯微球，在微波条件下活化反应使反应效率大大提高，所有单体反应的转化率达到99.9％；将聚合物与锌盐溶液和氢氧化钠混合溶液在超声波和分散稳定剂的作用下得到的氧化锌纳米颗粒粒径均匀且分布均一。

优选地，步骤(1)中，所述含羟基的乙烯基单体为甲基丙烯酸羟乙酯或甲基丙烯酸羟丙酯。

优选地，步骤(1)中，所述引发剂为偶氮二异丁腈，所述引发剂的用量为所述含羟基的乙烯基单体和苯乙烯单体总重量的0.1％-0.5％。

优选地，步骤(3)中，所述锌盐为乙酸锌，所述混合溶液中，乙酸锌的浓度为0.1-0.9mol/L。

优选地，步骤(1)中，所述微波的功率为300-500W。

优选地，步骤(1)中，反应的温度为70℃

优选地，步骤(1)中，所述惰性气体为氮气。