[发明专利]一种改性抗菌剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种改性抗菌剂及其制备方法和应用，包括以下步骤：将甲壳素、乙酸、乙醇加入去离子水中，搅拌制得溶液A；将正硅酸四乙酯、乙酸、乙醇加入去离子水中，搅拌制得溶液B；将所述溶液A和所述溶液B混合，加热搅拌后降温，再超声得到溶液C；将所述溶液C经过过滤、洗涤、干燥，得到固体D；将所述固体D煅烧后冷却、研磨、过筛，得到所述改性抗菌剂。本发明解决了现有的抗菌剂效果单一，仅具有抗菌作用的问题，本发明中制得的改性抗菌剂应用于尼龙材料中不仅能提高尼龙材料的抗菌效果，同时能提高尼龙的耐磨性。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种改性抗菌剂及其制备方法和应用。

背景技术

聚酰胺俗称尼龙(Nylon)，英文名称Polyamide，简称PA，它是大分子主链重复单元中含有酰胺基团的高聚物的总称，聚酰胺可由内酸胺开环聚合制得，也可由二元胺与二元酸缩聚等得到的，由于其具有强韧、耐磨、自润滑、使用温度范围宽等优点，而成为目前工业中应用广泛的一种工程塑料，被广泛用于于机械、汽车、电器、纺织器材、化工设备、航空、冶金等领域等领域。随着社会的发展，对尼龙材料的要求也越来越高，普通的尼龙材料其表面容易沾染细菌而影响人们的健康，抗菌尼龙应运而生。

目前的抗菌尼龙主要是在尼龙基体材料中加入抗菌剂混炼再加工成型制成，抗菌剂实质上指的是可以将微生物生长有效控制或者可以直接把微生物杀灭的物质。但常用的抗菌剂由于分解温度低，在于尼龙材料混炼加工的过程中容易分解，使得最终产品的抗菌效果变差，且大部分抗菌剂的作用效果单一，一般仅具有抗菌效果，而不涉及其他性能的提升。

发明内容

基于此，本发明提供了一种改性抗菌剂，以甲壳素为氮源，采用水热法结合煅烧法，制备了氮掺杂的二氧化硅，即甲壳素改性二氧化硅的抗菌剂，其解决了现有的抗菌剂效果单一，仅具有抗菌作用的问题，本发明中制得的改性抗菌剂应用于尼龙材料中不仅能提高尼龙材料的抗菌效果，同时能提高尼龙的耐磨性。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种改性抗菌剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、将甲壳素、乙酸、乙醇加入去离子水中，搅拌制得溶液A；

S2、将正硅酸四乙酯、乙酸、乙醇加入去离子水中，搅拌制得溶液B；

S3、将所述溶液A和所述溶液B混合，加热搅拌后降温，再超声得到溶液C；

S4、将所述溶液C经过过滤、洗涤、干燥，得到固体D；

S5、将所述固体D煅烧后冷却、研磨、过筛，得到所述改性抗菌剂。

进一步的，步骤S1中，所述甲壳素、乙酸、乙醇、去离子水的质量比为(10-16):(20-30):(60-80):(200-280)，其中，所述甲壳素的纯度不低于98％，所述乙酸、乙醇的纯度均不低于99％。

进一步的，步骤S1中，所述搅拌的时间为1～3h。

进一步的，步骤S2中，所述正硅酸四乙酯、乙酸、乙醇、去离子水的质量比为(20-30):(12-16):(40-60):(240-300)，其中，所述正硅酸四乙酯的纯度不低于98％。

进一步的，步骤S2中，所述搅拌的时间为2～4h。

进一步的，步骤S3中，所述溶液A和所述溶液B的质量比为(60-80):(20-30)。

进一步的，所述加热搅拌的温度为70～90℃，搅拌速率为300r/min，搅拌时间为12～16h；所述超声的时间为2～4h。

进一步的，步骤S4中，所述煅烧为在360～480℃煅烧10～16h；所述过筛采用的筛网目数为500目。

本发明的另一个目的在于提供一种改性抗菌剂，采用上述制备方法制得。