[发明专利]一种贻贝仿生聚乳酸多层复合抗菌薄膜、制备方法及用途

说明书

一种贻贝仿生聚乳酸多层复合抗菌薄膜、制备方法及用途，该方法包括以下步骤：S1、获取聚乳酸薄膜；S2、将所述聚乳酸薄膜浸入到去离子水中，搅拌下加入盐酸多巴胺吸附10‑20min，然后加入三羟基氨基甲烷调至PH＝8.0‑9.0，继续反应5‑12h直至溶液变成黑色，产物经清洗、干燥后得到聚多巴胺改性聚乳酸薄膜；S3、将所述聚多巴胺改性聚乳酸薄膜浸入到银氨溶液中，搅拌反应0.5‑2h，洗涤、干燥后得到银负载聚乳酸薄膜；S4、对所述银负载聚乳酸薄膜进行全氟硅烷修饰，即得聚乳酸多层复合抗菌薄膜。本发明中AgNPs能够稳定负载在PLA表面，并与全氟硅烷修饰的超疏水表层协同发挥抗菌效应。

技术领域

本发明涉及一种包装薄膜材料技术领域，且特别涉及一种贻贝仿生聚乳酸多层复合抗菌薄膜、制备方法及用途。

背景技术

随着传统石油基高分子材料引发的环境污染问题日益严重，开发高性能、功能化的生物可降解包装材料迫在眉睫。在这些环境友好高分子材料中，聚乳酸(PLA)来源于甜菜、玉米淀粉等可再生资源，是一种具有优良生物相容性和物理性能的生物可降解材料。然而，在使用要求比较高的领域(如接触性生物材料和食品包装)，对PLA的抗菌等活性包装性能提出了更高的要求。

PLA的抗菌改性一般通过将抗菌剂(如Ag，ZnO等)与其共混来达到目的，这种方式使得抗菌剂的功效很难快速体现出来，这与抗菌剂在基材PLA中的渗透和迁移速度密切相关。通过在PLA薄膜表面形成有效抗菌涂层也是一种值得尝试的方式，这种方式能让抗菌剂直接发挥作用，抗菌效率会得到显著改善，然而抗菌涂层难以在PLA基材表面稳定均匀地负载。

为了进一步提高抗菌涂层的稳定性，研究发现，海洋生物贻贝通过其足腺分泌的具有超强黏附性能的蛋白，可在海水等潮湿环境中牢固黏附在各种材料的表面。受此黏附蛋白的启发，发现3,4-二羟基-L-苯丙氨酸(DOPA)具有类似于贻贝黏附蛋白的结构和超强黏附性能。而且，多巴胺(DA)因其与DOPA具有有相似的结构备受关注，并已经应用DA在材料表面自聚形成氧化产物聚多巴胺(PDA)来达到表面改性的目的，为二次修饰提供了反应平台。然而随着湿气、污垢在表面富集，细菌极易在表面滋生，影响了抗菌涂层的抗菌性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种贻贝仿生聚乳酸多层复合抗菌薄膜的制备方法，此方法简单新颖、具有较好的研究意义。

本发明的另一目的在于提供一种贻贝仿生聚乳酸多层复合抗菌薄膜，具有较好的疏水性、抗菌性和力学性能。

本发明的又一目的是提供一种贻贝仿生聚乳酸多层复合抗菌薄膜的用途，可用于包装薄膜材料领域。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种贻贝仿生聚乳酸多层复合抗菌薄膜的制备方法，包括以下步骤：

S1、获取聚乳酸薄膜；

S2、将所述聚乳酸薄膜浸入到去离子水中，搅拌下加入盐酸多巴胺吸附10-20min，然后加入三羟基氨基甲烷调至PH＝8.0-9.0，继续反应5-12h直至溶液变成黑色，产物经清洗、干燥后得到聚多巴胺改性聚乳酸薄膜；

S3、将所述聚多巴胺改性聚乳酸薄膜浸入到银氨溶液中，搅拌反应0.5-2h，洗涤、干燥后得到银负载聚乳酸薄膜；

S4、对所述银负载聚乳酸薄膜进行全氟硅烷修饰，即得聚乳酸多层复合抗菌薄膜。

进一步地，在本发明较佳实施例中，所述盐酸多巴胺的添加量为1-15g/L，所述三羟基氨基甲烷的添加量为1-1.5g/L。

进一步地，在本发明较佳实施例中，所述银氨溶液的浓度为0.01-0.2mol·L^-1。

进一步地，在本发明较佳实施例中，所述银负载聚乳酸薄膜表面的银负载层厚度为60-100nm，质量分数为30-50wt％。