[发明专利]一种抗菌性的海胆状TiO2

说明书

本发明涉及抗菌领域，且公开了一种抗菌性的海胆状TiO₂接枝聚乙烯膜材料，Fe掺杂海胆状纳米TiO₂微球，具有非常高的比表面积，提供了活性位点，海胆针刺状的结构降低了光的反射率，同时Fe掺杂降低了禁带宽度，提高了对可见光的吸收，使其具有非常好的光催化活性，从而提高了杀菌效果，通过点击化反应将海胆状TiO₂快速精准的接枝于聚乙烯材料中，使其均匀分散在材料中，提高了材料的抗菌性能，同时也非常好的保持了材料的力学性能与透明度，并且由于是以化学键的方式结合，结构更加稳定，在使用过程中，海胆状TiO₂很难与抗菌膜材料发生脱落和分离，延长了膜材料的抗菌时间，使抗菌膜材料具有更好的抗菌效果。

技术领域

本发明涉及抗菌领域，具体为一种抗菌性的海胆状TiO₂接枝聚乙烯膜材料及制备方法。

背景技术

在现在高速发展的现今社会，为了满足不同的需求，被赋予各种各样的新功能的材料便应运而生，而在食品安全方面，食品果蔬在运输、出售、保存过程中，时常会因为自身或者储存环境等因素感染少量的细菌，从而影响食品的保存，加速食品的腐烂变质，甚至影响到人的健康，因此需要一种无毒无味且抗菌持久的包装材料，来保护食品果蔬的安全问题，同时延长食品果蔬的保质期。

聚乙烯膜材料，作为食品果蔬保存过程中最常用的材料，抗菌膜的研究便成了研究最为广泛的包装材料之一，抗菌膜一般都具有抗菌功能，可以在一定程度上灭杀微生物或者抑制细菌的滋长，纳米TiO₂因具有成本低、无毒、化学性质稳定等优点，且具有较高的光催化活性可以用作杀菌剂，因此也常被用作抑菌剂添加至聚乙烯膜中，但是目前大多数的抗菌材料都采用共混的方法来制备抗菌材料，无法在材料中形成良好的分布，影响了材料的抗菌性能，而使用化学键接枝的方式便能够很好的解决TiO₂抗菌剂在膜材料中的分散问题，同时也结合更紧密，不会发生物理脱离的情况，使聚乙烯膜的抗菌效果更加持久。

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种抗菌性的海胆状TiO₂接枝聚乙烯膜材料及制备方法，解决了聚乙烯抗菌膜材料中TiO₂抗菌剂分散不均匀，抗菌活性不高的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种抗菌性的海胆状TiO₂接枝聚乙烯膜材料，所述一种抗菌性的海胆状TiO₂接枝聚乙烯膜材料制备方法包括以下步骤：

(1)将丁烯醇共单体、助催化剂氯化二乙基铝、催化剂钒配位化合物与活化剂三氯乙酸乙酯加入到甲苯溶剂中，在乙烯气氛中，40-50℃下，通过磁力搅拌器搅拌反应15-25min，加入盐酸乙醇溶液猝灭反应，过滤洗涤，真空干燥，得到羟基封端的聚乙烯；

(2)将羟基封端的聚乙烯、戊炔酸与催化剂四氯化铪在氩气保护下加入无水甲苯中，于110-130℃下回流搅拌反应12-24h，加入到甲醇析出沉淀，提纯分离，真空干燥得到端炔基化聚乙烯；

(3)将尿素与草酸钛钾加入二甘醇的去离子水溶液中，搅拌分散，再加入硝酸铁，于160-200℃下水热反应8-12h，离心分离，洗涤干燥后得到Fe掺杂海胆状纳米TiO₂微球；

(4)将Fe掺杂海胆状纳米TiO₂微球，加入乙醇溶液中，再加入溴代盐酸多巴胺，避光反应16-20h，洗涤真空干燥，产物置于N,N-二甲基甲酰胺中，再加入叠氮化钠，超声分散，再加热至70-90℃，避光搅拌反应6-10h，得到海胆状叠氮化二氧化钛微球；

(5)将海胆状叠氮化二氧化钛微球，加入到去离子水中，超声分散，再加入端炔基化聚乙烯、硫酸铜、抗坏血酸钠，超声分散，搅拌反应20-30h，再经过密炼-吹塑工艺制备得到一种抗菌性的海胆状TiO₂接枝聚乙烯膜材料。