[发明专利]一种稳定高效的抗菌组合物及其制备方法

说明书

本发明提供了一种稳定高效的抗菌组合物及其制备方法，所述抗菌组合物包括溶剂油，二维材料和有机分散剂，还包括金属水合物。本发明通过在组合物中添加石墨烯和金属水合物，改善了石墨烯易团聚的问题，形成具有更强表面效应的抗菌成分，使得抗菌组合物对微生物的吸附能力提升，同时本发明优选白油作为主体基料，体系中无机相和有机相的相容性较好，抗菌组合物在高低温循环放置后仍能保持均一分散的储存状态。本发明提供了一种稳定高效的抗菌组合物，具有高效的抗菌性、稳定性和耐磨性，本发明的抗菌组合物可以广泛应用于抗菌材料中。本发明制备方法简单方便，可重复操作性强，有利于大规模生产。

技术领域

本发明属于抗菌技术领域，具体涉及一种稳定高效的抗菌组合物及其制备方法。

背景技术

随着经济的发展和生活水平的提高，人们对生活环境的要求也越来越高。微生物的污染影响着人们的健康生活，因此抗菌材料的抗菌性也越来越受到重视，市场需求也越来越大，日常生活中人们使用的很多材料具备抗菌性能也变得尤为重要，常常成为人们选择和购买的重要指标。现在经常通过在普通材料中添加具有抗菌性的成分实现材料的抗菌性，但目前市面上用于提高材料抗菌性的成分的实际应用效果并不理想，存在抗菌效果低，稳定性差等问题。

石墨烯是一种二维超薄纳米材料，具有很多优良的性质，但是石墨烯由于比表面积较大，容易造成团聚，不仅降低了自身的吸附能力，而且影响石墨烯自身优异性能的发挥。并且石墨烯团聚是不可逆的，除非施加外力使其均匀分散。同时，石墨烯在有机相中的浸润性会影响它的沉降体积，进一步影响它的分散性。因此石墨烯在实际应用过程中往往会遇到障碍，不能完全发挥性能效果。

发明内容

为了解决上述问题，本发明第一方面提供了一种稳定高效的抗菌组合物，按重量百分比计，包括二维材料2-3％，有机分散剂0-0.5％，溶剂油补充余量。

优选的，所述二维材料为石墨烯。

进一步优选的，所述石墨烯为氧化石墨烯。

石墨烯具有独特的二维碳结构，其内部碳原子以sp²方式杂化，形成层状结构，呈现优异的光学、电学特性。随着生物纳米技术的发展，石墨烯在生命科学领域的应用受到越来越多的关注。本发明发现，在抗菌组合物中添加2-3％石墨烯能够提升抗菌组合物的抗菌效果，猜测是石墨烯与微生物细胞膜的骨架分子相互作用的活性较高，接触微生物时能够“抽离”细菌的细胞膜支撑结构，破坏细胞膜完整性，从而有效消除细菌。尽管石墨烯的优点诸多，但其本身的高比表面积、高吸附性使得其容易自团聚，难以在烷烃油体系中充分分散。本发明通过大量实验探究发现，当在抗菌组合物中加入金属水合物，尤其是碱式碳酸锌时，能够显著提升抗菌组合物的抗菌效果，原因可能是碱式碳酸锌能够高温分解为抗菌剂前驱体，生成的氧化锌原位负载于石墨烯层结构中，形成具有更强表面效应的抗菌成分，使得抗菌组合物对微生物的吸附能力提升，一方面破坏细菌外部骨架结构，另一方面金属氧化物的溶解可能破坏微生物体内调控物质的代谢平衡，不同机制同时作用，显著增强了抗菌组合物的抗菌效果。

优选的，所述抗菌组合物中还包括金属水合物。

进一步优选的，所述氧化石墨烯和金属水合物的重量比为(1-5)：1。

优选的，所述金属水合物为碱式碳酸锌、FeSO₄·7H₂O、NiSO₄·7H₂O、ZnSO₄·7H₂O或CuSO₄·5H₂O中的至少一种。

优选的，所述金属水合物占抗菌组合物的质量比为1-2％。