一种多元离子抗菌高分子材料添加剂制造技术

本发明专利技术涉及一种多元离子抗菌高分子材料添加剂，所述多元离子高分子材料添加剂包括以下重量份的原料：200‑500份酚醛树脂、50‑100份邻苯二甲酸二甲酯、70‑80份硬脂酸、70‑80份多元离子抗菌剂、70‑80份酸处理后的滑石粉与70‑80份水。本发明专利技术的多元离子抗菌高分子材料添加剂利用离子抗菌原理和微磁电场技术原理，形成了一种新型高效抗菌添加材料。有效地提高了基体材料的抗菌性能和使用寿命，避免了传统抗菌材料的抗菌性低下、使用寿命低和温度依赖性太强等问题，使一般的磁电基体材料符合了社会需求。

【技术实现步骤摘要】
一种多元离子抗菌高分子材料添加剂
本专利技术涉及抗菌材料领域，尤其涉及一种多元离子抗菌高分子材料添加剂。
技术介绍
高分子材料在我们的生活中无处不在，同样细菌也严重威胁着人类的生命财产安全，每年有大约1700多万人死于细菌感染。针对细菌越演越烈的这种情况，人们在研究过程中发现了可以在高分子材料中添加抗菌剂，这些抗菌剂对细菌有显著的预防抵制作用，但这些抗菌剂中有的抗菌剂的抗菌活性却存在问题。第一种：人们发现带有长链烷基的季铵盐基团具有很强的抗菌性能，但是有机小分子抗菌剂存在易挥发、不易加工、化学稳定性差等缺点，而且小分子抗菌剂会渗透进人体皮肤，给人的生命安全带来更大隐患。如申请号为201210313532.1的中国专利公开了一种抗菌高分子材料，由以下重量份数的成份组成：50-60份聚对苯二甲酸乙二酯，5-10份抗菌剂，0.5-1.5份氧化聚乙烯，1-3份聚丁二醇，0.5-0.8份抗氧剂168。本专利技术的抗菌剂为异噻唑酮衍生物或季铵盐类。第二种：季膦盐类中阳离子和分离子对聚季膦盐抗菌活性有很大影响，若形成离子相对紧密的化合物，其抗菌性能就会降低。第三种：有机锡类的抗菌剂。研究显示，含有机锡抗菌团的抗菌剂对于革兰氏阴性细胞的杀灭率较低，在单体共聚后，会导致抗菌基因团浓度的下降，抗菌活性也跟着下降。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种多元离子抗菌高分子材料添加剂。本专利技术的多元离子抗菌高分子材料添加剂添加到高分子材料中后内部能够形成原电池效应，从而提高了抗菌的活性。同时，本专利技术的多元离子抗菌高分子材料添加剂具有强还原性，能够起到抗氧化作用，提高高分子材料的抗氧化性，延长使用寿命。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种多元离子抗菌高分子材料添加剂，所述多元离子高分子材料添加剂包括以下重量份的原料：200-500份酚醛树脂、50-100份邻苯二甲酸二甲酯、70-80份硬脂酸、70-80份多元离子抗菌剂、70-80份酸处理后的滑石粉与70-80份水。在本技术方案中，邻苯二甲酸二甲酯是一种多种树脂都有很强溶解力的增塑剂，有良好的成膜性、粘着性和防水性；增加可塑性、柔软性。硬脂酸是由棕榈油为原料经过催化加氢后，再进行高压水解，脂肪酸脱氢，然后进行减压蒸馏而制的，把它打磨成粉状放在玻璃皿中备用，具有很好的流动性。酚醛树脂是由苯酚与甲醛制备而成的，苯酚在常温下是无色晶体，不易从瓶中取出。取用时先把装有苯酚的瓶子放在热水中，使苯酚晶体成为液体，再用长滴管吸出，滴入小烧杯中称量；在试管中加入化学纯苯酚和化学纯甲醛溶液1:1.5(浓度为36-38％)，再加入1mL化学纯的浓盐酸(浓度为36％-38％,)，振荡均匀后塞上带有直玻璃管(长300mm)的橡皮塞，放在80～90℃的水浴中加热。片刻后，试管中发生剧烈反应，苯酚中与羟基相邻的两个氢会与甲醛中的氧一起去一个水发生缩聚生成-【-苯环--CH2-】n-和n个水-OH反应后还要继续加热，直到生成粉红的固体树脂为止。取出固体树脂(用铁丝钩出)，用水冲洗后得到热塑性酚醛树脂。作为优选，所述多元离子抗菌剂的制备方法为：(1)先按质量比0.7-0.85:1将二氧化硅与水混合，再将其加入到0.7-0.9倍质量的水中，搅拌得到悬浮液；将硝酸银、硝酸锌和氧化镁各自与悬浮液按质量比2.2-3:1混合，得到三种溶液；将三种溶液分别用水浴控制离子吸附温度，然后将三种溶液混合并持续搅拌至完全溶解，得到溶液A；将二氧化硅先与一部分水混合，然后再加入到水中，如此能够形成稳定的悬浮液，如果直接将二氧化硅与全部水混合，便无法形成悬浮液。二氧化硅与各金属离子结合后，作为载体，稳定性好。(2)先将铜熔融，接着添加锌使锌与铜熔融混合，然后添加木炭粉，其中铜、锌、木炭粉的质量比为1:1.4-1.6:2.8-3.2；混合均匀后降温冷却，研磨得到复合黄铜粉；当复合黄铜中锌含量小于35％时，锌能溶于铜内形成单相，成为单相黄铜。这种黄铜可塑性好，适于冷热加压加工，在材料中有助于稳定材料的性能，也有助于抗菌剂的稳定。在制备过程中注意需要先溶解铜，因为铜与锌的溶解温度不同，如果先溶解锌的话会导致在还没达到铜的溶解温度时锌就被蒸发消耗。在黄铜中加入木炭，会使抗菌材料在原有的抗菌效果下具有吸附力，而木炭作为抗菌材料中的载体和骨架，让抗菌材料中的各种金属离子被吸附，对于在材料中的应用，更是在表面形成了抗菌膜，提高了灭菌率。(3)按质量比1.4-1.6:2将复合黄铜粉加入到溶液A中，形成混合物B；配制pH值为4.2-5的硝酸溶液，将混合物B加入到其1.8-2.2倍质量的硝酸溶液中；升温至100-140℃；配制冰醋酸和二乙醇胺总浓度为30-40wt％的溶液，添加至硝酸溶液中，产生沉淀并洗涤沉淀，然后升温、洗涤重复多次；向溶液中添加溶液质量0.5-0.7倍的二氧化钛，烘干，冷却后，得到多元离子抗菌剂。在本技术方案中，将复合黄铜粉与溶液A混合，然后制得多元离子抗菌剂，抗菌剂中加入二氧化钛，不仅能够起到抗菌作用，而且能够增加粉体白度和耐高温性能的稳定。目前的基体材料中所添加的抗菌剂一般为以下三类：季铵盐类抗菌剂、季膦盐类抗菌剂、含有机锡基团的抗菌剂。但是上述三种抗菌剂均存在各自的缺点：(1)含季铵盐类抗菌剂的基体材料的抗菌能力受长链烷基的影响较大。是因为其中的R1链的长短对抗菌能力影响较大，特别是其中的碳原子数量没在10-16之间时，抗菌剂对细菌基本没有杀伤力，所以就必须要将碳原子控制在这之间，抗菌剂才会有效果，但这种技术和这种要求不仅成本高还很难达到。(2)含有季膦盐类的抗菌剂在离子紧密的情况下抗菌活性差。这种抗菌剂只有在形成自由离子的情况下，抗菌活性才会较为活跃，也就说，只有提高季膦盐单体的含量，才能提高它的抗菌活性。虽然现在的技术可以合成含锍盐基团的聚合物，比小分子抗菌活性要好，但这种抗菌剂的热稳定性较差。而且这种环境下的抗菌剂不仅效果差更重要的是不安全。(3)含有机锡基团的抗菌剂对于革兰氏阴性细胞的杀灭率较低。造成这种情况出现的原因是因为单体共聚后，由于抗菌基团浓度的下降，抗菌活性也随之下降。这种离子单体共聚是借助催化剂的作用使几种单体分子活化成离子而进行共聚的反应，这是现阶段这种抗菌剂主要的合成方法。因为这种合成方法对金黄色葡萄色球菌有很好的杀灭率，所以克服其对革兰氏阴性细胞的杀灭率低的问题是现在要解决的重点。作为优选，滑石粉的酸处理为：将滑石粉加入到浓度为质量分数为10-30％的盐酸溶液中，加入量为105-350g/L，在温度为75-95℃，磁场条件下，超声搅拌30-45min，过滤水洗至中性，干燥粉碎过600目筛，得到酸处理后的滑石粉。在本技术方案中，滑石粉进行酸处理的作用是提高强度，韧性，耐热性，抗冲击性。作为优选，磁场强度为3500-8000高斯。作为优选，所述多元离子高分子材料添加剂的制备方法为：按配方量将酚醛树脂加入到打磨机中，再加入邻苯二甲酸二甲酯、硬脂酸、多元离子抗菌剂、酸处理后的滑石粉与水，打磨至泥浆；将泥浆状的原料倒入模具内，升温后保温，待成型后自然冷却，取出得到多元离子高分子材料添加剂。作为优选，模具中的温度升温至145-185℃，压力为10-40MPa，保温时间15-60min。本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多元离子抗菌高分子材料添加剂，其特征在于，所述多元离子高分子材料添加剂包括以下重量份的原料：200‑500份酚醛树脂、50‑100份邻苯二甲酸二甲酯、70‑80份硬脂酸、70‑80份多元离子抗菌剂、70‑80份酸处理后的滑石粉与70‑80份水。

【技术特征摘要】
1.一种多元离子抗菌高分子材料添加剂，其特征在于，所述多元离子高分子材料添加剂包括以下重量份的原料：200-500份酚醛树脂、50-100份邻苯二甲酸二甲酯、70-80份硬脂酸、70-80份多元离子抗菌剂、70-80份酸处理后的滑石粉与70-80份水。2.根据权利要求1所述的一种多元离子抗菌高分子材料添加剂，其特征在于，所述多元离子抗菌剂的制备方法为：(1)先按质量比0.7-0.85:1将二氧化硅与水混合，再将其加入到0.7-0.9倍质量的水中，搅拌得到悬浮液；将硝酸银、硝酸锌和氧化镁各自与悬浮液按质量比2.2-3:1混合，得到三种溶液；将三种溶液分别用水浴控制离子吸附温度，然后将三种溶液混合并持续搅拌至完全溶解，得到溶液A；(2)先将铜熔融，接着添加锌使锌与铜熔融混合，然后添加木炭粉，其中铜、锌、木炭粉的质量比为1:1.4-1.6:2.8-3.2；混合均匀后降温冷却，研磨得到复合黄铜粉；(3)按质量比1.4-1.6:2将复合黄铜粉加入到溶液A中，形成混合物B；配制pH值为4.2-5的硝酸溶液，将混合物B加入到其1.8-2.2倍质量的硝酸溶液中；升温至100-140℃；配制冰醋酸和二乙醇胺总浓度为30-40wt％的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明，郑淑樱，
申请(专利权)人：浙江水马环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33