一种抗菌乳液及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种抗菌乳液及其制备方法和应用，其有别于现有技术中的化学杀菌剂，可以从物理效果上有效抑制微生物在表面附着及繁殖，从而达到抑菌杀菌的功效。本发明专利技术的抗菌乳液微颗粒为具有刷子结构的高分子聚合物，其可以不含化学杀菌剂，耐热性和耐久性好，不会产生耐药性，安全无毒；不含无机银离子，在涂料中分散稳定性好，价格便宜，且对真菌及霉菌抗菌效果好；不含光触媒纳米金属颗粒，无需依赖紫外线，无安全隐患。无安全隐患。无安全隐患。

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌乳液及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于抗菌剂
，特别涉及一种抗菌乳液及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]细菌、霉菌等微生物广泛存在于人们日常生活环境中，它们容易粘附在日用品、家电、建筑涂料、陶瓷和纤维制品等材料表面，不但会对材料造成破坏，还会对人们身体健康造成危害。因此，材料的抗菌处理是有效防止各种细菌生长繁殖、杀死细菌和防止细菌传播感染的重要手段。抗菌剂是一类用于对材料进行抗菌处理或使得材料具有抗菌性能的添加剂，现有技术中的抗菌剂大多为化学抗菌剂，通常分为有机和无机抗菌剂，它们可以通过破坏细胞膜从而杀死细菌。
[0003]例如，中国专利申请CN107603315A中加入有机杀菌剂溴氯海因，溴氯海因作为化学杀菌剂在水中可释放出次溴酸和次氯酸，次溴酸和次氯酸使蛋白质变性从而达到杀菌防霉的作用。但是其耐热性差，存在安全毒性，长期使用会使菌种产生耐药性。
[0004]中国专利申请CN109517414A中公开了含有银离子负载型硅藻土涂料具有很好的抗菌功效，无机银离子抗菌效果好，为广谱抗菌，但是其易氧化而丧失效力，在涂料中分散稳定性差，对霉菌和真菌的抗菌效果差，且成本高。
[0005]中国专利申请CN110256916A采用在配方中加入抗菌纳米二氧化钛，触媒TiO2纳米颗粒需要在紫外灯照射下才能起到抗菌杀菌功效，且纳米金属颗粒易发生迁移，其迁移后产物可诱发癌症，因此有严重安全隐患。

技术实现思路

[0006]有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术的目的在于提供一种抗菌乳液及其制备方法和应用，其有别于现有技术中的化学杀菌剂，可以从物理效果上有效抑制微生物在表面附着及繁殖，从而达到抑菌杀菌的功效。本专利技术的抗菌乳液微颗粒为具有刷子结构的高分子聚合物，其可以不含化学杀菌剂，耐热性和耐久性好，不会产生耐药性，安全无毒；不含无机银离子，在涂料中分散稳定性好，价格便宜，且对真菌及霉菌抗菌效果好；不含光触媒纳米金属颗粒，无需依赖紫外线，无安全隐患。
[0007]为了达到上述目的，在第一个方面，本专利技术提供了一种抗菌乳液，包括高分子共聚物、引发剂和水；所述高分子共聚物由至少两种含有碳碳双键的单体共聚得到(即至少由第一单体和第二单体共聚得到)，所述高分子共聚物包括主链和支链；其中，
[0008]所述主链通过所述单体中的碳碳双键聚合得到；
[0009]所述支链中的至少一部分包括含有醚键的重复单元，这些包括含有醚键的重复单元的支链的平均分子量大于等于1000。
[0010]进一步地，所述含有醚键的重复单元选自-OCH2CH
2-、-OCH2CHCH
3-、-OCHCH3CH
2-、-OCH2CH2CH2CH
2-中的一种或几种。
[0011]进一步地，所述含有醚键的重复单元由第一单体提供，当第一单体中的重复单元
为两种或两种以上时，各种重复单元之间为无规、嵌段或交替排列。
[0012]进一步地，第一单体的分子结构式选自以下分子结构式中的一种或几种：
[0013][0014][0015][0016][0016]其中，R
11
为H原子或C1～C5烷烃基，R
12
为H原子或烷烃基，且n、m、p、q中至少有一个大于等于2。
[0017]需要注意的是，上述分子结构式仅仅是为了列举四种重复单元之间可能的组合关系，并不意味着其排列顺序也受到上述分子结构式的限制。例如，根据一般理解而言，分子结构式中，重复单元-OCH2CH
2-和-OCH2CHCH
3-分别重复了n次和m次，两种重复单元之间为嵌段共聚关系。然而，在本专利技术中，这一分子结构式仅表示存在-OCH2CH
2-和-OCH2CHCH
3-两种重复单元，两种重复单元的总个数分别为n和m，但它们之间可能形成嵌段共聚关系，也可能形成无规共聚或交替共聚关系。
[0018]还需要注意的是，上述所有的重复单元并没有限定其相互连接时的方向性，重复单元也可能首尾调转地相互连接；上述所有的重复单元也没有限定其在形成过程中可能产生的异构体，重复单元也可能以其他异构体的方式表示。例如，重复单元-OCH2CH
2-既可以表示-(OCH2CH2)
n-的连接方式，也可以表示-(CH2CH2O)
n-的连接方式。又例如，甲基烯丙基聚环氧丙烷中的重复单元-OCH2CHCH
3-是由环氧丙烷聚合形成，其在聚
合过程中也可能产生-OCHCH3CH
2-重复单元异构体，因此甲基烯丙基聚环氧丙烷可以也表示为或者三者之间互为异构体。
[0019]此外，当所述含有醚键的重复单元由第一单体提供时，第一单体所形成的支链的分子量是指，第一单体中连接到碳碳双键的、含有醚键的重复单元的基团的分子量。例如，当第一单体为时，其碳碳双键在聚合后将成为主链的一部分，而连接在碳碳双键上的基团(即-CH2CH2(OCH2CH2)
n
(OCH2CHCH3)
m
R
12
)将形成一条支链，该支链的分子量大于2000。
[0020]进一步地，所述包括含有醚键的重复单元的支链的平均分子量优选为1500～10000；更优选为2000～5000。支链的分子量对于本专利技术的抗菌乳液的物理抗菌效果起到至关重要的作用，这一分子量范围的支链能够达到足够的长度，加之醚键具有较大的柔性，使得乳液聚合所得的微球颗粒表面具有刷子型结构，可有效地防止大蛋白质分子在表面附着、富集及繁殖，从而达到抗菌抑菌的效果。
[0021]进一步地，第一单体的加入量占所有单体总重量的0.5～50％。
[0022]进一步地，所述支链的平均分子量M(以1为单位)与第一单体的加入量w(以占所有单体总重量的wt％为单位)之间的关系为：M*w≥2000。这一关系式是专利技术人通过大量实验得到的经验方程，其表明了当M较小时，含有醚键的支链较短，因此需要在主链上引入足够多的支链(即较大的w)，才能使得支链之间产生相互作用。例如，当含有醚键的支链的平均分子量M＝2000时，至少需要加入1wt％的第一单体，才能保证主链上有足够多的支链，以达到物理抗菌抑菌的效果。
[0023]进一步地，形成所述高分子共聚物的单体中，还包括水溶性的第二单体，第二单体选自丙烯酸、丙烯酰胺和甲基丙烯酸类单体中的一种或几种。
[0024]进一步地，第二单体在聚合反应前使用碱(例如氢氧化钠或氢氧化钾)进行预中和，中和度为0.1～99％，优选为20～90％，更优选为70～90％。
[0025]进一步地，第二单体的加入量为所有单体总重量的1～99.5％，优选为1～50％。
[0026]进一步地，形成所述高分子共聚物的单体中，还包括第三单体，第三单体所对应的均聚物的玻璃化转变温度Tg≥70℃。加入具有较高玻璃化转变温度的单体使得本专利技术的抗菌乳液在涂料中使用时，有利于改善涂料的耐刮性能。
[0027]进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗菌乳液，其特征在于，包括高分子共聚物、引发剂和水；所述高分子共聚物由至少两种含有碳碳双键的单体共聚得到，所述高分子共聚物包括主链和支链；其中，所述主链通过所述单体中的碳碳双键聚合得到；所述支链中的至少一部分包括含有醚键的重复单元，这些包括含有醚键的重复单元的支链的平均分子量大于等于1000。2.如权利要求1所述的抗菌乳液，其特征在于，所述含有醚键的重复单元选自-OCH2CH
2-、-OCH2CHCH
3-、-OCHCH3CH
2-、-OCH2CH2CH2CH
2-中的一种或几种。3.如权利要求2所述的抗菌乳液，其特征在于，所述含有醚键的重复单元由第一单体提供；当所述第一单体中的所述含有醚键的重复单元为两种或两种以上时，各种重复单元之间为无规、嵌段或交替排列。4.如权利要求3所述的抗菌乳液，其特征在于，所述第一单体的分子结构式选自以下分子结构式中的一种或几种：
其中，R
11
为H原子或C1～C5烷烃基，R
12
为H...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋其亮，葛世才，
申请(专利权)人：山东尔雅基因科技有限公司，
类型：发明
国别省市：