一种键合型聚氨酯基抗菌纤维膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于光催化抗菌材料技术领域，具体涉及一种键合型聚氨酯基抗菌纤维膜及其制备方法和应用。本发明专利技术通过对ZIF

【技术实现步骤摘要】
一种键合型聚氨酯基抗菌纤维膜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于光催化抗菌材料
，具体涉及一种键合型聚氨酯基抗菌纤维膜及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]MOFs抗菌材料虽然可以通过缓释抗菌离子或在光照下产生活性氧基团杀菌，但随着MOFs抗菌材料的逐步降解其缓释行为难以人为控制，若这些金属离子过量释放在自然环境中势必会破坏生态平衡，且这些微量元素被人体或动植物过量摄入后也会导致一系列的不良反应，同时由于目前已成功合成的MOFs大多为粉体状态难以回收和重复利用，容易造成资源浪费，因此制备一种可回收可循环的环境友好型MOFs抗菌纤维具有现实意义，目前MOFs抗菌纤维的构筑可以通过喷涂、热压等后整理技术实现，也可以通过共混熔融纺丝法或静电纺丝法等技术实现。
[0003]喷涂和热压等后整理技术都是将MOFs抗菌材料利用粘合剂通过涂抹或热压的形式使其黏附在纤维织物表面从而制得具有抗菌功能的纤维产品，长期重复使用易导致MOFs抗菌剂从纤维表面脱落，造成抗菌功能失效和环境污染等问题。共混纺丝法是将MOFs抗菌材料加入聚合物纺丝液中，经过充分混匀后再通过拉伸成型为MOFs抗菌功能纤维，利用共混法将MOFs抗菌材料制成纤维有利于解决易脱落失效等问题，但也存在MOFs抗菌材料易团聚、在纺丝液中易沉降、组分损耗多且制成纤维后难以均匀分布等问题。
[0004]因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种键合型聚氨酯基抗菌纤维膜及其制备方法和应用，以解决或改善现有技术中MOFs抗菌材料易团聚、在纺丝液中易沉降、组分损耗多和制成纤维后难以均匀分布中的至少一项问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种光催化材料的制备方法，包括下述步骤：(1)对ZIF
‑
8进行热处理，得到T
‑
ZIF
‑
8；(2)将第一溶剂、含羟基聚合物和经步骤(1)处理得到的T
‑
ZIF
‑
8进行超声，搅拌，制备得到与所述含羟基聚合物氢键缔合的T
‑
ZIF
‑
8，即为所述光催化材料。
[0007]优选地，步骤(1)中，所述热处理的温度为180～220℃，处理时间为3～7h；所述热处理在氧气条件下进行。
[0008]优选地，步骤(2)之前还包括对经步骤(1)处理得到的T
‑
ZIF
‑
8进行研磨的步骤。
[0009]优选地，所述T
‑
ZIF
‑
8与所述含羟基聚合物的质量比为1∶(1～6)。
[0010]优选地，步骤(2)中，所述超声处理的时间为20～40min；所述搅拌的时间为12～24h；所述含羟基高分子聚合物包括聚乙二醇和/或聚乙烯醇；所述第一溶剂为N，N
‑
二甲基甲酰胺。
[0011]优选地，所述ZIF
‑
8按照包括下述步骤的方法制备得到：I.将六水合硝酸锌分散于
无水甲醇中得到溶液A，将2
‑
甲基咪唑分散于无水甲醇中得到溶液B；II.将所述溶液A加入到溶液B中，室温搅拌1h后静置8～12h；III.对经步骤(II)处理后得到的反应液进行固液分离，得到固体后洗涤、干燥即得所述ZIF
‑
8。
[0012]优选地，所述六水合硝酸锌和2
‑
甲基咪唑的摩尔比为1∶8。
[0013]本专利技术还提供了一种光催化材料，其采用下述技术方案：所述光催化材料采用包括如上所述的方法制备得到。
[0014]本专利技术还提供了一种键合型聚氨酯基抗菌材料的制备方法，其采用下述技术方案：所述键合型聚氨酯基抗菌材料的制备方法包括下述步骤：A.向含有如权利要求5所述的光催化材料和第二溶剂的溶液中加入聚氨酯，加热至所述聚氨酯完全溶解，继续搅拌反应；B.对经步骤A处理后所得反应产物进行干燥，即得所述键合型聚氨酯基抗菌材料。
[0015]优选地，步骤A中，所述搅拌反应的时间≥12h；步骤B中，干燥的温度为45～55℃，干燥时间为12～24h；所述第二溶剂为N，N
‑
二甲基甲酰胺。
[0016]本专利技术还提供了一种键合型聚氨酯基抗菌材料，其采用下述技术方案：一种键合型聚氨酯基抗菌材料，所述键合型聚氨酯基抗菌材料采用如上所述的方法制备得到。
[0017]本专利技术还提供了一种键合型聚氨酯基抗菌纤维膜的制备方法，其采用下述技术方案：一种键合型聚氨酯基抗菌纤维膜的制备方法，包括下述步骤：a.将如上所述的键合型聚氨酯基抗菌材料溶解于第三溶剂中，得到纺丝原液；b.对经步骤a处理得到的纺丝原液进行静电纺丝，即得所述键合型聚氨酯基抗菌纤维膜。
[0018]优选地，所述静电纺丝的电压为14～18kV，接收距离为14～16cm，推进速度为0.1～0.5mL/h；步骤b之后，还包括分离所述键合型聚氨酯基抗菌纤维膜和接收基布，并对所述键合型聚氨酯基抗菌纤维膜进行干燥的步骤；所述第三溶剂为N，N
‑
二甲基甲酰胺。
[0019]本专利技术还提供了一种键合型聚氨酯基抗菌纤维膜，其采用下述技术方案：一种键合型聚氨酯基抗菌纤维膜，所述键合型聚氨酯基抗菌纤维膜采用如上所述的方法制备得到。
[0020]本专利技术还提供了一种键合型聚氨酯基抗菌纤维膜的应用，其采用下述技术方案：所述键合型聚氨酯基抗菌纤维膜在光催化抗菌中的应用；
[0021]优选地，所述键合型聚氨酯基抗菌纤维膜在光催化抗大肠杆菌和/或金黄色葡萄球菌中的应用。
[0022]有益效果：本专利技术通过对ZIF
‑
8进行热处理，得到T
‑
ZIF
‑
8，并使T
‑
ZIF
‑
8与含羟基聚合物(PEG等)通过氢键缔合，制备得到的光催化材料用于后续纺丝制备抗菌纤维的工序时，在纺丝液中具有更好的分散性，一定程度上有助于消除自身团聚的情况。
[0023]本专利技术通过进一步使聚氨酯中的
‑
N＝C＝O基团与光催化材料中的羟基发生键合反应，制备得到的TPU
‑
PEG/T
‑
ZIF
‑
8，有助于解决T
‑
ZIF
‑
8易团聚、在纺丝液中易沉降、制成纤维后难以均匀分布的问题，提高光催化抗菌性能。
附图说明
[0024]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。其中：
[0025]图1为本专利技术一种实施例提供的键合型聚氨酯基抗菌材料的反应方程式；
[0026]图2为本专利技术一种实施例提供的键合型聚氨酯基抗菌纤维膜的制备流程图；
[0027]图3为本专利技术实施例提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光催化材料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)对ZIF
‑
8进行热处理，得到T
‑
ZIF
‑
8；(2)将第一溶剂、含羟基聚合物和经步骤(1)处理得到的T
‑
ZIF
‑
8进行超声，搅拌，制备得到与所述含羟基聚合物氢键缔合的T
‑
ZIF
‑
8，即为所述光催化材料。2.根据权利要求1所述的光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述热处理的温度为180～220℃，处理时间为3～7h；所述热处理在氧气条件下进行；优选地，步骤(2)之前还包括对经步骤(1)处理得到的T
‑
ZIF
‑
8进行研磨的步骤。3.根据权利要求1所述的光催化材料的制备方法，其特征在于，所述T
‑
ZIF
‑
8与所述含羟基聚合物的质量比为1:(1～6)。优选地，步骤(2)中，所述超声处理的时间为20～40min；所述搅拌的时间为12～24h；所述含羟基高分子聚合物包括聚乙二醇和/或聚乙烯醇；所述第一溶剂为N,N
‑
二甲基甲酰胺。4.根据权利要求1所述的光催化材料的制备方法，其特征在于，所述ZIF
‑
8按照包括下述步骤的方法制备得到：I.将六水合硝酸锌分散于无水甲醇中得到溶液A，将2
‑
甲基咪唑分散于无水甲醇中得到溶液B；II.将所述溶液A加入到溶液B中，室温搅拌1h后静置8～12h；III.对经步骤(II)处理后得到的反应液进行固液分离，得到固体后洗涤、干燥即得所述ZIF
‑
8；优选地，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张爱琴，裴震，费鹏飞，郭建栋，张倩，乔琪凯，王子豪，贾虎生，许并社，
申请(专利权)人：山西浙大新材料与化工研究院，
类型：发明
国别省市：