一种反应型控释二氧化氯复合薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种反应型控释二氧化氯复合薄膜的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：惰性气氛下，在非极性溶剂中加入软段化合物、2，2

【技术实现步骤摘要】
一种反应型控释二氧化氯复合薄膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及抗菌材料领域，尤其涉及一种反应型控释二氧化氯复合薄膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]我国果蔬的产量很大，但是果蔬保鲜这块还很落后，每年的果蔬腐烂率在25
‑
30％，而发达国家不到5％。荷兰、美国等发达国家的果蔬90％以上都是应用气调储藏。随着公共场所的消毒杀菌越来越受到重视。果蔬的保存和公共场所的消毒都需要长时间持续地进行，所以需要制备一种可以长效使用的缓释控释型杀菌消毒产品，来解决上述问题。
[0003]缓释控释技术在医疗领域有着较为广泛的应用，在《中国药典》中对缓释控释的定义已有明确的规定：缓释制剂指口服药物在规定溶剂中，按要求缓慢地非恒速释放；控释制剂指口服药物在规定溶剂中，按要求缓慢地恒速或接近恒速释放。缓释控释技术可以减少给药次数并解决暴释问题，达到延长作用时间的效果，此技术可以很好地与杀菌保鲜技术相结合，研发缓释控释型消毒保鲜产品，从而延长消毒保鲜效果。
[0004]在所有的消毒杀菌技术中，二氧化氯因具有杀菌效果强，氧化有机物能力强，适用pH值范围广等优点，被应用于果蔬保鲜、除醛、造纸工业等领域，特别是食品保鲜领域应用最为广泛。但二氧化氯在使用的过程中也有一定的缺陷，例如气态二氧化氯见光或遇热易分解，难以储运，往往需要现场制备。而液态二氧化氯则性质不太稳定，见光易分解，浓度低。而固态二氧化氯产品储运便捷，性质稳定，往往具有缓释控释作用。但目前固态二氧化氯产品仍具有一些无法解决的问题，例如制备复杂、缓释初期易出现暴释现象、缓释总量小、释放速率波动大等问题。而其他研究者对二氧化氯缓释材料的制备，大多是采用而二氧化氯水溶液或亚氯酸钠水溶液，搭配复杂的制备工艺，导致单位质量的材料释放量低，并且释放速率不可控，这在一定程度上限制了二氧化氯的产率及作用时间。
[0005]目前也有公开通过水性聚氨酯与二氧化氯水溶液混合制备缓释二氧化氯薄膜。例如，专利申请号为CN202010532685.X，专利名称为《一种缓释型二氧化氯
‑
水性聚氨酯抗菌膜及其制备方法》的专利技术中公开了一种缓释型二氧化氯
‑
水性聚氨酯抗菌膜及其制备方法，其包括两大步骤，第一步是水性聚氨酯分散液合成，分散液的合成原料有硬段、软段、2,2
‑
二羟甲基丙酸、三乙胺、丙酮和催化剂二月桂酸二丁基锡；第二步是二氧化氯
‑
水性聚氨酯抗菌膜制备，向分散液中加入稳定性二氧化氯水溶液，通过浇铸法制备出缓释型二氧化氯
‑
水性聚氨酯抗菌膜。该专利以羧酸作为与二氧化氯反应的酸性活化剂，能够生产二氧化氯气体，使膜材具有了抑菌性能，同时也通过膜中羧酸的释放来控制二氧化氯气体的释放，从而达到一定的缓释效果。该专利中加入三乙胺是为了保护2,2
‑
二羟甲基丙酸中的羧基，添加三乙胺之后，制备的薄膜在生成二氧化氯时会因脱除氨基而生成氨气，造成空气污染，且增加制备成本。该专利中的二氧化氯气体全部源自加入的二氧化氯水溶液，制备二氧化氯水溶液无疑是进一步增加了制备材料的工艺复杂度，且二氧化氯水溶液中二氧化氯浓度低且不稳定，导致二氧化氯释放浓度低。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种制备工艺简单、避免二氧化氯的暴释、并且环保，反应过程无副产物生成，实现长效抗菌保鲜效果等作用的反应型控释二氧化氯复合薄膜及其制备方法。
[0007]本专利技术的技术方案为：一种反应型控释二氧化氯复合薄膜的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0008]步骤1)制备聚氨酯乳液：惰性气氛下，在非极性溶剂中加入软段化合物、 2，2
‑
二羟甲基丙酸，在50
‑
65℃加热搅拌均匀后，得到混合溶液；再往混合溶液中加入硬段化合物和催化剂，继续加热至容器内温度升至80℃时，开始冷凝回流；接着在70
‑
85℃下搅拌反应3
‑
4h；反应结束后，停止加热，冷却至常温，得到所述聚氨酯乳液；所述2，2
‑
二羟甲基丙酸质量占溶质总质量的 6％
‑
10％，所述非极性溶剂的质量为溶质总质量的150％
‑
200％；所述软段化合物和2，2
‑
二羟甲基丙酸物质的量的总和与硬段化合物的物质的量的比为1：1.4；所述催化剂质量占溶质总质量的1％
‑
2％；所述溶质包括软段化合物、2，2
‑
二羟甲基丙酸和硬段单元；
[0009]步骤2)将250
‑
300目的亚氯酸钠颗粒加入所述步骤1)得到的聚氨酯乳液中，所述加入的亚氯酸钠颗粒的质量为聚氨酯乳液质量的5％
‑
20％，充分搅拌，浇铸到模具中，放入26
‑
35℃烘箱中至恒重成膜，得到所述反应型控释二氧化氯复合薄膜。
[0010]优选的，所述非极性溶剂为环己烷、正己烷、二氯甲烷、丙酮、甲苯、氯仿、甲醇中的一种或或两种以上的混合。
[0011]优选的，所述软段化合物包括下列中的一种或两种以上：聚四氢呋喃醚二醇、聚丙二醇、乙烯基聚合物接枝聚醚多元醇、聚乙二醇。其中，可以选用分子量为2000的聚四氢呋喃醚二醇，也可以选用分子量为1000的聚四氢呋喃醚二醇。
[0012]优选的，所述硬段化合物包括下列中的一种或两种以上：异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯。
[0013]优选的，所述催化剂为下列中的一种：二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、辛酸铅等。
[0014]本专利技术还公开一种反应型控释二氧化氯复合薄膜，其由上述制备方法制备得到。
[0015]本专利技术中，聚氨酯中的2，2
‑
二羟甲基丙酸含有羧基基团，羧基在有水的情况下可以电离出氢离子，提供为二氧化氯生成所需要的弱酸，聚氨酯同时可以为亚氯酸钠颗粒提供聚合物载体。本专利技术制备的薄膜在吸收空气中的水分时，水蒸气从薄膜的顶部开始渗透，首先接触到薄膜顶部的2，2
‑
二羟甲基丙酸中的羧酸基团，水蒸气与复合薄膜中的羧酸进行反应，羧基电离出氢离子，使薄膜顶部零星亚氯酸钠颗粒在弱酸条件下分解出二氧化氯。然后水蒸气逐渐向下渗透接触到薄膜内部的亚氯酸钠颗粒群，引发亚氯酸钠和羧基反应生成二氧化氯，复合薄膜逐渐开始释放二氧化氯，直至亚氯酸钠颗粒被完全反应，二氧化氯释放停止。由于水蒸气向下缓慢渗透过程中，使羧酸与亚氯酸钠颗粒反应释放二氧化氯，通过控制环境中的水蒸气含量即控制空气湿度，即可控制二氧化氯释放的快慢，不仅可以实现有效控制二氧化氯释放速度，还可以避免二氧化氯暴释。
[0016]同时，通过将亚氯酸钠颗粒的目数控制在250
‑
300目，可以很好地控制二氧化氯释放速度。因为当亚氯酸钠颗粒目数超过300时，二氧化氯释放速率和250
‑
300目无较大差别，但会增加了制备成本和工艺难度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反应型控释二氧化氯复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：步骤1)制备聚氨酯乳液：惰性气氛下，在非极性溶剂中加入软段化合物、2，2
‑
二羟甲基丙酸，在50
‑
65℃加热搅拌均匀后，得到混合溶液；再往混合溶液中加入硬段化合物和催化剂，继续加热至容器内温度升至80℃时，开始冷凝回流；接着在70
‑
85℃下搅拌反应3
‑
4h；反应结束后，停止加热，冷却至常温，得到所述聚氨酯乳液；所述2，2
‑
二羟甲基丙酸质量占溶质总质量的6％
‑
10％，所述非极性溶剂的质量为溶质总质量的150％
‑
200％；所述软段化合物和2，2
‑
二羟甲基丙酸物质的量的总和与硬段化合物的物质的量的比为1：1.4；所述催化剂质量占溶质总质量的1％
‑
2％；所述溶质包括软段化合物、2，2
‑
二羟甲基丙酸和硬段单元；步骤2)将250
‑
300目的亚氯酸钠颗粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘杨，宗益峰，赵辉，梁辰，梁津，胡雯超，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：