一种复合抗菌材料的制备方法与该材料的用途技术

技术编号:37773824 阅读:17 留言:0更新日期:2023-06-06 13:40
本发明专利技术涉及一种复合抗菌材料的制备方法以及所述复合抗菌材料的用途。该复合抗菌材料的制备方法包括制备EPDDMAC、制备EVOH

【技术实现步骤摘要】
一种复合抗菌材料的制备方法与该材料的用途


[0001]本专利技术属于涉及抗菌材料领域。更具体地,本专利技术涉及一种复合抗菌材料的制备方法,还涉及所述复合抗菌材料的用途。

技术介绍

[0002]抗菌材料是指以抗菌剂作为功能主体,具有抑制甚至杀灭微生物功能的一类新型材料,可广泛应用于水处理、功能纺织品、医用敷料、建筑涂料等领域。根据化学结构的差异,抗菌剂分为无机抗菌剂、有机抗菌剂等。
[0003]无机抗菌剂耐热性好,不产生耐药性,抗菌范围广,但重金属型无机抗菌剂毒性较强,光催化型无机抗菌剂需要在紫外光照射下才能抗菌,使其应用受到限制。有机抗菌剂杀菌效果好,毒性低,且广谱抗菌。在普通廉价粉体或材料表面,键合包覆有机抗菌剂,制得复合抗菌材料,可以大幅降低生产成本,提高材料热稳定性、力学性能等。然而,很多普通粉体或材料表面缺少可键合反应基团(如羟基、氨基等),与有机抗菌剂相互作用弱,亲和性差,造成复合抗菌材料包覆率低,抗菌活性和稳定性差。
[0004]针对现有技术存在的技术问题,本专利技术人在总结现有技术的基础之上,通过大量实验研究与分析总结,终于完成了本专利技术。
[0005]提出在普通廉价粉体或材料表面,以一种简便方法包覆一层含有可键合基团的聚合物,该聚合物层为非致密结构,与致密结构聚合物层相比,可提供更多键合位点;然后在聚合物上接枝含有特定基团的有机抗菌剂,赋予普通粉体或材料抗菌性能,获得一种廉价复合抗菌材料。

技术实现思路

[0006]要解决的技术问题
[0007]本专利技术的目的是提供一种复合抗菌材料的制备方法。
[0008]本专利技术的另一个目的是提供所述复合抗菌材料的用途。
[0009]技术方案
[0010]本专利技术是通过下述技术方案实现的。
[0011]本专利技术涉及一种复合抗菌材料的制备方法。
[0012]该制备方法的制备步骤如下:
[0013]A、制备EPDDMAC
[0014]把N,N

二甲基十二烷基胺加热至温度60℃,然后按照N,N

二甲基十二烷基胺与环氧氯丙烷摩尔比1:0.8~1.2,往N,N

二甲基十二烷基胺中滴加环氧氯丙烷进行反应1.6~2.2h,冷却至室温,接着在旋转蒸发仪中在温度45~65℃、真空度0.08~0.10MPa与转速20~100rpm的条件下进行旋蒸,直至未检测出环氧氯丙烷就停止旋蒸;
[0015]按照旋蒸剩余液相与丙酮的体积比1:20~40,往旋蒸剩余液相中分2~4次加入丙酮进行搅拌洗涤,静置1.6~2.4h,洗涤的旋蒸剩余液相在真空干燥设备中在常温与真空度
0.08~0.10MPa的条件下干燥,直至未检测出丙酮,于是得到十二烷基二甲基环氧丙基氯化铵EPDDMAC;
[0016]B、制备EVOH

DMAc溶液
[0017]按照以克计乙烯

乙烯醇共聚物与以毫升计N,N

二甲基乙酰胺的比1:12~15,把乙烯

乙烯醇共聚物EVOH与N,N

二甲基乙酰胺DMAc加到三口烧瓶中,在油浴中在温度125~135℃的条件下溶解26~34min,得到EVOH

DMAc溶液;
[0018]C、制备Al2O3‑
EVOH粉体
[0019]按照以克计Al2O3与以微升计EVOH

DMAc溶液的比1:70~90,让Al2O3在真空干燥箱中加热至温度110℃,在搅拌下再添加步骤B得到的EVOH

DMAc溶液,搅拌均匀,得到的混合物冷却至室温,接着按照该混合物与无水乙醇的体积比1:20~40,使用无水乙醇洗涤该混合物,再在真空干燥器中在温度55~65℃与真空度0.08~0.10MPa的条件下真空干燥1.8~2.2h,得到Al2O3‑
EVOH粉体;
[0020]D、制备Al2O3/EVOH/EPDDMAC复合抗菌材料
[0021]以克计Al2O3‑
EVOH粉体、以克计EPDDMAC与以毫升计NaOH溶液的比0.1:0.15~0.25:5.5~6.5,将Al2O3‑
EVOH粉体、EPDDMAC与浓度为0.4~0.6M的NaOH溶液加到三口烧瓶中,在油浴中在温度75~85℃下反应2.6~3.4h;得到的反应液按照它与无水乙醇的体积比1:20~40用无水乙醇洗涤,洗涤的反应液在真空干燥器中在温度55~65℃与真空度0.08~0.10MPa的条件下真空干燥1.8~2.2h,于是得到Al2O3/EVOH/EPDDMAC复合抗菌材料。
[0022]根据本专利技术的一种优选实施方式,Al2O3/EVOH/EPDDMAC复合抗菌材料的氯离子交换容量为0.06~0.08mmol/g。
[0023]根据本专利技术的另一种优选实施方式,在步骤C中,用长方形、正方形、圆形、梯形或平行四边形不锈钢片代替Al2O3,得到EVOH包覆不锈钢;在步骤D中,EVOH包覆不锈钢、EPDDMAC与NaOH溶液在温度55~65℃下反应1.6~2.4h;得到EVOH包覆不锈钢/EVOH/EPDDMAC复合抗菌材料。
[0024]根据本专利技术的另一种优选实施方式,该EVOH包覆不锈钢/EVOH/EPDDMAC复合抗菌材料的氯离子交换容量为0.04~0.06mmol/g。
[0025]本专利技术涉及一种聚丙烯/乙烯

乙烯醇共聚物/有机硅氧烷季铵盐复合抗菌颗粒的制备方法。
[0026]该制备方法的制备步骤如下:
[0027]A、制备有机硅季铵盐
[0028]按照二乙胺与γ

氯丙基三甲氧基硅烷的摩尔比6:0.8~1.2,让二乙胺与γ

氯丙基三甲氧基硅烷在三口烧瓶中在温度55~65℃下反应68~74h,得到N,N

二乙基氨丙基三甲氧基硅烷,按照N,N

二乙基氨丙基三甲氧基硅烷与乙醇的体积比1:20~40,将它溶于乙醇中,与此同时,按照二乙胺与氯化苄的摩尔比6:0.8~1.2添加氯化苄,在温度75~85℃下反应20~28h,接着按照反应物与丙酮的体积比1:20~40,往该反应物中分2~4次加入丙酮进行搅拌洗涤,静置1.6~2.4h,洗涤的混合物在真空干燥设备中在常温与真空度0.08~0.10MPa的条件下干燥,直至未检测出丙酮,于是得到有机硅季铵盐OrganoSiQAC;
[0029]B、制备EVOH

DMAc溶液
[0030]按照以克计乙烯

乙烯醇共聚物与以毫升计N,N

二甲基乙酰胺的比1:12~15,把
乙烯

乙烯醇共聚物EVOH与N,N

二甲基乙酰胺DMAc加到三口烧瓶中,在油浴中在温度125~135℃的条件下溶解26~34min,得到E本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合抗菌材料的制备方法,其特征在于该制备方法的制备步骤如下:A、制备EPDDMAC把N,N

二甲基十二烷基胺加热至温度60℃,然后按照N,N

二甲基十二烷基胺与环氧氯丙烷摩尔比1:0.8~1.2,往N,N

二甲基十二烷基胺中滴加环氧氯丙烷进行反应1.6~2.2h,冷却至室温,接着在旋转蒸发仪中在温度45~65℃、真空度0.08~0.10MPa与转速20~100rpm的条件下进行旋蒸,直至未检测出环氧氯丙烷就停止旋蒸;按照旋蒸剩余液相与丙酮的体积比1:20~40,往旋蒸剩余液相中分2~4次加入丙酮进行搅拌洗涤,静置1.6~2.4h,洗涤的旋蒸剩余液相在真空干燥设备中在常温与真空度0.08~0.10MPa的条件下干燥,直至未检测出丙酮,于是得到十二烷基二甲基环氧丙基氯化铵EPDDMAC;B、制备EVOH

DMAc溶液按照以克计乙烯

乙烯醇共聚物与以毫升计N,N

二甲基乙酰胺的比1:12~15,把乙烯

乙烯醇共聚物EVOH与N,N

二甲基乙酰胺DMAc加到三口烧瓶中,在油浴中在温度125~135℃的条件下溶解26~34min,得到EVOH

DMAc溶液;C、制备Al2O3‑
EVOH粉体按照以克计Al2O3与以微升计EVOH

DMAc溶液的比1:70~90,让Al2O3在真空干燥箱中加热至温度110℃,在搅拌下再添加步骤B得到的EVOH

DMAc溶液,搅拌均匀,得到的混合物冷却至室温,接着按照该混合物与无水乙醇的体积比1:20~40,使用无水乙醇洗涤该混合物,再在真空干燥器中在温度55~65℃与真空度0.08~0.10MPa的条件下真空干燥1.8~2.2h,得到Al2O3‑
EVOH粉体;D、制备Al2O3/EVOH/EPDDMAC复合抗菌材料以克计Al2O3‑
EVOH粉体、以克计EPDDMAC与以毫升计NaOH溶液的比0.1:0.15~0.25:5.5~6.5,将Al2O3‑
EVOH粉体、EPDDMAC与浓度为0.4~0.6M的NaOH溶液加到三口烧瓶中,在油浴中在温度75~85℃下反应2.6~3.4h;得到的反应液按照它与无水乙醇的体积比1:20~40用无水乙醇洗涤,洗涤的反应液在真空干燥器中在温度55~65℃与真空度0.08~0.10MPa的条件下真空干燥1.8~2.2h,于是得到Al2O3/EVOH/EPDDMAC复合抗菌材料。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于Al2O3/EVOH/EPDDMAC复合抗菌材料的氯离子交换容量为0.06~0.08mmol/g。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于在步骤C中,用长方形、正方形、圆形、梯形或平行四边形不锈钢片代替Al2O3,得到EVOH包覆不锈钢;在步骤D中,EVOH包覆不锈钢、EPDDMAC与NaOH溶液在温度55~65℃下反应1.6~2.4h;得到EVOH包覆不锈钢/EVOH/EPDDMAC复合抗菌材料。4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于该EVOH包覆不锈钢/EVOH/EPDDMAC复合抗菌材料的氯离子交换容量为0.04~0.06mmol/g。5.一种聚丙烯/乙烯

乙烯醇共聚物/有机硅氧烷季铵盐复合抗菌颗粒的制备方法,其特征在于该制备方法的制备步骤如下:A、制备有机硅季铵盐按照二乙胺与γ

氯丙基三甲氧基硅烷的摩尔比6:0.8~1.2,让二乙胺与γ

氯丙基三甲氧基硅烷在三口烧瓶中在温度55~65℃下反应68~74h,得到N,N

二乙基氨丙基三甲氧
基硅烷,按照N,N

二乙基氨丙基三甲氧基硅烷与乙醇的体积比1:20~40,将它溶于乙醇中,与此同时,按照二乙胺与氯化苄的摩尔比6:0.8~1.2添加氯化苄,在温度75~85℃下反应20~28h,接着按照反应物与丙酮的体积比1:20~40,往该反应物中分2~4次加入丙酮进行搅拌洗涤,静置1.6~2.4h,洗涤的混合物在真空干燥设备中在常温与真空度0.08~0.10MPa的条件下干燥,直至未检测出丙酮,于是得到有机硅季铵盐OrganoSiQAC;B、制备EVOH

DMAc溶液按照以克计乙烯

乙烯醇共聚物与以毫升计N,N

二甲基乙酰胺的比1:12~15,把乙烯

乙烯醇共聚物EVOH与N,N

二甲基乙酰胺DMAc加到三口烧瓶中,在油浴中在温度125~135℃的条件下溶解26~34min,得到EVOH

DMAc溶液;C、制备聚丙烯

EVOH颗粒按照以克计聚丙烯颗粒与以微升计EVOH

DMAc溶液的比1:90~110,让聚丙烯颗粒在真空干燥箱中加热至温度110℃,在搅拌下再添加步骤B得到的EVOH

DMAc溶液,搅拌均匀,得到的混合物冷却至室温,接着按照该混合物与无水乙醇的体积比1:20~40,该混合物使用无水乙醇洗涤,再在真空干燥器中在温度55~65℃与真空度0.08~0.10MPa的条件下真空干燥1.8~2.2h,得到聚丙烯

EVOH粉体;D、制备聚丙烯/EVOH/OrganoSiQAC复合抗菌材料以克计聚丙烯

EVOH粉体、以克计OrganoSiQAC与...

【专利技术属性】
技术研发人员:李锁定彭文娟贾志谦孙广东陈亦力刘涛张天琪陆荷洁姜璐
申请(专利权)人:北京碧水源膜科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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