本发明专利技术公开了一种新型的吡啶硫酮锌/蒙脱土/电气石复合抗菌负离子释放剂及其制备方法，该抗菌剂以吡啶硫酮锌为抗菌活性成分，蒙脱土为载体。其制备方法是先采用离子交换法制得载锌蒙脱土前驱体，再在二甲基亚砜溶剂中，将电气石以及吡啶硫酮阴离子引入蒙脱土层间，通过吡啶硫酮阴离子与锌离子的络合作用，原位生成吡啶硫酮锌，同时利用三者的静电作用形成复合粉体。本发明专利技术的抗菌剂具有无毒、抗菌即效性好、抗菌效率高、抗菌谱广、抗菌性能持久、不变色、耐高温、负离子释放量高等特点，可作为功能性添加剂应用于塑料、涂料、橡胶、纤维、胶黏剂、护发用品、水处理剂、船舶保护剂、抗菌木材等领域。
Novel pyridine zinc sulfide / montmorillonite / tourmaline composite antibacterial negative ion releasing agent and preparation method thereof
The present invention discloses a new kind of zinc sulfide / montmorillonite / tourmaline composite antibacterial negative ion releasing agent and its preparation method. The preparation method is to use ion exchange method of zinc bearing montmorillonite precursor, and then in two dimethyl sulfoxide solvent, tourmaline and pyrithione anions into montmorillonite through complexation of pyrithione zinc ions and anions, in situ formation of zinc pyrithione, while the use of electrostatic interaction three the formation of composite powder. The invention of the antibacterial agent is non-toxic, antibacterial effect, high antibacterial efficiency, wide antibacterial spectrum, durable and antibacterial properties of discoloration, high temperature resistance, negative ion release characteristics of higher volume, can be used as functional additives used in plastics, rubber, fiber, coatings, adhesives, hair care products, water treatment agent, the protective agent, antibacterial wood etc..
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及吡啶硫酮锌/蒙脱土 /电气石复合抗菌负离子释放剂及其制备方法。
技术介绍
随着环保意识的日益增强，人们逐渐认识到生活用品的表面滋生着大量病菌，这些病菌对人类的健康构成了极大威胁，为了有效抑制并杀灭生活用品表面附生的细菌，采用抗菌材料作为添加剂，制成各类抗菌制品是一种简单、有效的方法。抗菌制品的抗菌性能好坏与所添加抗菌剂的种类密切相关。抗菌剂根据其材料和来源不同，一般可分为天然抗菌剂、有机抗菌剂和无机抗菌剂。天然抗菌剂具有良好的生物相容性和安全性，但是普遍存在耐热性差、提取困难；有机抗菌剂是最早商品化的抗菌剂，在医疗及各个工业领域得到广泛应用，虽然其抗菌性能良好，但是存在毒性大、耐热和耐光性差以及会对环境造成二次污染；无机抗菌剂是目前国内外抗菌材料领域研究的热点，因其具有突出的耐热性、广谱抗菌性、安全性等优点而倍受重视，但也存在杀菌速率慢、价格贵以及银系抗菌剂易变色的缺点。层状硅酸盐尤其是蒙脱土，因其突出的离子交换能力和良好的吸附性能而非常适合于用作载体。近年来，以层状硅酸盐为载体，负载抗菌金属离子或其它抗菌组分制成的抗菌剂，具有抗菌持久、使用安全、细菌不易产生耐药性等优点，引起了人们的广泛关注。谭绍早、郑佳、陈茵等.含季鱗阳离子的抗菌改性蒙脱土的制备及表征.无机材料学报，2009,24(3):507-511，报道了采用离子交换法将十六烷基三苯基季鱗阳离子插入到蒙脱土层间，制备改性蒙脱土，通过有机阳离子与蒙脱土层间的分子级复合，使层间有机阳离子的耐热温度提高到230°C，同时改性的蒙脱土还具有较好的耐水性能。吡啶硫酮锌是2-吡啶硫醇-1 -氧化物的锌的络合物，简称ZPT，是国内外公认的高效、安全的去屑止痒剂和广谱杀菌剂。ZPT作为去屑止痒添加剂和杀菌防霉剂，不仅在各类护发品和化妆品 中得到广泛应用，还在涂料、塑料、橡胶、胶黏剂等领域中的用量日益增长。ZPT虽然有众多优点，但是Sakkas VA, Shibata K, Yamaguchi Y，et al.Aqueous phototransformation of zinc pyrithione degradation kineticsand by product identification by liquid chromatography-atmospheric pressurechemical ionisation mass spectrometry.Journal of Chromatography A，2007，1144(2):175-182,报道了 ZPT在光照下易降解为N-氧化吡啶、2-巯基吡啶、双吡啶硫酮、吡啶-2-磺酸等产物，从而出现抗菌性能下降、变色等问题，限制了其应用。负离子又称负氧离子，是指获得I个或I个以上的电子带负电荷的氧气离子。它是空气中的氧分子结合了自由电子而形成的。自然界的放电(闪电)现象、光电效应、喷泉、瀑布等都能使周围空气电离，形成负氧离子。这种粒子的存在能够主动捕捉空气中的有害物质，从而对空气进行进行净化、除尘、除味、灭菌，获得优良的空气环境。空气负离子已被当作评价环境和空气质量的一个重要标准。当人们漫步在海边、瀑布和森林时，会感到呼吸舒畅，心旷神怡，其中一个最重要的原因使空气中含有丰富的负离子。已有研究表明，负离子对人体的健康极其有益，特别是对呼吸系统的影响最明显，当负离子通过呼吸道进入人体后，它可以提高人的肺活量。有人曾经试验，在玻璃面罩中吸入空气负离子30分钟，可使肺部吸收氧气量增加2%，而排出二氧化碳量可增加14.5%，故负离子有改善和增加肺功能的作用。负离子除了在自然界中借助宇宙射线、雷雨、风暴、植物等自然条件生成外，一些矿物粉体如电气石粉等也能够产生大量的负离子，负离子释放量高达2万一 5万个/cm3，不亚于在森林、田野中的负离子含量，而且效果持久。因此，在纺织、纸制品、涂料等领域中，人们开始添加负离子矿粉，从而改善生活居住环境。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种吡啶硫酮锌/蒙脱土 /电气石复合抗菌负离子释放剂及其制备方法，该抗菌剂不仅具有抗菌效率高、耐热性好、抗菌持久等优点，还克服了吡啶硫酮锌见光降解变色的不足，同时具有长效负离子释放功能。为了实现上述目的，本专利技术采取如下技术方案:本专利技术的吡啶硫酮锌/蒙脱土 /电气石复合抗菌负离子释放剂的制备方法，其特征在于采用离子交换法制得载锌蒙脱土前驱体，再在二甲基亚砜溶剂中，将吡啶硫酮阴离子和电气石引入载锌蒙脱土体系中，通过锌离子与吡啶硫酮阴离子之间的络合作用，原位生成吡啶硫酮锌，同时通过相互静电作用形成复合体系，其步骤及工艺条件如下:(I)将蒙脱土搅拌分散在蒸馏水中，制成质量分数为5 15%的均匀浆液；(2)将含锌量为蒙脱土质量5 15%的锌盐，在搅拌下缓慢加到步骤⑴的浆液中，于60 80 °C下恒温搅拌3 5h ;(3)将步骤(2)中的浆液水洗3 5次，过滤，再将所得的滤饼烘干、粉碎至大于200目，得到载锌蒙脱土；(4)将步骤(3)中的载锌蒙脱土与二甲基亚砜配成质量分数为5 15%的浆液；(5)将相当于载锌蒙脱土质量20% -80%的电气石加入到浆液中，快速搅拌混合，然后将相当于载锌蒙脱土质量10 40%的吡啶硫酮钠在搅拌下缓慢加到混合浆液中，检测并用lmol/L的盐酸调节衆液的pH值为3 6,于60 80°C下恒温搅拌3 5h ;(6)将步骤(5)中的浆液用无水乙醇洗3 5次，过滤，再将所得的滤饼烘干、粉碎至大于200目，得到吡啶硫酮锌/蒙脱土 /电气石复合粉体。本专利技术中使用的蒙脱 土是指具有较大离子交换容量的钙基、钠基、钠-钙基蒙脱土，锌盐为氯化锌、硝酸锌、硫酸锌或其水合物。浆液脱水工艺可因地制宜，选用离心或过滤等方法进行脱水。脱水后所得的滤饼可用鼓风烘箱或真空烘箱等常规烘干设备干燥。烘干后的块状固体可用常规粉碎设备粉碎至粒度大于200目。本专利技术具有如下优点:1.广谱抗菌:抗菌剂中的吡啶硫酮锌对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等细菌及真菌均有较好的抑制或杀灭作用(Guthery E, Seal LA, Anderson EL.Zinc pyrithionein alcohol-based products for skin antisepsis !Persistence of antimicrobialeffects.American Journal of Infection Control，2005，33，(I):15-22)。2.抗菌持久:吡啶硫酮锌与蒙脱土层间的分子级复合及其疏水的性质，使它能够持续、均匀地从蒙脱土层间缓释出来，从而保持持久的抗菌性能。抗菌持久性测试结果表明，吡啶硫酮锌/蒙脱土经蒸馏水索氏抽提60h后，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的MIC仍能分别达到1.30g/L和0.95g/L，说明该抗菌剂具有良好的抗菌持久性能。3.抗菌即效性好:当0.lg/L的吡啶硫酮锌/蒙脱土与金黄色葡萄球菌接触120min后，抗菌率达到98.44%,150min后全部被杀灭；当0.4g/L的吡啶硫酮锌/蒙脱土与大肠杆菌接触120min后，抗菌率达到97.47 %，180min后全部被杀灭，说明该抗菌剂具备有机抗菌剂杀菌速率快的特点。4.耐光本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种新型的吡啶硫酮锌/蒙脱土/电气石复合抗菌负离子释放剂，其特征在于以蒙脱土为载体，吡啶硫酮锌为主要抗菌活性组分，电气石为负离子释放剂，三者通过离子交换和静电吸附形成复合体系。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨晋涛，张浩良，唐华平，王宏建，唐彩萍，丁家伟，耿德英，
申请(专利权)人：丹阳启德汽车零部件有限公司，
类型：发明
国别省市：
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