CN104371170A - 一种医用抗菌材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种医用抗菌材料及其制备方法，医用抗菌材料包括以下组分：PE，抗氧剂，助抗氧剂，醋酸丁酯，碳酸钠，妥尔油脂肪酸，月桂基甜菜碱，三聚磷酸钠，二甲苯磺酸钠和十二烷基二甲基苄基氯化铵。制备方法为将PE、醋酸丁酯和妥尔油脂肪酸加入到反应釜中，将碳酸钠、月桂基甜菜碱、三聚磷酸钠、二甲苯磺酸钠和十二烷基二甲基苄基氯化铵溶于水中，再加入反应釜中，在一定温度下搅拌混合均匀，然后在加热真空条件下搅拌反应，再升温搅拌反应后得到混合物一；然后将抗氧剂和助抗氧剂加入到混合物一中，在一定温度条件下搅拌混合均匀，最后于双螺杆挤出机中挤出。本发明提供的医用抗菌材料具有优异的抗菌效果，同时环保无害，可广泛应用。

Description

一种医用抗菌材料及其制备方法
技术领域
本发明属于医用材料制备技术领域，具体涉及一种医用抗菌材料及其制备方法。
背景技术
细菌、真菌等病原微生物常常引发机体组织发生病变，严重威胁着人类的身心健康。据世界卫生组织(World Health Organization，WHO)1998年统计数字表明，1995年全世界死亡人口为5200万，其中因细菌感染造成的死亡人口约占33％，如今这一比例还在进一步提高。因此，医用抗菌材料和制品的开发受到越来越多的关注。
医用抗菌材料通过阻隔病原微生物、将其抑制或杀灭，从而有效降低机体得病的风险。良好的医用抗菌材料需具备以下特征：
1)材料对致病微生物具有明显的抗菌抑菌效果，能在较长的时间内保持抗菌性能；
2)膜型抗菌材料具有优良物理性质，在人体组织中有一定的强度和柔韧性；
3)材料具有良好的生物相容性，对生命体无毒无害，对环境友好；
4)材料自身清洁环保，应用方便，最好具有一定自降解能力。
随着人类生活质量的提高，医用抗菌材料的研究得到了迅猛发展，但是目前所用的医用抗菌材料的抗菌性能并不理想，一般抗菌率能达到80-90％，而随着技术的不断进步，对于医用抗菌材料的要求也越来越高，因此需要开发一种综合性能优异、抗菌性能更强，同时对生命体或环境无害的医用材料。
发明内容
本发明的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供一种医用抗菌材料及其制备方法，使得得到的材料具有抗菌性强、综合性能优异，材料环保无害的效果。
本发明是通过以下技术手段实现的：
一种医用抗菌材料，以重量组分计包括：PE 65-80份，抗氧剂0.8-2份，助抗氧剂0.8-2份，醋酸丁酯3-8份，碳酸钠1-4份，妥尔油脂肪酸5-10份，月桂基甜菜碱5-10份，三聚磷酸钠0.5-1份，二甲苯磺酸钠0.8-2份，十二烷基二甲基苄基氯化铵1-4份。
所述的医用抗菌材料，可以优选为以重量组分计包括：PE 70-76份，抗氧剂1-1.5份，助抗氧剂1-1.3份，醋酸丁酯6-8份，碳酸钠2-4份，妥尔油脂肪酸7-9份，月桂基甜菜碱6-9份，三聚磷酸钠0.6-0.8份，二甲苯磺酸钠1.2-1.6份，十二烷基二甲基苄基氯化铵1-3份。
所述的医用抗菌材料，抗氧剂可以为抗氧剂CA。
所述的医用抗菌材料，助抗氧剂为助抗氧剂DLTP。
一种以上所述的医用抗菌材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将PE、醋酸丁酯和妥尔油脂肪酸加入到反应釜中，将碳酸钠、月桂基甜菜碱、三聚磷酸钠、二甲苯磺酸钠和十二烷基二甲基苄基氯化铵溶于20-30份水中，然后加入反应釜中，在50-60℃条件下搅拌混合均匀，然后在真空度为0.02-0.06MPa下升温至80-90℃，搅拌20-30分钟，再升温至130-150℃，搅拌反应30-50分钟，得到混合物一；
步骤二，将抗氧剂和助抗氧剂加入到步骤一得到的混合物一中，在温度为80-100℃条件下搅拌混合均匀，得到混合物二；
步骤三，将步骤二得到的混合物二于双螺杆挤出机中挤出，得到医用抗菌材料。
所述的医用抗菌材料的制备方法，步骤一中搅拌混合均匀的搅拌速度可以为150-200转/分钟，混合时间可以为20-40分钟。
所述的医用抗菌材料的制备方法，步骤二中搅拌混合均匀的搅拌速度可以为200-260转/分钟，搅拌时间可以为30-40分钟。
所述的医用抗菌材料的制备方法，步骤三中挤出条件可以为双螺杆挤出机筒后段温度分三段控制，分别控制在200-220℃，料筒前段温度分三段控制，分别控制在210-240℃，机头温度分两段控制，分别控制在220-230℃。
本发明提供的医用抗菌材料具有良好的综合性能，其中拉伸强度达到了23.5MPa以上，伸长率达到了42.2％以上，弯曲强度达到了132MPa以上，缺口冲击强度达到了126J/m以上，对金黄色葡萄球菌抑制率达到了98.7％以上，对大肠杆菌抑制率达到了99.3％以上，同时材料环保无毒害作用，可以广泛应用于医疗领域。
具体实施方式
实施例1
一种医用抗菌材料，以重量组分计包括：PE 65份，抗氧剂CA 0.8份，助抗氧剂DLTP 0.8份，醋酸丁酯3份，碳酸钠1份，妥尔油脂肪酸5份，月桂基甜菜碱5份，三聚磷酸钠0.5份，二甲苯磺酸钠0.8份，十二烷基二甲基苄基氯化铵1份。
以上所述的医用抗菌材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将PE、醋酸丁酯和妥尔油脂肪酸加入到反应釜中，将碳酸钠、月桂基甜菜碱、三聚磷酸钠、二甲苯磺酸钠和十二烷基二甲基苄基氯化铵溶于20份水中，然后加入反应釜中，在50℃条件下搅拌混合均匀，其中搅拌混合均匀的搅拌速度为150转/分钟，混合时间为20分钟，然后在真空度为0.02MPa下升温至80℃，搅拌20分钟，再升温至130℃，搅拌反应30分钟，得到混合物一；
步骤二，将抗氧剂和助抗氧剂加入到步骤一得到的混合物一中，在温度为80℃条件下搅拌混合均匀，得到混合物二，其中搅拌混合均匀的搅拌速度为200转/分钟，搅拌时间为30分钟；
步骤三，将步骤二得到的混合物二于双螺杆挤出机中挤出，挤出条件为双螺杆挤出机筒后段温度分三段控制，分别控制在200℃、202℃和206℃，料筒前段温度分三段控制，分别控制在210℃、215℃和220℃，机头温度分两段控制，分别控制在220℃和223℃，得到医用抗菌材料。
实施例2
一种医用抗菌材料，以重量组分计包括：PE 70份，抗氧剂CA 1份，助抗氧剂DLTP 1份，醋酸丁酯6份，碳酸钠2份，妥尔油脂肪酸7份，月桂基甜菜碱6份，三聚磷酸钠0.6份，二甲苯磺酸钠1.2份，十二烷基二甲基苄基氯化铵1份。
以上所述的医用抗菌材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将PE、醋酸丁酯和妥尔油脂肪酸加入到反应釜中，将碳酸钠、月桂基甜菜碱、三聚磷酸钠、二甲苯磺酸钠和十二烷基二甲基苄基氯化铵溶于22份水中，然后加入反应釜中，在53℃条件下搅拌混合均匀，其中搅拌混合均匀的搅拌速度为160转/分钟，混合时间为25分钟，然后在真空度为0.03MPa下升温至82℃，搅拌20分钟，再升温至138℃，搅拌反应36分钟，得到混合物一；
步骤二，将抗氧剂和助抗氧剂加入到步骤一得到的混合物一中，在温度为85℃条件下搅拌混合均匀，得到混合物二，其中搅拌混合均匀的搅拌速度为210转/分钟，搅拌时间为32分钟；步骤三，将步骤二得到的混合物二于双螺杆挤出机中挤出，挤出条件为双螺杆挤出机筒后段温度分三段控制，分别控制在202℃、206℃和211℃，料筒前段温度分三段控制，分别控制在210℃、215℃和220℃，机头温度分两段控制，分别控制在223℃、和225℃，得到医用抗菌材料。
实施例3
一种医用抗菌材料，以重量组分计包括：PE 75份，抗氧剂CA 1.2份，助抗氧剂DLTP 1.2份，醋酸丁酯7份，碳酸钠3份，妥尔油脂肪酸8份，月桂基甜菜碱7份，三聚磷酸钠0.7份，二甲苯磺酸钠1.4份，十二烷基二甲基苄基氯化铵2份。
以上所述的医用抗菌材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将PE、醋酸丁酯和妥尔油脂肪酸加入到反应釜中，将碳酸钠、月桂基甜菜碱、三聚磷酸钠、二甲苯磺酸钠和十二烷基二甲基苄基氯化铵溶于26份水中，然后加入反应釜中，在55℃条件下搅拌混合均匀，其中搅拌混合均匀的搅拌速度为180转/分钟，混合时间为30分钟，然后在真空度为0.04MPa下升温至88℃，搅拌25分钟，再升温至140℃，搅拌反应40分钟，得到混合物一；
步骤二，将抗氧剂和助抗氧剂加入到步骤一得到的混合物一中，在温度为95℃条件下搅拌混合均匀，得到混合物二，其中搅拌混合均匀的搅拌速度为240转/分钟，搅拌时间为36分钟；
步骤三，将步骤二得到的混合物二于双螺杆挤出机中挤出，挤出条件为双螺杆挤出机筒后段温度分三段控制，分别控制在205℃、212℃和216℃，料筒前段温度分三段控制，分别控制在215℃、222℃和228℃，机头温度分两段控制，分别控制在225℃和230℃，得到医用抗菌材料。
实施例4
一种医用抗菌材料，以重量组分计包括：PE 76份，抗氧剂CA 1.5份，助抗氧剂DLTP 1.3份，醋酸丁酯8份，碳酸钠4份，妥尔油脂肪酸9份，月桂基甜菜碱9份，三聚磷酸钠0.8份，二甲苯磺酸钠1.6份，十二烷基二甲基苄基氯化铵3份。
以上所述的医用抗菌材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将PE、醋酸丁酯和妥尔油脂肪酸加入到反应釜中，将碳酸钠、月桂基甜菜碱、三聚磷酸钠、二甲苯磺酸钠和十二烷基二甲基苄基氯化铵溶于28份水中，然后加入反应釜中，在60℃条件下搅拌混合均匀，其中搅拌混合均匀的搅拌速度为190转/分钟，混合时间为36分钟，然后在真空度为0.05MPa下升温至88℃，搅拌30分钟，再升温至145℃，搅拌反应42分钟，得到混合物一；
步骤二，将抗氧剂和助抗氧剂加入到步骤一得到的混合物一中，在温度为96℃条件下搅拌混合均匀，得到混合物二，其中搅拌混合均匀的搅拌速度为250转/分钟，搅拌时间为40分钟；
步骤三，将步骤二得到的混合物二于双螺杆挤出机中挤出，挤出条件为双螺杆挤出机筒后段温度分三段控制，分别控制在208℃、213℃和217℃，料筒前段温度分三段控制，分别控制在215℃、224℃和230℃，机头温度分两段控制，分别控制在222℃和228℃，得到医用抗菌材料。
实施例5
一种医用抗菌材料，以重量组分计包括：PE 80份，抗氧剂CA 2份，助抗氧剂DLTP 2份，醋酸丁酯8份，碳酸钠4份，妥尔油脂肪酸10份，月桂基甜菜碱10份，三聚磷酸钠1份，二甲苯磺酸钠2份，十二烷基二甲基苄基氯化铵4份。
以上所述的医用抗菌材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将PE、醋酸丁酯和妥尔油脂肪酸加入到反应釜中，将碳酸钠、月桂基甜菜碱、三聚磷酸钠、二甲苯磺酸钠和十二烷基二甲基苄基氯化铵溶于30份水中，然后加入反应釜中，在60℃条件下搅拌混合均匀，其中搅拌混合均匀的搅拌速度为200转/分钟，混合时间为40分钟，然后在真空度为0.06MPa下升温至90℃，搅拌30分钟，再升温至150℃，搅拌反应50分钟，得到混合物一；
步骤二，将抗氧剂和助抗氧剂加入到步骤一得到的混合物一中，在温度为100℃条件下搅拌混合均匀，得到混合物二，其中搅拌混合均匀的搅拌速度为260转/分钟，搅拌时间为40分钟；
步骤三，将步骤二得到的混合物二于双螺杆挤出机中挤出，挤出条件为双螺杆挤出机筒后段温度分三段控制，分别控制在212℃、217℃和220℃，料筒前段温度分三段控制，分别控制在224℃、230℃和240℃，机头温度分两段控制，分别控制在225℃和230℃，得到医用抗菌材料。
对比例1
一种医用抗菌材料，以重量组分计包括：PE 75份，抗氧剂CA 1.2份，助抗氧剂DLTP 1.2份，醋酸丁酯7份，碳酸钠3份，妥尔油脂肪酸8份，月桂基甜菜碱7份，三聚磷酸钠0.7份，二甲苯磺酸钠1.4份，十二烷基二甲基苄基氯化铵2份。
以上所述的医用抗菌材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将PE、醋酸丁酯和妥尔油脂肪酸加入到反应釜中，将碳酸钠、月桂基甜菜碱、三聚磷酸钠、二甲苯磺酸钠和十二烷基二甲基苄基氯化铵溶于26份水中，然后加入反应釜中，在55℃条件下搅拌混合均匀，其中搅拌混合均匀的搅拌速度为180转/分钟，混合时间为30分钟，得到混合物一；
步骤二，将抗氧剂和助抗氧剂加入到步骤一得到的混合物一中，在温度为95℃条件下搅拌混合均匀，得到混合物二，其中搅拌混合均匀的搅拌速度为240转/分钟，搅拌时间为36分钟；
步骤三，将步骤二得到的混合物二于双螺杆挤出机中挤出，挤出条件为双螺杆挤出机筒后段温度分三段控制，分别控制在205℃、212℃和216℃，料筒前段温度分三段控制，分别控制在215℃、222℃和228℃，机头温度分两段控制，分别控制在225℃和230℃，得到医用抗菌材料。
对比例2
一种医用抗菌材料，以重量组分计包括：PE 75份，抗氧剂CA 1.2份，助抗氧剂DLTP 1.2份，醋酸丁酯7份，碳酸钠3份，妥尔油脂肪酸8份，月桂基甜菜碱7份，三聚磷酸钠0.7份，十二烷基二甲基苄基氯化铵2份。
以上所述的医用抗菌材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将PE、醋酸丁酯和妥尔油脂肪酸加入到反应釜中，将碳酸钠、月桂基甜菜碱、三聚磷酸钠和十二烷基二甲基苄基氯化铵溶于26份水中，然后加入反应釜中，在55℃条件下搅拌混合均匀，其中搅拌混合均匀的搅拌速度为180转/分钟，混合时间为30分钟，然后在真空度为0.04MPa下升温至88℃，搅拌25分钟，再升温至140℃，搅拌反应40分钟，得到混合物一；
步骤二，将抗氧剂和助抗氧剂加入到步骤一得到的混合物一中，在温度为95℃条件下搅拌混合均匀，得到混合物二，其中搅拌混合均匀的搅拌速度为240转/分钟，搅拌时间为36分钟；
步骤三，将步骤二得到的混合物二于双螺杆挤出机中挤出，挤出条件为双螺杆挤出机筒后段温度分三段控制，分别控制在205℃、212℃和216℃，料筒前段温度分三段控制，分别控制在215℃、222℃和228℃，机头温度分两段控制，分别控制在225℃和230℃，得到医用抗菌材料。
对以上实施例和对比例进行性能测试，具体结果见下表：
从以上试验数据可以看出，本发明提供的医用抗菌材料具有良好的综合性能，其中拉伸强度达到了23.5MPa以上，伸长率达到了42.2％以上，弯曲强度达到了132MPa以上，缺口冲击强度达到了126J/m以上，对金黄色葡萄球菌抑制率达到了98.7％以上，对大肠杆菌抑制率达到了99.3％以上。以上数据中，实施例3制备得到的医用抗菌材料综合性能更为突出，因此作为最优选实施例。对比例1与对比例2是在实施例3的基础上进行的验证性试验，其中对比例1中在制备步骤一中没有进行“在真空度为0.04MPa下升温至88℃，搅拌25分钟，再升温至140℃，搅拌反应40分钟，”的反应，结果导致最终材料的综合性能均有所下降，因此可以得出，制备方法步骤一中的真空反应是能够得到性能优良的本发明提供的产品的关键因素。对比例2中没有加入二甲苯磺酸钠，结果导致最终材料的抗菌性能有明显的下降，说明该组分的加入会与其他组分共同作用进一步提高材料的抗菌性能。

Claims (8)

1.一种医用抗菌材料，其特征在于，以重量组分计包括：PE 65-80份，抗氧剂0.8-2份，助抗氧剂0.8-2份，醋酸丁酯3-8份，碳酸钠1-4份，妥尔油脂肪酸5-10份，月桂基甜菜碱5-10份，三聚磷酸钠0.5-1份，二甲苯磺酸钠0.8-2份，十二烷基二甲基苄基氯化铵1-4份。
2.根据权利要求1所述的医用抗菌材料，其特征在于，以重量组分计包括：PE 70-76份，抗氧剂1-1.5份，助抗氧剂1-1.3份，醋酸丁酯6-8份，碳酸钠2-4份，妥尔油脂肪酸7-9份，月桂基甜菜碱6-9份，三聚磷酸钠0.6-0.8份，二甲苯磺酸钠1.2-1.6份，十二烷基二甲基苄基氯化铵1-3份。
3.根据权利要求1所述的医用抗菌材料，其特征在于，抗氧剂为抗氧剂CA。
4.根据权利要求1所述的医用抗菌材料，其特征在于，助抗氧剂为助抗氧剂DLTP。
5. 权利要求1-4任一项所述的医用抗菌材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，将PE、醋酸丁酯和妥尔油脂肪酸加入到反应釜中，将碳酸钠、月桂基甜菜碱、三聚磷酸钠、二甲苯磺酸钠和十二烷基二甲基苄基氯化铵溶于20-30份水中，然后加入反应釜中，在50-60℃条件下搅拌混合均匀，然后在真空度为0.02-0.06MPa下升温至80-90℃，搅拌20-30分钟，再升温至130-150℃，搅拌反应30-50分钟，得到混合物一；
步骤二，将抗氧剂和助抗氧剂加入到步骤一得到的混合物一中，在温度为80-100℃条件下搅拌混合均匀，得到混合物二；
步骤三，将步骤二得到的混合物二于双螺杆挤出机中挤出，得到医用抗菌材料。
6.根据权利要求5所述的医用抗菌材料的制备方法，其特征在于，步骤一中搅拌混合均匀的搅拌速度为150-200转/分钟，混合时间20-40分钟。
7.根据权利要求5所述的医用抗菌材料的制备方法，其特征在于，步骤二中搅拌混合均匀的搅拌速度为200-260转/分钟，搅拌时间为30-40分钟。
8.根据权利要求5所述的医用抗菌材料的制备方法，其特征在于，步骤三中挤出条件为双螺杆挤出机筒后段温度分三段控制，分别控制在200-220℃，料筒前段温度分三段控制，分别控制在210-240℃，机头温度分两段控制，分别控制在220-230℃。
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