CN1781983A - 一种丙烯腈共聚物/纳米复合抗菌材料的制备 - Google Patents

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本发明一种丙烯腈共聚物/纳米复合抗菌材料的制备，提供了一种用乳液聚合制备丙烯腈共聚物/纳米复合抗菌材料的方法。本发明的丙烯腈共聚物/纳米复合抗菌材
料，包括如下组分和用量(质量份)：
丙烯腈 100
可共聚季铵盐化合物 0－20
有机化蒙脱土 0－10乳化
剂 1－5
引发剂 0.1－5

Description

一种丙烯腈共聚物/纳米复合抗菌材料的制备
本发明涉及一种丙烯腈共聚物/纳米复合抗菌材料的制备方法，特别涉及丙烯腈共聚物和无机矿物纳米材料的选择以及纳米复合抗菌材料的制备方法。
以有的抗菌技术中多用载银无机纳米材料或有机低分子抗菌剂，但这些抗菌剂都存在抗菌组分离和溶出而导致的产品变色、使用寿命短、毒负作用大等方面的不足，本发明的目的在抗菌剂抗菌组分稳定性角度出发对抗菌材料的性能进行实质性的改善，特别是增加抗菌剂的使用寿命、降低毒负作用等方面。
为了克服上述的缺点，发明了一种丙烯腈共聚物/纳米复合抗菌材料。由于抗菌聚合物是一种由聚合物组成的高分子材料，由抗菌单体的抗菌组分构成其分子结构的一部分，防止抗菌组分的分离和溶出。因此，抗菌聚合物的抗菌活性或抗菌性能在很长的时间内非常稳定。制备出来的纳米复合抗菌材料在抗菌组份稳定性、抗菌活性、抗菌性能方面较以往的抗菌材料有显著的提高，从而解决了困扰抗菌塑料易变色、使用寿命短、毒负作用大等问题，是一种及具有开发价值的新型抗菌材料。
本发明一种丙烯腈共聚物/纳米复合抗菌材料的制备，提供了一种用乳液聚合制备丙烯腈共聚物/纳米复合抗菌材料的方法。
本发明的丙烯腈共聚物/纳米复合抗菌材料，包括如下组分和用量(质量份)：
  丙烯腈可共聚季铵盐化合物有机化蒙脱土乳化剂引发剂   1000-200-101-50.1-5
本发明所用的丙烯腈(AN)为聚合级(新蒸)，
本发明所用的可共聚季铵盐化合物作为用于获得形成抗菌材料的抗菌单体，可采用具有可聚合官能团的化合物，所述官能因具有不饱和的双健，在其分子中具有抗菌原子团。作为此类化合物的实例，可采用具有不饱和双键的季按盐化合物。具体而言，可优选采用一种或多种选自下述的化合物：乙烯基苄基二甲基正辛基铵盐、乙烯基苄基二甲基正癸基铵盐、乙烯基苄基二甲基正十二烷基铵盐、乙烯基苄基二甲基正十六烷基铵盐、2-丙烯酰氧基己基三甲基铵盐、2-甲基丙烯酰氧基乙基三甲基铵盐、丙烯酰氨基丙基三甲基铵盐、甲基丙烯酸氨基丙基三甲基铵盐、丙烯酸氧基烷基吡啶鎓盐、甲基丙烯酰氧基烷基吡啶鎓盐。
本发明所用的有机化蒙脱土(OMMT)为化学纯，离子交换容量(CEC)为120mml/100g。
本发明所用的乳化剂为十二烷基硫酸钠(SDS)，分析纯。
本发明所用的引发剂为过硫酸钾(K2S2O8)，分析纯。
对本发明的进一步说明：
本发明一种丙烯腈共聚物/纳米复合抗菌材料制备的方法是按下述步骤进行的：
1单体的插入
将0.4gOMMT加入9g丙烯腈和可共聚季铵化合物的混合物中，超声振荡10min，备用。
2原位聚合
向装有搅拌器、回流冷凝器和温度计的250ml三颈瓶中加入90ml去离子水，加入0.2gSDS，搅拌均匀，然后边搅拌边加入超声处理过的OMMT和单体的混合液，水浴升温，将适量的K2S2O8溶解在10ml的去离子水中，待水浴升至设定温度，加入K2S2O98水溶液，反应一定时间得复合物乳液，用13％的饱和食盐水破乳，洗涤，抽滤，在70℃干燥。
在以上制备方法中以不同可共聚季铵盐化合物为共聚单体的实施方案别为如下1-11的实施例：
实施例1
以乙烯基苄基十二烷基胺为可共聚抗菌单体制备丙烯腈共聚物/纳米复合抗菌材料
实施例2
以乙烯基苄基二甲基正辛基铵盐可共聚抗菌单体制备丙烯腈共聚物/纳米复合抗菌材料
实施例3
以乙烯基苄基二甲基正癸基铵盐可共聚抗菌单体制备丙烯腈共聚物/纳米复合抗菌材料
实施例4
以乙烯基苄基二甲基正十二烷基铵盐可共聚抗菌单体制备丙烯腈共聚物/纳米复合抗菌材料
实施例5
以乙烯基苄基二甲基正十六烷基铵盐可共聚抗菌单体制备丙烯腈共聚物/纳米复合抗菌材料
实施例6
以2-丙烯酰氧基己基三甲基铵盐可共聚抗菌单体制备丙烯腈共聚物/纳米复合抗菌材料
实施例7
以2一甲基丙烯酰氧基乙基三甲基铵盐可共聚抗菌单体制备丙烯腈共聚物/纳米复合抗菌材料
实施例8
以丙烯酰氨基丙基三甲基铵盐可共聚抗菌单体制备丙烯腈共聚物/纳米复合抗菌材料
实施例9
以甲基丙烯酸氨基丙基三甲基铵盐可共聚抗菌单体制备丙烯腈共聚物/纳米复合抗菌材料
实施例10
以丙烯酸氧基烷基吡啶鎓盐可共聚抗菌单体制备丙烯腈共聚物/纳米复合抗菌材料
实施例11
以甲基丙烯酰氧基烷基吡啶鎓盐可共聚抗菌单体制备丙烯腈共聚物/纳米复合抗菌材料。

Claims (6)

1.一种丙烯腈共聚物/纳米复合抗菌材料，其特征在于所述的纳米复合抗菌材料的组分和含量如下：(质量份)
丙烯腈                        100
可共聚季铵盐化合物            1-20
有机化蒙脱土                  1-10
乳化剂                        1-5
引发剂                        0.1-5
2.根据权利要求1所述的一种丙烯腈共聚物/纳米复合抗菌材料，其特征在于所述的丙烯腈共聚物是丙烯腈和可共聚季铵盐化合物的共聚物，其中单体丙烯腈(AN)为聚合级(新蒸)，丙烯腈单体也可以是丙烯酸甲酯(MA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)等酯类。可共聚季铵盐化合物作为用于获得形成抗菌材料的抗菌单体，可采用具有可聚合官能团的化合物，所述官能因具有不饱和的双健，在其分子中具有抗菌原子团。作为此类化合物的实例，可采用具有不饱和双键的季按盐化合物。具体而言，可优选采用一种或多种选自下述的化合物：乙烯基苄基二甲基正辛基铵盐、乙烯基苄基二甲基正癸基铵盐、乙烯基苄基二甲基正十二烷基铵盐、乙烯基苄基二甲基正十六烷基铵盐、2一丙烯酰氧基已基三甲基镀盐、2-甲基丙烯酰氧基乙基三甲基铵盐、丙烯酰氨基丙基三甲基铵盐、甲基丙烯酸氨基丙基三甲基铵盐、丙烯酸氧基烷基吡啶鎓盐、甲基丙烯酰氧基烷基吡啶鎓盐。
3.根据权利要求1所述的一种丙烯腈共聚物/纳米复合抗菌材料，其特征在于所述的无机矿物是蒙脱土，也可以是嫩江蛋白石(Opal)、纤维水镁石等含有纳米级片层或孔状的无机矿物。
4.根据权利要求1所述的一种丙烯腈共聚物/纳米复合抗菌材料，其特征在于所用的有机化蒙脱土(OMMT)为化学纯，离子交换容量(CEC)为120mml/100g。
5.根据权利要求1所述的一种丙烯腈共聚物/纳米复合抗菌材，其特征在于所用的乳化剂为十二烷基硫酸钠(SDS)，分析纯。所用的引发剂为过硫酸钾(K2S2O8)，分析纯。
6.根据权利要求1所述的一种丙烯腈共聚物/无机矿物纳米复合材料，其特征在于制备的方法是按下述步骤进行的：
1)单体的插入
将0.4gOMMT加入9gAN和可共聚的季铵盐化合物的混合物中，超声振荡10min，备用。
2)原位聚合
向装有搅拌器、回流冷凝器和温度计的250ml三颈瓶中加入90ml去离子水，加入0.2gSDS，搅拌均匀，然后边搅拌边加入超声处理过的OMMT和单体的混合液，水浴升温，将适量的K2S2O8溶解在10ml的去离子水中，待水浴升至设定温度，加入K2S2O8水溶液，反应一定时间得复合物乳液，用13％的饱和食盐水破乳，洗涤，抽滤，在70℃干燥。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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GB2450475A (en) * 2007-06-12 2008-12-31 Univ Nottingham Trent Antimicrobial polymer nanocomposite
CN105111391A (zh) * 2015-09-23 2015-12-02 福建越特新材料科技有限公司 一种抗菌型塑料负离子添加剂的制备方法
CN105418972A (zh) * 2016-01-25 2016-03-23 郑叶芳 一种有机抗菌剂插层改性蒙脱土及其应用

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