一种具有长效抗菌抗病毒的聚硅氧烷组合物及其制备方法和应用技术

本申请涉及抗菌抗病毒材料技术领域，更具体地说，它涉及一种具有长效抗菌抗病毒的聚硅氧烷组合物及其制备方法和应用。一种具有长效抗菌抗病毒的聚硅氧烷组合物，由如下重量百分比的原料制成：烷氧基硅烷20

Polysiloxane composition with long-acting antibacterial and antiviral properties and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种具有长效抗菌抗病毒的聚硅氧烷组合物及其制备方法和应用


[0001]本申请涉及抗菌抗病毒材料
，更具体地说，它涉及一种具有长效抗菌抗病毒的聚硅氧烷组合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]涂层材料是人们为了防护、绝缘、装饰等目的而涂覆于物体表面的固态连续薄膜材料，其主要可分为抗菌抗病毒型、耐磨损型、耐热抗氧化型、防腐型、电导和电阻型等几大种类。涂层材料不仅能够延长物件的使用寿命，而且能够利用涂层的特有功能以达到改善办公、居住环境的目的。
[0003]由于自然界中广泛存在种类繁多、数量庞大的有害的细菌及病毒，为了降低细菌和病毒的数量，一般通过在物体表面涂覆含有杀菌剂的抗菌抗病毒型涂层材料，从而减小交叉感染和接触感染的几率。
[0004]但是，大部分使用抗菌抗病毒型涂层材料都会经受长时间的光照和细菌等环境因素造成的综合破坏，一定程度上降低了抗菌抗病毒型涂层材料与物体表面的结合能力，因此也导致抗菌抗病毒型涂层材料容易剥离，从而削弱了其抗菌和抗病毒性能的问题。

技术实现思路

[0005]为了提高涂层材料抗菌抗病毒耐久性能，本申请提供一种具有长效抗菌抗病毒的聚硅氧烷组合物及其制备方法和应用。
[0006]第一方面，本申请提供一种具有长效抗菌抗病毒的聚硅氧烷组合物，采用如下的技术方案：一种具有长效抗菌抗病毒的聚硅氧烷组合物，由如下重量百分比的原料制成：烷氧基硅烷20
‑
40％；有机硅季铵盐0.2
‑
5.0％；酸催化剂0.2
‑r/>2％；封端剂0
‑
5％；纳米二氧化硅溶胶0
‑
30％；水为余量；其中，烷氧基硅烷的分子量小于或等于700。
[0007]有机硅季铵盐抗菌剂是一种具备良好的吸水吸汗性、柔软性的抗菌剂，以有机硅作为媒介,将具有杀菌性能的铵阳离子基团强有力地吸附于细菌的表面,改变细菌细胞壁的通透性,使菌体内的酶、辅酶和代谢中间产物溢出,致使微生物停止呼吸功能而致死,从而达到杀菌、抑菌的作用,即发生了"接触死亡"。
[0008]通过采用上述技术方案，由于采用特定的烷氧基硅烷和有机硅季铵盐进行复配，在酸催化剂的条件下，特定的烷氧基硅烷和有机硅季铵盐均进行水解反应。此时，烷氧基硅
烷和有机硅季铵盐通过水解产生的羟基可相互进行缩合反应，也可与涂覆基材表面的羟基进行缩合反应。因此，在常温条件下，烷氧基硅烷、有机硅季铵盐和基材表面三者之间均因缩合反应形成了化学键连接的化合物，并在基材表面成膜。一方面，增强了三者之间的结合强度，提高膜层的附着力；另一方面，膜层中，具有抗菌作用的有机硅季铵盐键合在化合物的主链上，使得有机硅季铵盐的化学键能高，不易损失和老化，提高了所得聚硅氧烷组合物抗菌和抗病毒的耐久性能。
[0009]本申请所得的聚硅氧烷组合物，由于在常温下可固化成膜，减少了高温烘烤导致膜层抗菌和抗病毒型下降的问题。用250nm波长的紫外线照射本申请所得的聚硅氧烷组合物100小时，其抗菌抗病毒效果依然高达99.9％，并且没有任何衰减。由此表明，在长时间的高温烘烤后，本申请所得的聚硅氧烷组合物，任然具有较强的抗菌和抗病毒的耐久性能。同时，由于所得的聚硅氧烷组合物具有较强的附着力，因此可以牢固的粘附在各种非高光表面，如墙面、地面、纺织品、塑料、金属、纸张、皮革等材料表面。
[0010]优选的，所述具有长效抗菌抗病毒的聚硅氧烷组合物，由如下重量百分比的原料制成：烷氧基硅烷20
‑
40％；有机硅季铵盐0.2
‑
5.0％；酸催化剂0.2
‑
2％；封端剂3
‑
5％；纳米二氧化硅溶胶15
‑
30％；水为余量。
[0011]通过采用上述技术方案，由于引入的纳米二氧化硅溶胶可与水解后的烷氧基硅烷和有机硅季铵盐进行缩合反应，从而在反应体系中形成具有长链及网状结构的透明溶胶体系。然后，通过采用封端剂调节溶胶体系的凝胶反应，得到特定分子量的具有长效抗菌抗病毒的聚硅氧烷组合物，可在溶剂挥发后，其胶粒间可进一步聚合，形成具有三维空间的(HO
‑
Si
‑
O
‑
Si
‑
R
+
)网络结构。因此，通过上述配方所得的特定分子量的具有长效抗菌抗病毒的聚硅氧烷组合物，具有活性稳定和储存周期长的优势。
[0012]优选的，所述烷氧基硅烷包括甲基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷和辛基三甲氧基硅烷中的一种或多种。
[0013]优选的，所述烷氧基硅烷由甲基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和苯基三甲氧基硅烷按重量比1:(1
‑
1.4):(1.2
‑
1.4):(0.8
‑
1.4)混合组成。
[0014]通过采用上述技术方案，由于采用上述配比的原料组成的烷氧基硅烷，具有更高的活性，有利于与有机硅季铵盐、纳米二氧化硅溶胶和基材表面的反应，从而提高所得聚硅氧烷组合物抗菌耐久性能和抗病毒耐久性能。
[0015]优选的，所述具有长效抗菌抗病毒的聚硅氧烷组合物，分子量为50000
‑
100000。
[0016]通过采用上述技术方案，上述分子量的聚硅氧烷组合物，具有更高的活性稳定和储存周期长的优势，并可进一步提高所得聚硅氧烷组合物抗菌耐久性能和抗病毒耐久性能。
[0017]优选的，所述纳米二氧化硅溶胶为改性纳米二氧化硅溶胶，所述改性纳米二氧化硅溶胶的制备步骤为：将阳离子盐加入pH值为8.5
‑
9.5的纳米二氧化硅溶胶中，搅拌混合
后，静置，即得改性纳米二氧化硅溶胶。
[0018]优选的，所述阳离子盐中阳离子为银离子、铜离子、锌离子、铝离子和铵盐离子中的任意一种。
[0019]通过采用上述技术方案，改性纳米二氧化硅溶胶表面吸附有阳离子，其与水解后的烷氧基硅烷和有机硅季铵盐进行缩合反应后，形成的透明溶胶体系中含有的阳离子具有杀菌作用，可进一步提高所得聚硅氧烷组合物抗菌耐久性能和抗病毒耐久性能。
[0020]优选的，所述酸催化剂为甲酸、乙酸、盐酸和柠檬酸中的一种或多种。
[0021]通过采用上述技术方案，上述酸催化剂可有效促进烷氧基硅烷和有机硅季铵盐水解，有利于提高烷氧基硅烷、有机硅季铵盐和纳米二氧化硅溶胶的缩合反应，不仅提高所得配方所得的特定分子量的具有长效抗菌抗病毒的的活性稳定和储存周期，还可进一步提高聚硅氧烷组合物的抗菌耐久性能和抗病毒耐久性能。
[0022]第二方面，本申请提供一种具有长效抗菌抗病毒的聚硅氧烷组合物的制备方法，采用如下的技术方案：一种具有长效抗菌抗病毒的聚硅氧烷组合物的制备方法，包括如下制备步骤：将烷氧基硅烷和有机硅季铵盐搅拌混合后，得到预混物，向预混物中加入酸催化剂和与酸催化剂等量的水的混合物，搅拌混合后，再本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有长效抗菌抗病毒的聚硅氧烷组合物，其特征在于，由如下重量百分比的原料制成：烷氧基硅烷 20
‑
40%；有机硅季铵盐 0.2
‑
5.0%；酸催化剂 0.2
‑
2%；封端剂 0
‑
5%；纳米二氧化硅溶胶 0
‑
30%；水为余量；其中，烷氧基硅烷的分子量小于或等于700。2.根据权利要求1所述的具有长效抗菌抗病毒的聚硅氧烷组合物，其特征在于，由如下重量百分比的原料制成：烷氧基硅烷 20
‑
40%；有机硅季铵盐 0.2
‑
5.0%；酸催化剂 0.2
‑
2%；封端剂 3
‑
5%；纳米二氧化硅溶胶 15
‑
30%；水为余量。3.根据权利要求2所述的具有长效抗菌抗病毒的聚硅氧烷组合物，其特征在于，所述烷氧基硅烷包括甲基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷和辛基三甲氧基硅烷中的一种或多种。4.根据权利要求2所述的具有长效抗菌抗病毒的聚硅氧烷组合物，其特征在于，所述具有长效抗菌抗病毒的聚硅氧烷组合物，分子量为50000
‑
100000。5.根据权利要求2所述的具有长效抗菌抗病毒的聚硅氧烷组合物，其特征在于，所述纳米二氧化硅溶胶为改性纳米二氧化硅溶胶，所述改性纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亚莉，李力锋，刘扬，曾旻昱，
申请(专利权)人：上海先科聚力生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：