一种耐高温复合抗菌剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐高温复合抗菌剂及其制备方法，涉及抗菌技术材料技术领域，包括以下原料制成：硫酸锌、硝酸银、二氧化硅、硝酸、季铵盐壳聚糖、三羟甲基氨基甲烷盐酸盐缓冲溶液、质量浓度为2%的氢氧化钠溶液、多巴胺。其具有稳定性强、不易变色的优点。不易变色的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温复合抗菌剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及抗菌技术材料
，特别涉及一种耐高温复合抗菌剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]抗菌材料是指自身具有杀灭或抑制微生物功能的一类新型功能材料，通过添加一定的抗菌剂，使得材料具有抑制或杀灭表面细菌的能力。
[0003]抗菌剂能够抑制细菌生长，阻止细菌滋生过多，危害人们的健康。当前抗菌材料所使用的抗菌剂主要有三大类，包括有机抗菌剂、无机抗菌剂、天然抗菌剂。其中天然抗菌剂是从自然界中提取、纯化，而获得的一类抗菌物质，具有绿色、安全、健康等优点，但是天然抗菌剂加工提取困难、耐热性较差，且使用寿命较短。有机抗菌剂一般具有抗菌作用迅速、抗菌力强的优点，但溶出快、耐久性差、耐热性差、耐候性较差、抗菌稳定性较低，且部分抗菌剂对皮肤刺激性较大，不适宜用于直接接触皮肤的材料上，并且加工时会有损失。无机抗菌剂中由于Hg
2+
、Pb
2+
、Co
2+
等具有毒性，因此大多是无机物载Ag
2+
、Zn
2+
、Cu
2+
的复合物，无机抗菌剂的抗菌有效期长、耐高温、无味无毒，但无机抗菌剂需要较长时间与细菌接触，才能够有明显的抑菌效果，因此不能有效快速阻止细菌的繁殖，不能满足日常生活中的需求。
[0004]目前，公开号为CN 109303050 A的中国专利公开了一种耐高温型复合抗菌剂及其制备方法，它包括甲壳素、壳聚糖溶液、乳酸锌溶液、淀粉溶液、氢氧化钠溶液、盐酸溶液、酶解液、乙酸乙酯、多巴胺溶液、氧化钙、硝酸银溶液和去离子水。
[0005]这种耐高温型复合抗菌剂虽然抑菌效率高、耐高温、制备方法简单、成本低廉，抗菌剂的粒径均一，无团聚现象发生，具有极佳的抗菌性，但是其中游离的Ag
2+
，化学稳定性差，容易受外部因素影响，造成抗菌剂出现变色情况，在抗菌材料中使用这种抗菌剂后，会使成品着色，外观难看、质量低劣。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种耐高温复合抗菌剂及其制备方法，其具有稳定性强、不易变色的优点。
[0007]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0008]一种耐高温复合抗菌剂，包括以下重量份的原料：硫酸锌15
‑
20份、硝酸银3
‑
5份、二氧化硅凝胶8
‑
12份、硝酸28
‑
32份、季铵盐壳聚糖20
‑
24份、三羟甲基氨基甲烷盐酸盐缓冲溶液8
‑
12份、质量浓度为2％的氢氧化钠溶液2
‑
6份、多巴胺8
‑
12份。
[0009]通过采用上述技术方案，采用二氧化硅凝胶作为抗菌成分的载体，二氧化硅凝胶具有非常大的比表面积和孔洞率，能够有效吸附抗菌成分，二氧化硅凝胶具有消光性，能够保护内部的抗菌成分，尤其是Ag
2+
，不受光的影响而变色。通过采用多巴胺，在吸附了抗菌成分的二氧化硅载体外形成多巴胺膜，进一步隔绝了外部环境对抗菌成分的影响，减缓Ag
2+
的氧化反应，从而改善抗菌剂变色的情况。
[0010]进一步的，所述原料优选为：硫酸锌18份、硝酸银4份、二氧化硅10份、硝酸30份、季铵盐壳聚糖20份、三氨基甲烷盐酸盐缓冲溶液10份、质量浓度为2％的氢氧化钠溶液4份、多巴胺10份。
[0011]通过采用上述技术方案，二氧化硅具有耐高温、比表面积大、化学稳定性好等特点，将其作为载体制备的抗菌剂具有粒径小、分散性优良的优点。Ag2+是一种抗菌性能优异的抗菌成分，它对细菌的生长繁殖具有有效的抑制作用。Zn
2+
资源丰富、稳定性高，能够提高抗菌剂的机械性能，作为抗菌剂Zn
2+
的抗菌效果并不是特别优秀，但是Zn
2+
可以与Ag
2+
发生协同作用，使Ag
2+
抗菌剂的杀菌性能明显提高，并且得到的复合材料抗菌效率与作用时间也有明显提高。季铵盐壳聚糖属于壳聚糖的衍生物，是一种天然抗菌成分，其抗菌性优于壳聚糖及其他壳聚糖衍生物。
[0012]进一步的，季铵盐壳聚糖包括以下重量份原料制成：壳聚糖18
‑
22份、质量浓度为5％的乙酸溶液80
‑
100份、质量浓度5％的氢氧化钠溶液80
‑
100份、环氧丙烷三甲基氯化铵30
‑
40份、异丙醇80
‑
100份。
[0013]通过采用上述技术方案，异丙醇作为一种有机溶剂，能够冲洗掉季铵盐壳聚糖中的杂质，采用壳聚糖与环氧丙烷三甲基氯化铵合成季铵盐壳聚糖不会生成其他无关副产物，乙酸溶液与氢氧化钠溶液为反应提供合适的pH条件。
[0014]进一步的，季铵盐壳聚糖原料优选为：壳聚糖20份、质量浓度为5％的乙酸溶液100份、质量浓度5％的氢氧化钠溶液100份、环氧丙烷三甲基氯化铵40份、异丙醇100份。
[0015]通过采用上述技术方案，控制各原料的含量，能够得到纯度更高的季铵盐壳聚糖。
[0016]进一步的，三羟甲基氨基甲烷盐酸盐缓冲溶液包括以下重量份原料制成：三羟甲基氨基甲烷10份、盐酸26份、去离子水44份。
[0017]通过采用上述技术方案，三羟甲基氨基甲烷是一种化学性能稳定的化合物，三羟甲基氨基甲烷的水溶液pH在10.5左右，加入盐酸可以调节其pH至所需值，其缓冲液有稳定、缓冲范围大等优点。
[0018]进一步的，二氧化硅包括以下重量份原料制成:硅酸钠10份、碳酸氢钠22份。
[0019]通过采用上述技术方案，采用硅酸钠与碳酸氢钠形成硅酸钠
‑
碳酸氢钠体系，在这样的环境条件下，加速硅酸钠发生水解生成二氧化硅。
[0020]一种耐高温复合抗菌剂的制备方法，包括以下步骤：
[0021]S1:在温度为90℃的恒温反应釜中加入二氧化硅，用硝酸调节pH＝5
‑
6；
[0022]S2:加入硝酸银和硫酸锌，恒温90℃搅拌30min；
[0023]S3:加入季铵盐壳聚糖，继续恒温90℃搅拌30min；
[0024]S4:对得到的悬浊液进行抽滤，加入去离子水冲洗，得到含水固体；
[0025]S5:将含水固体研磨成浆液，喷雾干燥成粉；
[0026]S6:取三羟甲基氨基甲烷盐酸盐缓冲溶液，加入质量浓度为2％的氢氧化钠溶液调节pH＝8
‑
9；
[0027]S7:加入多巴胺，避光条件下迅速搅拌30min；
[0028]S8:将S5中的粉末加入到多巴胺溶液中，常温反应24h；
[0029]S9:抽滤，并用去离子水进行冲洗，干燥得到耐高温复合抗菌剂。
[0030]通过采用上述技术方案，在酸性条件下能够促进二氧化硅对Zn
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐高温复合抗菌剂，包括以下重量份的原料：硫酸锌15
‑
20份、硝酸银3
‑
5份、二氧化硅8
‑
12份、硝酸28
‑
32份、季铵盐壳聚糖16
‑
24份、三羟甲基氨基甲烷盐酸盐缓冲溶液8
‑
12份、质量浓度为2%的氢氧化钠溶液2
‑
6份、多巴胺8
‑
12份。2.根据权利要求1所述的一种耐高温复合抗菌剂，其特征在于，所述原料为：硫酸锌18份、硝酸银4份、二氧化硅10份、硝酸30份、季铵盐壳聚糖20份、三氨基甲烷盐酸盐缓冲溶液10份、质量浓度为2%的氢氧化钠溶液4份、多巴胺10份。3.根据权利要求1所述的一种耐高温复合抗菌剂，其特征在于，所述季铵盐壳聚糖包括以下重量份原料制成：壳聚糖18
‑
22份、质量浓度为5%的乙酸溶液80
‑
100份、质量浓度5%的氢氧化钠溶液80
‑
100份、环氧丙烷三甲基氯化铵30
‑
40份、异丙醇80
‑
100份。4.根据权利要求3所述的一种耐高温复合抗菌剂，其特征在于，所述季铵盐壳聚糖原料为：壳聚糖20份、质量浓度为5%的乙酸溶液100份、质量浓度5%的氢氧化钠溶液100份、环氧丙烷三甲基氯化铵40份、异丙醇100份。5.根据权利要求1所述的一种耐高温复合抗菌剂，其特征在于，所述三羟甲基氨基甲烷盐酸盐缓冲溶液包括以下重量份原料制成：三羟甲基氨基甲烷10份、盐酸26份、去离子水44份。6.根据权利要求1所述的一种耐高温复合抗菌剂，其特征在于，所述二氧化硅包括以下重量份原料制成:硅酸钠10份、碳酸氢钠22份。7.一种耐高温复合抗菌剂的制备方法，包括以下步骤：S1:在温度为90℃的恒温反应釜中加入二氧化硅，用硝酸调节pH=5
‑
6；S2:加入硝酸银...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈藉兵，
申请(专利权)人：沈藉兵，
类型：发明
国别省市：