由季铵盐型GEMINI乳化剂制备多孔抑菌材料的方法、多孔抑菌材料及应用技术

本发明专利技术涉及一种由季铵盐型GEMINI乳化剂制备多孔抑菌材料的方法、多孔抑菌材料及应用，所述方法包括由季铵盐型GEMININ乳化剂来稳定含疏水改性纳米氧化锌的超高内相（>95%）Pickering乳液制备开孔式多孔结构材料的步骤，相比于常规高内相乳液制备多孔材料的方法，乳化剂用量大大降低、乳化液更稳定，制备的多孔材料柔韧性更好，可以用于亲水流体的吸收，并具有很好的抗菌抑菌效果。并具有很好的抗菌抑菌效果。并具有很好的抗菌抑菌效果。

【技术实现步骤摘要】
由季铵盐型GEMINI乳化剂制备多孔抑菌材料的方法、多孔抑菌材料及应用


[0001]本专利技术涉及多孔结构材料制备
，具体涉及一种由季铵盐型GEMINI乳化剂制备多孔抑菌材料的方法、多孔抑菌材料及其应用。

技术介绍

[0002]传统高内相乳液(HIPE)为稳定体积分数超过74％的内相而不得不使用含量很高的乳化剂，这种靠小分子乳化剂来稳定的HIPE乳液的稳定性较差，受温度、剪切速度等环境因素影响较大，易发生水油分离。而Pickering HIPE乳液(HIPPE)能够依靠很少量的固体颗粒即获得很好的稳定性，乳化剂的用量可降低至原加入量的50％以下，既节约了原料成本，也可借助固体粒子的本身特性来赋予乳液固化后的材料某些独特的性能，比如磁性、pH响应性、抗菌效果、催化效果、吸附效果等。但据现有文献公开所述，仅仅依靠固体颗粒来稳定的HIPPE固化后的多孔材料是闭孔的，且材料柔韧性差，疏水性强，对亲水流体的吸收效果差，不适合应用于一次性卫生用品的吸收材料。
[0003]专利CN107778408A中公开了一种利用GEMINI乳化剂稳定的水包油型高内相乳液，固化后得到一种多孔材料的方法，在该专利技术中，内相体积分数控制在较低范围(75％
‑
95％)，固化后的泡沫强度较高，缺少弹性，不适合用作吸水材料，且固化时间很长(>24小时)。专利CN108689405A同样公开了一种利用氨基酸型GEMINI乳化剂制备80％内相比的水包油型高内相乳液，固化后得到一种酚醛树脂多孔材料的方法，并陈述了制备的多孔材料作为电极材料应用时的电化学性能，在该专利中GEMINI乳化剂只作为普通乳化用途，且固化时间较长(>72小时)，制备的多孔材料强度高无弹性。专利US20150099638A1中公开了一种利用氨基酸型GEMINI乳化剂、糖类衍生物和疏水改性聚合物的混合稳定剂来制备内相比为65％
‑
80％的水包油型高内相乳液，以及这种高内相乳液作为身体护理用品(防晒霜、身体乳、洗发护发、沐浴露等)中的应用。
[0004]从目前所公开的由GEMINI乳化剂制备开孔式多孔材料，一是水包油型体系，例如酚醛泡沫、聚丙烯酰胺泡沫，固化后的多孔材料强度较高，缺少弹性；二是内相体积分数低，局限于95％以下；三是GEMINI乳化剂多是氨基酸型乳化剂，且作用单一；四是没有能够适用于一次性吸收用品吸收材料的多孔材料，或抑菌型多孔吸收材料。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有技术存在的问题，提供一种利用季铵盐型GEMINI乳化剂来稳定含有疏水改性纳米氧化锌的内相体积分数在95％以上的超高内相HIPPE乳液，固化后得到开孔式多孔抑菌材料的方法，较现有技术公开的HIPE制备的吸收泡沫材料，本专利技术方法制备的多孔抑菌材料具有乳化剂用量更低，材料柔韧性更好，更适合于高水油比体系，且在具备良好吸收性的同时能够抑菌抗菌。
[0006]本专利技术的又一目的在于提供采用前述方法制备的吸收性良好、抑菌抗菌的HIPPE
开孔式多孔抑菌材料。
[0007]本专利技术的再一目的在于提供这种HIPPE多孔抑菌材料在一次性卫生用品领域中的应用。
[0008]为实现以上专利技术目的，本专利技术采用如下的技术方案：
[0009]一种由季铵盐型GEMINI乳化剂制备多孔抑菌材料的方法，包括以下步骤：
[0010]1)将疏水改性纳米氧化锌、季铵盐型GEMINI乳化剂与单体组分分散成均一油相；
[0011]2)在剪切作用下，油相与水相乳化成稳定的高内相Pickering乳液，水相体积与油相质量的比值不低于为20mL：1g；
[0012]3)将乳化好的Pickering乳液进行固化，再将固化后的泡沫经洗涤、脱水和干燥后得到开孔式多孔抑菌材料。
[0013]在一个具体的实施方案中，所述步骤1)的油相中所述疏水改性纳米氧化锌的加入量占油相总重量的0.5％
‑
5％；优选地，所述疏水改性纳米氧化锌的粒径为1nm
‑
80nm；更优选地，所述疏水改性纳米氧化锌选自C9
‑
C24长链饱和或不饱和脂肪酸改性纳米氧化锌、有机硅改性纳米氧化锌、硅烷偶联剂改性纳米氧化锌、钛酸酯偶联剂改性纳米氧化锌、表面活性剂改性纳米氧化锌、聚乙二醇改性纳米氧化锌中的至少任一种。
[0014]在一个具体的实施方案中，所述步骤1)的油相中所述的季铵盐型GEMINI乳化剂的加入量占油相总重量0.2％～10％，优选0.2％～5％；优选地，所述季铵盐型GEMINI乳化剂为式Ι的通式结构，
[0015][0016]其中，中间链接基团R0选自C1～C8的烷酯基、含醚键的烷基、醇烷基、聚亚甲基或含一个或多个双键的烯烃基中的任一种，优选为
‑
(CH2)
n
‑
、
[0017]‑
(CH2CH2O)
n
‑
、
‑
(CH2)
n
(COO)
m
‑
、
‑
(CH2)
n
(CH＝CH)
m
‑
、
‑
(CH2)
n
(CHOH)
m
‑
中的任一种，其中n≥1、m≥1、2≤n+m≤8；两端的疏水链段R1与R2各自独立地选自
‑
C
n
H
2n+1
、
‑
H
2n
‑1C
n
‑1COO(CH2)
m
‑
、
‑
(CH2)
m
(OCH2CH2)
n
‑
、环烷基、包含苯环或杂环的烷烃基中的任一种，其中n≥1，m≥1；优选地，R1或R2为C12～C24的烷基或酯基；X
‑
选自卤离子或硫酸甲酯离子(CH2SO4‑
)中的任一种，优选为Cl
‑
或Br
‑
。
[0018]在一个具体的实施方案中，所述步骤1)的油相中所述的单体组分占油相总重量的85％至95％；优选地，所述单体组分包含：
[0019]i)以油相中所含单体的总重量计，60％至95％重量百分比的至少一种基本上不溶于水的单官能团共聚单体；优选地，所述单官能共聚单体选自苯乙烯、丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酸芳基酯中地任一种或几种混合；
[0020]ii)以油相中所含单体的总重量计，5％至40％重量百分比的至少一种基本上不溶于水的多官能团交联剂。
[0021]在一个具体的实施方案中，所述步骤2)中水相包含0.5％
‑
15％重量百分比的水溶性电解质；优选地，混合剪切速度为50rpm～2000rpm，油包水乳液的水相体积与油相的重量比为20mL～40mL：1g；更优选地，所述油相或水相中还包含占单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种由季铵盐型GEMINI乳化剂制备多孔抑菌材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将疏水改性纳米氧化锌、季铵盐型GEMINI乳化剂与单体组分分散成均一油相；2)在剪切作用下，油相与水相乳化成稳定的高内相Pickering乳液，水相体积与油相质量的比值不低于为20mL：1g；3)将乳化好的Pickering乳液进行固化，再将固化后的泡沫经洗涤、脱水和干燥后得到开孔式多孔抑菌材料。2.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述步骤1)的油相中所述疏水改性纳米氧化锌的加入量占油相总重量的0.5％
‑
5％；优选地，所述疏水改性纳米氧化锌的粒径为1nm
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80nm；更优选地，所述疏水改性纳米氧化锌选自C9
‑
C24长链饱和或不饱和脂肪酸改性纳米氧化锌、有机硅改性纳米氧化锌、硅烷偶联剂改性纳米氧化锌、钛酸酯偶联剂改性纳米氧化锌、表面活性剂改性纳米氧化锌、聚乙二醇改性纳米氧化锌中的至少任一种。3.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述步骤1)的油相中所述的季铵盐型GEMINI乳化剂的加入量占油相总重量0.2％～10％，优选0.2％～5％；优选地，所述季铵盐型GEMINI乳化剂为式Ι的通式结构，其中，中间链接基团R0选自C1～C8的烷酯基、含醚键的烷基、醇烷基、聚亚甲基或含一个或多个双键的烯烃基中的任一种，优选为
‑
(CH2)
n
‑
、
‑
(CH2CH2O)
n
‑
、
‑
(CH2)
n
(COO)
m
‑
、
‑
(CH2)
n
(CH＝CH)
m
‑
、
‑
(CH2)
n
(CHOH)
m
‑
中的任一种，其中n≥1、m≥1、2≤n+m≤8；两端的疏水链段R1与R2各自独立地选自
‑
C
n
H
2n+1
、
‑
H
2n
‑1C
n
‑1COO...

【专利技术属性】
技术研发人员：尉晓丽，方璞，潘世伟，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：