本发明专利技术公开了一种粘土基纳米银复合水凝胶及其制备方法。粘土基纳米银复合水凝胶的制备方法包括下述步骤：（a）制备包含无机粘土和水的第一分散体；（b）将单体与第一分散体混合，从而形成第二分散体，所述单体是丙烯酰胺类单体和丙烯酸酯类单体中的至少一种；（c）将AgNO3水溶液与第二分散体混合，从而形成第三分散体；以及（d）使第三分散体中的所述单体发生原位自由基聚合，同时第三分散体中的所述单体在无机粘土的催化作用下将第三分散体中的Ag+还原成纳米Ag粒子，从而形成粘土基纳米银复合水凝胶。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纳米复合材料领域，具体涉及一种抗菌性。
技术介绍
聚合物水凝胶是一种具有三维网络状结构且含有大量水的亲水性高分子功能材料。由于其含有大量的水，具有优异的生物相容性，因此聚合物水凝胶在生物医学材料和工业上有着广泛的应用前景。然而，传统化学交联的水凝胶的机械强度不高，表现为凝胶很脆，强度很低，难以满足某些应用中的应力和形变的要求。这限制了水凝胶在许多方面的应用。 近年来含金属纳米材料的高分子聚合水凝胶材料的研究得到广泛关注。将纳米金属材料均匀的分散在聚合物基体中在光学、电学、化学、生物医学等领域都有重大意义。纳米银是以纳米技术为基础研制的新型抗菌材料。随着科学医疗技术的不断发展，纳米银很快被广泛应用在医疗产品中用于抗菌治疗，如纳米抗菌辅料、纳米银眼药、纳米银织物、纳米银导尿管、纳米银骨水泥、含纳米银的心脏瓣膜等。纳米银材料由于其表面积大，粒径小，容易跟病原微生物发生密切接触，因此是优良的抗菌剂，极少量的纳米银就可以产生强力的杀菌作用。而且，纳米银具有比同类常规无机抗菌材料更强的抗菌活性，这是因为纳米银微溶于水后能释放出浓度为70ppm的Ag+和Ag°，而其他形式的银(如硝酸银和磺胺嘧啶银)只能释放出Ag+，Ag。的灭菌活性比Ag+更持久。银离子在抗菌上的应用已经有很长的历史，医用创面材料自上世纪六十年代以来在创面处理领域的研究探讨取得了三次里程碑式的重大进展。第一次重大进展是在1962年，英国学者Winter博士对猪创面模型进行研究并首次发现覆盖有塑料薄膜的伤口上皮形成速度比暴露的伤口快；1963年，Hinman和Maibach证实人体湿润伤口较干燥的伤口愈合快；1972年，Roveeti提出了 “湿性创面愈合”理论湿性创面环境能够加快上皮细胞增生移行的速度，从而促进创面愈合。“湿性创面愈合”理论促使在上世纪七十年代以来开发出了一系列新型的敷料，包括水胶体敷料、水凝胶敷料等。这些敷料可对创面渗出液进行主动调节，即可以吸除创面过多渗出液，但却不会使创面过于干燥、脱水，有效减少“创面泡软”、“浸溃”情况发生。将银离子复合到水凝胶敷料中，在这方面世界各大医药公司也推出了一系列产品。而纳米银水凝胶敷料能在相当长的一段时间内持续释放出低浓度的纳米银或银离子，其使用价值更高。这也引发纳米银复合水凝胶的研究热潮。制备含纳米Ag复合的水凝胶材料目前主要分两个步骤1)制备高分子水凝胶材料基体；2)再将Ag NPs (Ag纳米粒子)复合到水凝胶体系中。Y. Murali Mohan (Polymer, 2007, 48:158-164)报道了单分散性纳米银复合水凝胶的合成先制备N-异丙基丙烯酰胺/丙烯酸钠混合的水凝胶基体，将水凝胶在AgNO3溶液中溶胀I天，再转移至NaBH4溶液中还原一定时间得到稳定性及分布都较好的纳米Ag复合水凝胶。Varsha Thomas (J. Appl. Polym. Sci.，2009，111 :934 - 944)采用“溶胀-收缩”(BI-BO)法制备丙烯酰胺纳米Ag复合水凝胶，实验证明“溶胀-收缩”的次数越多获得的凝胶颜色越深，Ag纳米粒子浓度越大。魏清渤(延安大学学报，2011，30:53-57)以N，N-亚甲基双丙烯酰胺(N，N-MBA)为交联剂，过硫酸钾(KPS)为引发剂，合成了聚丙烯酰胺(AAm)-羧甲基纤维素钠盐(CMC)半互穿网络水凝胶，并以聚乙二醇作还原剂吸附还原AgNO3溶液制备了含纳米Ag的半互穿网络水凝胶。Ihor Tarnavchyk(MacromoI.Rapid Commun. , 2009, 30:1564 - 1569)制备了聚N-羟甲基丙烯酰胺水凝胶，还原剂吸附Ag NO3得到纳米银复合水凝胶。两步法制备的纳米复合水凝胶材料都存在银盐吸附由内到外的分布不匀且步骤比较繁琐的问题。Mustafa Uygun (Macromol. Chem. Phys.，2009，210:1867 - 1875)虽然以紫外光诱导自由基聚合同时还原AgNO3, —步制得含纳米银的传统化学交联的AAm/BAAm水凝胶，但机械强度不高，凝胶很脆强度很低，难以满足某些应用中的高应力和大形变的要求，还需要添加光引发剂、还原剂等化学试剂。
技术实现思路
为了解决上述技术问题中的至少一个，本专利技术提供了一种。根据本专利技术的制备粘土基纳米银复合水凝胶的方法包括下述步骤Ca)制备包含无机粘土和水的第一分散体；(b)将单体与第一分散体混合，从而形成第二分散体，所述单体是丙烯酰胺类单体和丙烯酸酯类单体中的至少一种；(c)将AgNO3水溶液与第二分散体混合，从而形成第三分散体；以及(d)使第三分散体中的所述单体发生原位自由基聚合，同时第三分散体中的所述单体在无机粘土的催化作用下将第三分散体中的Ag+还原成纳米Ag粒子，从而形成粘土基纳米银复合水凝胶。根据本专利技术的一方面，所述无机粘土是钠基膨润土、钙基膨润土、蒙脱土、锂皂土中的至少一种。根据本专利技术的一方面，所述丙烯酰胺类单体是丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N, N- 二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺中的至少一种。根据本专利技术的一方面，所述丙烯酸酯类单体是甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸2-羟乙酯中的至少一种。根据本专利技术的一方面，在第一分散体中，基于100重量份的水，无机粘土的量为I重量份-10重量份。根据本专利技术的一方面，在第二分散体中，所述单体的浓度为O. 2mol/L-3mol/L。根据本专利技术的一方面,在第三分散体中，AgNO3的浓度为lmmol/L-10mmol/L。根据本专利技术的一方面，使第三分散体中的所述单体发生原位自由基聚合的步骤包括对含有或不含有紫外光引发剂的第三分散体照射紫外光不少于10分钟，从而使所述单体发生原位自由基聚合而形成水凝胶；或者将含有热引发剂的第三分散体在15°c -45°c下放置I小时以上，从而使所述单体发生原位自由基聚合而形成水凝胶。根据本专利技术的一方面，所述紫外光引发剂是2-羟基-2-甲基-I-苯基丙酮、2-羟基-4’ -(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、2-二甲氨基-2-苄基-l--I- 丁酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦中的至少一种。根据本专利技术的一方面，在第三分散体中，紫外光引发剂的量为lg/L_5g/L。根据本专利技术的一方面，所述热引发剂是过硫酸钾、过硫酸铵、过氧化二苯甲酰中的至少一种。根据本专利技术的一方面，在第三分散体中，热引发剂的量为O. 5g/L_3g/L。根据本专利技术的一方面,所述纳米Ag粒子具有5nm_15nm的粒径。根据本专利技术的粘土基纳米银复合水凝胶包括水凝胶、无机粘土和纳米Ag粒子，所述水凝胶是聚丙烯酰胺类水凝胶和聚丙烯酸酯类水凝胶中的至少一种。根据本专利技术的一方面，基于100重量份的所述水凝胶，所述无机粘土的量为O. 6 重量份-10重量份，优选地为O. 8重量份-8重量份，更加优选地为I重量份至6重量份，更加优选地为2重量份-4重量份；所述粘土基纳米银复合水凝胶中纳米Ag粒子的浓度为lmmol/L-10mmol/L,优选地为 2mmol/L-8mmol/L,更加优选地为 4mmol/L-6mmol/L。根据本专利技术的一方面，粘土基纳米银复合水凝胶由所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制备粘土基纳米银复合水凝胶的方法，包括下述步骤：（a）制备包含无机粘土和水的第一分散体；（b）将单体与第一分散体混合，从而形成第二分散体，所述单体是丙烯酰胺类单体和丙烯酸酯类单体中的至少一种；（c）将AgNO3水溶液与第二分散体混合，从而形成第三分散体；以及（d）使第三分散体中的所述单体发生原位自由基聚合，同时第三分散体中的所述单体在无机粘土的催化作用下将第三分散体中的Ag+还原成纳米Ag粒子，从而形成粘土基纳米银复合水凝胶。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张公正，杨国丽，李欢军，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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