[发明专利]一种复合抗菌剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗菌剂及其制备方法。具体说，涉及一种可用于塑料、纤 维及橡胶上的抗菌剂及其制备方法。

技术背景

胍盐聚合物(聚胍)是一种基于胍基基团的聚合物，是九十年代出现的一 种广谱、高效、无毒、无刺激、对人体温和无害的新型杀菌剂，可以广泛应用 于纺织、农业、食品、医院、塑料、橡胶、纤维等领域的杀菌消毒，近年来成 为杀菌领域的研究热点。目前已有的胍盐聚合物种类包括聚六亚甲基(双)胍 盐酸盐、聚六亚甲基(双)胍丙酸盐、聚六亚甲基(双)胍硬脂酸盐、或者聚 六亚甲基(双)胍的其它无机酸盐和有机酸盐、聚氧乙烯基胍等等，而且许多 新的胍盐聚合物正在被研制之中。

目前，胍盐聚合物大多都是用于水的杀菌处理，例如专利GB2182245， JP05209195，US4891423，CN1390876A，CN1227219C，CN101156586A等。

最近，许多研究发现，胍盐聚合物除了杀菌效率高、无毒、无害等优 点之外，还具有稳定性好、热分解温度较高的特点，因此，有人尝试将其 用于塑料、纤维和橡胶等抗菌。例如，文献Synthesis and antimicrobial activity of polymeric guanidine and biguanidine salts，Polymer40(1999)6189—6198 报道了聚六亚甲基(双)胍盐酸盐和聚六亚甲基(双)胍硬脂酸盐在280℃ 的温度下，对多种细菌和真菌仍具有很好的杀菌效果，因此可以用于聚丙 烯、尼龙等聚合物的抗菌处理。

由于胍基是亲水基团，因此大部分胍盐聚合物水溶性较强，将其制成粉末 样品通常比较困难，往往限制了其在塑料、橡胶和纤维等领域的应用。最近， 已有研究尝试将胍盐聚合物用于以上领域的抗菌用途，例如：专利 CN101037503A，发明了一种制备聚六亚甲基胍丙酸盐粉末的生产方法，该发明 利用离子分离交换膜，成功地将聚六亚甲基胍丙酸盐从水溶液中分离出来，制 成粉末状样品，克服了聚胍丙酸盐强吸湿性的缺点，使其可以用于塑料、纤维 和橡胶的抗菌助剂。

专利CN1350022A，CN1445270A，CN1569923A，US7282538B2发明了一 种制备多元胺和胍盐聚合物的聚合物的方法，该胍盐聚合物产物上有可以进行 接枝的活性基团，包括双键、环氧基团等，然后利用熔融法、溶液法或者固相 法将这种胍盐聚合物与树脂按照较高的比例制成抗菌母粒，然后利用母粒制备 相应的抗菌塑料。

从以上专利中可以看到，CN101037503A和CN1350022A中制备胍盐聚合 物粉末状抗菌剂的条件比较苛刻，过程比较复杂；专利CN1445270A， CN1569923A，US 7282538B2利用胍盐聚合物制备抗菌塑料需要先将其制备成 抗菌母粒，步骤比较繁琐，导致成本较高，同时也难以在大型石化树脂厂进行 推广，生产专用抗菌牌号料。

发明内容

近年来，塑料、橡胶和纤维用助剂微米化、纳米化是一个重点的发展方向， 由于微米级和纳米级助剂具有尺寸小，比表面大等优点，相对于块体助剂，往 往少得多的添加量就能起到相同的效果。例如，近年来发展起来的纳米碳酸钙， 蒙脱土，纳米二氧化硅，超细粉末橡胶，超细滑石粉、纳米氧化锌、纳米二氧 化钛、碳纳米管等等，在塑料、橡胶和纤维等加工行业中得到了广泛的应用， 通常以较少的添加量就能起到较好的改性效果。

本发明人通过大量的试验研究发现，将聚胍与微纳米粒子相复合，就可以 使制备的含聚胍抗菌剂粉末状样品的粒径变得很小，从而使聚胍在塑料、橡胶 和纤维中达到更好的分散效果，以非常少的聚胍添加量就可以达到良好的抗菌 效果。这种胍盐聚合物和微纳米级的无机或有机粒子复合制备出的新抗菌剂， 制备方法简单，抗菌效率更高，聚胍的用量减少，大大降低了抗菌塑料、抗菌 纤维和抗菌橡胶的加工成本。

因此，本发明的目的是提供了一种复合抗菌剂，该抗菌剂可用于塑料、纤 维、橡胶方面的抗菌改性。

本发明的另一目的是提供所述的复合抗菌剂的制备方法。

本发明的一种复合抗菌剂，包含有至少有一维平均尺寸为1nm～1000μm、 优选为200nm～2μm的微纳米粒子和胍盐聚合物。其中胍盐聚合物包覆在微纳 米粒子表面和/或包埋在微纳米粒子的孔隙或层间。胍盐聚合物的重量与微纳米 粒子的重量比为1∶1～1∶50，优选为1∶1～1∶10。