[发明专利]一种纳米银粒子均匀分散于聚合物基体中的抗菌复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于抗菌纳米复合材料制备技术领域，具体涉及一种抗菌性的纳米银粒子均匀分散于聚合物基体中的纳米银/聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯)复合材料的制备方法。

背景技术

银离子和纳米银粒子作为无机抗菌剂对真菌和细菌均有较好的抑制作用，具有高效、持久和广谱等许多优点，但其化学性质活泼，易转变成为棕色的氧化银而影响了抗菌性能。将纳米银粒子与聚合物复合可制备具有抗菌性的高分子材料，既能保留银粒子和聚合物基体的主要性能，又能通过复合效应获得原组分所不具备的功能。

吉林大学杨柏等采用化学还原法制备出包覆纳米银粒子的二氧化硅复合微粒，随后吸附一层聚乙烯吡咯烷酮并生长出另一层硅壳，所得复合微球用甲基丙烯酸-3-(三甲氧基硅基)-丙酯进行改性，然后利用乳液聚合法在微球表面包覆一层聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)壳形成复合粒子，最后用氢氟酸将微球中的二氧化硅刻蚀掉，制备出在内表面吸附纳米银粒子的PMMA空心微球[Zhimin Chen，Bai Yang^*，et al.“Ag nanoparticles-coated silica-PMMA core-shellmicrospheres and hollow PMMA microspheres with Ag nanoparticles in the interior surfaces”Colloids and Surfaces A：Physicochem.Eng.Aspects，2006，272：151-156]。

中国科学技术大学张志成等应用γ射线在反相微乳液中将硝酸银还原为粒径为20nm的银粒子，然后以(CHPO-Fe2+-EDTA-SFS)为氧化还原引发剂，通过界面引发聚合方式在银纳米颗粒表面包覆上聚苯乙烯[Wei-Jun Liu，Zhi-Cheng Zhang，et al.“Novel method for the preparation of core-shellnanoparticles with movable Ag core and polystyrene loop shell”Journal of SolidState Chemistry，2006，179：1253-1258]。

四川大学张凯等首先在乳化剂存在下利用超声处理制备出纳米银粒子，然后将纳米银粒子分散在水/醇介质中，并以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作稳定剂，偶氮二异丁腈(AIBN)作引发剂，使苯乙烯单体在体系中分散聚合，制备出了聚苯乙烯包覆纳米银核壳结构的复合粒子[Zhang Kai，Fu Qiang，et al.“Preparation of Ag/PS composite particles by dispersion polymerization underultrasonic irradiation”Materials Letters，2005，59：3682-3686]。

南京大学章建辉等用1，2-二氯乙烯刻蚀和溶胀聚苯乙烯胶体表面，在胶体表面制造出空穴，然后将银粒子均匀包覆在相应空穴的位置上制备纳米银/聚苯乙烯复合粒子[Jianhui Zhang，Huaiyong Liu，Zhenlin Wang，et al.“Asolvent-assisted route for coating polystyrene colloids with Ag and thecorresponding hollow Ag spheres”Materials Letters，2007，61：4579-4582]。

以上技术存在的不足之处在于：(1)制备过程较复杂；(2)纳米银粒子极强的团聚作用，导致银粒子不能真正以纳米尺寸均匀分散于聚合物中。

有关以聚合单体(苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯)为连续相制备含纳米银粒子的微乳液，再进行乳液聚合制备得到抗菌性的纳米银粒子均匀分散于聚合物基体中的纳米银/聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯)复合材料，目前尚未见有报道。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题提供一种抗菌性的纳米银粒子均匀分散于聚合物基体中的纳米银/聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯)复合材料的制备方法，该方法制备过程简单，可使纳米银粒子均匀分散于聚合物基体中，所制得的复合材料抗菌性能良好。

为达到上述目的，本发明是通过下述技术方案加以实现的：