[发明专利]一种含球形聚合物刷还原纳米银抗菌整理剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属纳米材料与技术领域，涉及一种抗菌整理剂，尤其涉及一种含球形聚合物刷还原纳米银抗菌整理剂及其制备方法，制备所得纳米银粒径为7～10nm，且分散均匀，稳定性好，抗菌效果持久。

背景技术

随着人们生活水平的提高，人们对健康越来越重视，对日常服装也有了新的要求，即在注重服装美观与舒适的同时，对服装的保型性、卫生性和保健性等附加功能也提出了新的要求。因此新型多功能服装将获得广阔的发展前景，而与其相关的纤维和织物也将获得广阔的发展。在服装的新型功能中，抗菌功能无疑是最重要的功能之一，因此研究高效廉价的抗菌织物具有重要的意义。在各种抗菌材料中，银离子是被公认的高效抗菌剂。银具有神奇的净化能力，很早就用于制做首饰、硬币和餐具，具有防腐烂变质的优点。银的杀菌机理就是阻断细菌的生理过程。银系抗菌剂具有较强的杀菌和抑制病原体的能力，且耐久性好，因此在纺织服装的无机抗菌剂中占主导地位。

纳米银粒径小，利用前沿纳米技术将银纳米化，银在纳米状态下的杀菌能力产生了质的飞跃，极少的纳米银可产生强大的杀菌作用，对大肠杆菌、淋球菌、沙眼衣原体等数十种致病微生物都有强烈的抑制和杀灭作用，且不会产生耐药性。这给纳米银用来抗菌开辟了广阔的前景，是最新一代的天然抗菌剂。

在纳米银的制备方法多种多样，有微乳液法、模板法、相转移法、化学还原法、光化学法、超声波法、电化学法和辐射法等，而化学还原法中常用的分散剂有聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、明胶等，可见以聚合物作为载体即稳定剂将银离子还原为纳米银是重要的制备方法之一，其优势在于制得的纳米银的粒径较小，且分散均一，可长期稳定，现已有大量文献报道。如Toshima等[Shiraishi Y，Toshima N.Colloids Surf.A，2000，169：59]报道了用PVP或聚丙烯酸钠作为稳定剂化学还原制得Ag纳米粒子，两种体系比普通Ag粉的活性高出很多，而且聚丙烯酸钠稳定的Ag纳米粒子具有很高的热力学稳定性；Ballauff等[Lu Y，Mei Y，Ballauff M.J.Phys.Chem.B，2006，110：3930.]制备一种由聚苯乙烯(PS)为核，用聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPA)接枝在PS核上，以N，N′-亚甲基二丙烯酰胺(BIS)交联，形成一种核-壳网状结构的纳米粒子，将银离子还原成银原子在该纳米粒子上生长。相关的专利也很多，已公开专利《一种聚合物还原纳米银抗菌整理剂的制备方法及其用途》[公开号：CN 101368330A]中引发含有羟基的甲基丙烯酸酯类或丙烯酸酯类均聚或共聚，以该聚合物做分散剂，将银离子还原成聚合物稳定的单质纳米银抗菌整理剂；已授权专利《一种银纳米颗粒与聚合物微球载体的复合材料及其制备方法》[授权公告号：CN 100586552C]中以苯乙烯封端的聚酰胺类亲水性大分子单体为分散稳定剂，再共聚接枝丙烯腈形成丙烯腈/苯乙烯微球，通过银离子与酰胺基团配位后原位还原成纳米银，粒径为2～50nm。上述的多种制备方法仍存在着不足，如纳米银粒径仍较大，分散不均一，银负载量有限且不可控。而梳形聚合物因其特殊的梳形结构，可负载大量金属离子且分布均匀。PPEGMA(聚甲基丙烯酸聚乙二醇酯)是典型的梳形聚合物，以聚苯乙烯为核，聚甲基丙烯酸聚乙二醇酯(PPEGMA)为壳，可形成球形聚合物刷粒子。该聚合物刷粒子可以用来产生和固定纳米Ag粒子，形成非常稳定的胶体状态，且可通过胶束的粒径大小、梳形聚合物单体链长来控制银的负载量。这种胶体用来制备纳米银抗菌整理剂适用范围广，稳定性好。将所制得的的抗菌整理剂负载于棉、麻等织物上可得到抗菌强，效果持久的抗菌织物。

发明内容

本发明旨在提供一种含球形聚合物刷还原纳米银抗菌整理剂及其制备方法，该抗菌整理剂是以含球形聚合物刷还原纳米银制备而成，其中含球型聚合物以纳米聚苯乙烯微球为核，聚苯乙烯磺酸为过渡层，与光固化剂通过氢键作用“桥连”，将甲基丙烯酸聚乙二醇酯(PEGMA)通过光乳液聚合形成核-壳纳米树状结构的球形胶粒。该发明与前人的研究，尤其是已授权专利《一种银纳米颗粒与聚合物微球载体的复合材料及其制备方法》[授权公告号：CN 100586552C]相比较，主要优势在于制备所得的纳米银粒径较小，分散度单一，抗菌效果好，且银的负载量可控，载银胶束可长期稳定存在。