[发明专利]一种纳米银抗菌母液的两步聚合制备方法

说明书

技术领域：

本发明属于纳米材料领域，涉及一种纳米银抗菌母液的制备方法。

背景技术：

由于无机纳米抗菌剂具有用量少、耐久、高效的特点，因此，开发环境友好的无机纳米抗菌剂引起了企业界和各国政府的高度重视。无机抗菌材料在国内外已经形成了相当的产业规模，但与高速发展的产业相比，相关基础研究明显滞后，特别是无机抗菌材料的抗菌作用机理和持久性、人体和环境安全性、微生物遗传变异以及如何有针对性、有选择地制备和使用无机抗菌材料等关键基础科学问题急待深入研究，纳米银及银离子作为具有强效抗菌杀菌消毒、无毒副作用、稳定性好、抗菌持久、无耐药性、安全环保等优点，使其在抗菌领域得到了广泛的应用。

纳米银抗菌剂的制备方法多种多样，有化学方法和物理方法，物理方法的成本和技术要求较高；而传统化学方法制得的银纳米粒子由于团聚作用和氧化，往往不能长期保存，因此发展出一系列载体化的纳米银抗菌剂制备方法。其中以聚合物作为稳定剂制备纳米银抗菌剂的研究是一个重要的研究方向。

CN 100494290C提供了一种以高分子聚N-乙烯基吡咯烷酮或聚羧酸类梳型聚合物为保护剂，以多元醇乙二醇、丙三醇为还原剂制备高分散性纳米银颗粒的方法。但该方法需要的聚N-乙烯基吡咯烷酮和聚羧酸类梳型聚合物较多，而且比较昂贵。同时该方法得到的纳米银溶胶易团聚，不能长期保存。并且，这种方法得到的纳米银溶液对pH值和离子强度很敏感，易在pH值和离子强度变化时发生银纳米粒子的团聚和沉积，限制了抗菌剂的应用范围。

CN 101401586A提供了一种纳米银抗菌溶液的简易制备方法，其主要以高压灭菌锅为反应环境，利用硝酸银作为银源，可溶性淀粉等多糖类物质为保护剂制备纳米银溶液。该方法所得到的纳米银抗菌溶胶有一个致命缺点就是变质，需要在严格的灭菌环境下保存和使用。

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.“A solvent-assisted rout for coating polystyrene colloids with Ag and the corresponding hollow Ag spheres”Materials letters，2007，61：4579-4582]。这种方法得到的纳米银粒子能够长期稳定存在，但是制作工艺复杂，成本高。

CN 101544718A提供了一种以聚苯乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯混合单体、十二烷基硫酸钠混合单体溶液、硝酸银水溶液以及柠檬酸三钠水溶液为原料，在引发剂作用下制备抗菌性纳米银/聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯)复合材料的方法。该方法可以得到稳定存在的纳米银抗菌材料，但是这种方法得到的纳米银大多被包覆在聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯)复合物中。对纳米银的利用不充分。而且制备过程中多次制备乳液、通氮气保护，过程复杂。

发明内容：

本发明的目的是提供一种核壳结构的纳米银抗菌母液的两步聚合制备方法，该方法制备过程简单，可使纳米银粒子均匀分散于聚合物微球表面，形成稳定的纳米银抗菌母液，所制得的抗菌母液抗菌性能良好。

本发明的技术方案是：

一种纳米银抗菌母液的两步聚合制备方法，步骤如下：

(1)以油溶性引发剂引发第一单体聚合，制得聚合物核；第一单体为油溶性，选自苯乙烯类、甲基丙烯酸酯类或丙烯酸酯类中的一种或几种；其中第一单体的体积含量为5-25％，水的体积含量为75-95％；

(2)加入第二单体继续聚合，制得核壳结构的乳胶粒子；第二单体为水溶性含有羧基、吡啶基团、吡咯基团、酰胺基团的丙烯酸、甲基丙烯酸、N-乙烯基吡咯烷酮、4-乙烯基吡啶或异丙基丙烯酰胺，第二单体用量为第一单体体积的4-10％，；反应体系中引发剂是偶氮二异丁腈(AIBN)或过氧化苯甲酰(BP0)，乳化剂为十二烷基磺酸钠(SDS)；

(3)将制得的乳液直接稀释，使聚合物体积浓度保持在0.1-1％，加入浓度为0.1mol/L-0.5mol/L的硝酸银溶液30-200mL，搅拌，然后在0-150℃下进行还原，得到分散性和稳定性好的纳米银抗菌母液。

所述的第一单体选自苯乙烯、二乙烯基苯、甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸甲酯中的一种或几种，第二单体为水溶性含有羧基、吡啶基团、吡咯基团、酰胺基团的丙烯酸、甲基丙烯酸、N-乙烯基吡咯烷酮、4-乙烯基吡啶或异丙基丙烯酰胺。