[发明专利]一种载银抗菌整理剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种载银抗菌整理剂及其制备方法，属于纺织品化学领域。

背景技术

目前纺织品使用的抗菌剂一般分为天然抗菌剂、有机抗菌剂和无机抗菌剂三类。

有机抗菌剂以酚醚类、苯酚类、双胍类、异噻唑类等合成有机制品为主，具有杀菌速度快、抗菌范围广、防霉效果优良等特性，但同时具有毒性较大、耐热性较差、药效持续时间短等缺点。

天然抗菌剂是天然植物的提取物质，如：芥末提取液、绿芥末精油、茶多酚等，它抗菌效率高、安全无毒，但耐热性差、药效持续时间短、加工困难，目前还未实现大规模商品化。此外，近年来壳聚糖及其衍生物作为抗菌剂被广泛关注，尽管在纺织品整理方面已经进行了大量的应用性研究，但基本上仍还处于实验室阶段。

无机抗菌剂主要是指将银、铜、锌等本身具有抗菌能力的金属或金属离子负载于无机物载体上的制剂。而银的杀菌能力比铜、锌大许多倍，金属离子的杀菌能力顺序为：Ag⁺＞Cu²⁺＞Fe＝Sn²⁺＞Al³⁺。因此目前已商品化的无机抗菌剂大多是银系抗菌剂，如银沸石抗菌纤维(美国纤维及非织造布生产商Foss公司)，将含银无机沸石(AgION)嵌入聚酯，形成Fossfiber双组份纤维，使AgION仅分布在纤维表皮层，对有害细菌接触面最优化。但是一般载银抗菌剂于介质中均匀分散性问题、长久时效性问题、抗菌组分(银离子)于载体中的自迁移性及缓释性问题。这些问题主要是由无机矿物载体的吸附性能、比表面积以及在其他主体材料中的分散性等固有性能造成的。无机抗菌制剂突出的特点是耐久性及安全性高、耐热性好、抗菌范围广、有效期长，是今后的主要发展方向。20世纪80年代开始研发得新型无机类抗菌剂，具有耐热、持久、连续性和安全性高等优点；主要包括离子型及纳米二氧化钛、氧化锌为代表的光催化型抗菌剂两大类。离子型抗菌剂主要是将具有抗菌作用的金属离子负载于一定的载体上，通过缓慢释放金属离子发挥抗菌作用，但其缺点也较明显，如防霉、抗真菌作用较弱，成本较高，易变色等；光催化型抗菌剂主要在紫外线和氧的存在下通过催化氧化来达到抗菌目的，但需要解决纳米抗菌剂在整理液中的均匀分散问题和与纤维的结合问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种载银抗菌整理剂及其制备方法，其特别之处在于，通过胺基与银离子的络合反应，使银沉积在聚合物大分子表面，克服了上述的银作为抗菌剂的迁移缺点，提升了银抗菌剂的抗菌性能和耐久性。

传统的抗菌整理，一般是将具有抗菌性的物质添加分散到整理混合液中，然后再通过浸渍、浸轧等方法整理到纺织品上。这样的整理方法存在着整理剂在整理液中难以均匀分散的问题；同时，抗菌性物质与整理液属异相，存在着整理液不稳定的风险。而本发明的载银抗菌整理剂是银离子经络合反应而均匀沉积于聚氨酯-丙烯酸酯共聚物大分子表面，其成膜性和稳定性好，也方便保存和使用，可克服上述的缺陷。

本发明采用的技术方案如下：一种载银抗菌整理剂，它是由含胺基的聚氨酯和丙烯酸酯共聚物乳液与银盐形成的络合物，通过络合反应使银沉积到聚氨酯-丙烯酸酯共聚物大分子表面而形成。

所述含胺基的聚氨酯和丙烯酸酯共聚物乳液是由下列物质制得(单位为质量份)：

水性聚氨酯预聚体  80～130

丙烯酸酯类单体    60～100

烯基胺类单体      20～50

乳化剂OP-10       3～8

小分子有机溶剂    30～78

引发剂            0.5～1.8

所述含胺基的聚氨酯和丙烯酸酯共聚物乳液的和成工艺为：

向反应器中投入计量水性聚氨酯预聚体、乳化剂OP-10、1/3质量的丙烯酸酯类单体和烯基胺类单体的混合物，在50℃乳化30min。升温至65～75℃，加入1/3质量的引发剂，并保温0.5h，并在1～3h内匀速滴加丙烯酸酯类单体、烯基胺类单体及引发剂的丙酮溶液，滴完后保温1～2h，最后真空脱去丙酮，得到含胺基的聚氨酯和丙烯酸酯共聚物乳液。

所述的水性聚氨酯预聚体是由下列物质制得(单位为质量份)：

异氰酸酯          70～180

多元醇            60～150

扩链交联剂        8～36

小分子有机溶剂    32～86

丙烯酸羟乙酯      12～40

催化剂    0.04～0.37