[发明专利]一种抗菌用PET/PDA-Ag电纺复合纳米纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于纳米材料的制备技术领域，具体涉及一种抗菌用PET/PDA-Ag电纺复合纳米纤维及其制备方法。

背景技术

纳米复合材料是以有机聚合物，金属等基体为连续相，以纳米尺寸的粒子和其他无机粒子、纤维、纳米碳管等改性剂为分散相，通过适当的制备方法将改性剂均匀性地分散于基体材料中，形成含有纳米尺寸材料的复合体系，这一体系材料称之为纳米复合材料。

静电纺丝的主要原理是利用高压静电场激发聚合物的带电射流，使射流固化得到聚合物的纳米纤维。通过静电纺丝技术制备纳米纤维材料，以此为基础进行纳米纤维的改性级复合材料的制备是学术上研究的热点。现有静电纺丝技术制备纳米纤维的研究方向主要在生物材料如组织工程支架材料，医用敷料等，掺杂无机材料作为光电材料如透明电极等，静电纺丝在无机掺杂材料方向同轴双层材料及中空材料也具有明显的优势。

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)具有良好的力学特征，能够在较宽的温度范围内保持优良的物理机械性能，同时具有较好的耐酸耐碱性和耐摩擦性等，且无毒无味，在生物敷料应用中具有明显优势。

多巴胺在水溶液中很容易被溶解氧所氧化，继而引发自聚-交联反应，在几乎任何一种固体材料表面形成紧密附着的聚多巴胺(PDA)复合层。多巴胺粘结性能优异，过程简单易行，将待改性的固体材料直接放入新鲜配置的多巴胺水溶液中浸泡一段时间后取出，即可得到表面附着聚多巴胺交联复合层的改性基体材料。整个改性过程在水溶液中完成，反应条件温和，避免了使用有机溶剂对环境造成的污染，且对材料表面的改性一步到位，操作步骤简单，反应条件与改性过程易于控制。

纳米银对大肠杆菌、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，具有广谱抗菌性，且不易产生耐药性。现有实用技术中，纳米银的利用主要通过化学方法制备后再与基底材料复合，方法较为复杂，使用受到限制。YongzhiWang等人将银盐直接与聚合物混合纺丝再利用N₂H₅OH还原，内部银盐无法还原浪费了原料，且纳米银的粒径不易控制。(WangY,YangQ,ShanG,etal.Preparationofsilvernanoparticlesdispersedinpolyacrylonitrilenanofiberfilmspunbyelectrospinning[J].MaterialsLetters,2005,59(24):3046-3049.)利用静电纺丝纳米纤维固定化纳米银，制成敷料医用纱布，应用于医疗卫生健康事业中，具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗菌用PET/PDA-Ag电纺复合纳米纤维及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明提供了一种抗菌用PET/PDA-Ag电纺复合纳米纤维，该电纺复合纳米纤维包括电纺PET纳米纤维、聚多巴胺和纳米银，所述电纺PET纳米纤维表面附着聚多巴胺，所述聚多巴胺表面负载纳米银。

本发明还提供上述抗菌用PET/PDA-Ag电纺复合纳米纤维的制备方法，具体步骤如下：

首先将PET溶解在三氟乙酸(TFA)和二氯甲烷(DCM)的混合溶剂中，得到PET纺丝溶液，利用静电纺丝技术得到PET纳米纤维，之后将PET纳米纤维置于浓度为2～8mM、pH值为8.5的盐酸多巴胺溶液中浸泡4～5h，得到表面负载有聚多巴胺的PET/PDA复合纤维，最后置于浓度为1～2mM的硝酸银溶液中，经多巴胺还原，在聚多巴胺的表面引入纳米银(AgNPs)，即得所述的抗菌用PET/PDA-Ag电纺复合纳米纤维。

所述三氟乙酸和二氯甲烷的混合溶剂中TFA与DCM的体积比为2:1。

所述PET纺丝溶液中PET的质量浓度为20％。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：(1)多巴胺可直接充当还原剂，可将还原得到的纳米银吸附在纤维表面，简化了纳米银的制备，降低成本；(2)静电纺丝纤维孔隙率高，比表面积大，有利于多巴胺的吸附，进而提高了纳米银的负载量，增强了材料的抗菌性；(3)PET作为基础材料，能够在较宽的温度范围内保持良好的物理机械性能，具有较好的耐酸耐碱性和耐摩擦性，且无毒无味，适用于生物敷料；(4)静电纺丝装置简单、纺丝成本低廉，扩大了纳米复合材料的使用范围，且更加安全，可二次重复利用，减少浪费。

附图说明

图1为抗菌用PET/PDA-Ag电纺复合纳米纤维的制备流程示意图。