[发明专利]用于抗菌牙刷的高聚合物材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于功能性新材料领域，具体涉及一种用于抗菌牙刷的高聚合物材料及其制备方法。

背景技术

目前市场上的牙刷、舌苔刷等刷头分为两大类：一类是植毛式的刷头，另一类是注塑成型的高聚合物刷头。植毛式的刷头基本上也是由高聚合物纺丝而成。刷柄材料一般是塑料如聚丙烯、聚酯等硬塑料，配以TPE热塑性弹性体软胶作为缓冲，提高手感功能。这些牙刷舌苔刷起到了一定的清洁功效。但是现有的技术具有一定的局限性，这些产品不具有抑菌、抗菌功能，细菌、真菌、藻类等微生物会日积月累集聚在产品的外表面或者刷毛里，产生异味及致病源。特别是刷毛和软胶部分更容易在潮湿的环境里滋生霉菌和藻类。给人们的健康带来困扰。

鉴于上述因素，近些年，国内外对高聚合物产品的抗菌性科学研究逐渐增多，其主要通过在普通高聚合物中添加少量抗菌剂的方法获得。目前的抗菌剂按结构主要分为单一无机、有机和天然三大系列。无机抗菌剂是以银、铜、锌等金属离子为抗菌剂，以磷酸盐、膨润土等多孔无机非金属材料为载体制得，具有耐热性强，但其价格昂贵，环保性差，产品不耐洗涤，长期使用及触摸含有银、铜、锌等金属离子的产品会对人体的肝脏造成负面影响。有机抗菌剂包括季胺盐类、咪唑类、吡啶类、有机金属类等，虽然杀菌速度快，抗菌效果显著，但易产生耐药性，热稳定性较差，无法和高聚合物配合，抗菌持久性短，毒性较大。

与之相比，天然抗菌剂是从植物、动物或生物中提取，其来源广泛，成本低，具有安全无毒、营养保健成分丰富、不易产生耐药性和对环境友好等优点，故其应用和研究越来越受到人们的重视。但天然抗菌剂通常是从一种植物、动物或生物中提取而成，抗菌成分单一，抗菌范围窄，其与高聚合物之间的相容性差，存在团聚、分散不均等问题，且在使用过程中抗菌成分易析出，抗菌效果不能持久，病菌容易对其产生抗药性，目前市场上的抗菌剂对已经产生耐药性的病菌如耐甲氧西林金黄色葡萄菌无作用。

现有技术如申请号为201310338071.8公开的《一种整体式抗菌牙刷及其成型制造工艺》只是借助于无缝隙植入刷毛达到“抗菌”目的。这样的抗菌效果非常有限并且存在许多干扰因素，如油腻落在牙刷任何部位都会引起微生物滋生，容易造成病菌感染等问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种用于抗菌牙刷的高聚合物材料及其制备方法，用于抗菌牙刷的高聚合物材料含有的抗菌体系采用多种化合物制备而成，与高聚合物混合后具有良好的分散性和相容性，添加到高聚合物如聚丙烯PP，热塑性聚氨酯TPU等产品中，既表现出优异的耐老化能力、更好的力学性能和疏水性能，大大延长使用寿命，又具有抗普通病菌、抑制耐药性病菌和高效持久耐水洗的优势，能起到净化环境、消除异味、自洁保健的作用，不污染环境，对人体无副作用，更有效的呵护人体健康。

本发明提供了一种用于抗菌牙刷的高聚合物材料。本发明采用如下技术方案：

一种用于抗菌牙刷的高聚合物材料，由下述重量份的原料制备而成：基础材料 95-99份、润滑剂0.5-2份、偶联剂0.2-0.6份、Unined RM抗菌剂4.75-9.9份。

优选地，所述基础材料为聚丙烯塑料树脂、乙烯辛烯共聚物弹性体、热塑性聚氨酯弹性体、聚对苯二甲酸丁二醇酯中的一种或几种的组合物。

优选地，所述Unined RM抗菌剂由下述重量份的原料制备而成：10-15份酚类、 1-3份异槲皮苷、2-4份N,N-二羟基乙基甘氨酸、3-5份黄豆黄苷、5-8份4-苯甲酰基-3-甲基-1-苯基-2吡唑啉-5-酮、0.3-10份分散剂、0.56-22份丙烯酸与10-15份 2,4,5,6-四氯邻苯二甲腈。

本发明含有的Unined RM抗菌剂的抗菌机理主要是与病原微生物细胞膜表面的阴离子相结合或与巯基反应从而破坏蛋白质的结构或影响生物膜的合成，以此来抑制病原微生物的繁殖。其作用机制归纳为：1、作用于生化反应所需的蛋白酶或其他生物活性物质；2、作用于遗传物质DNA或其他遗传微粒结构；3、作用于生物膜系统或细胞壁。

本发明含有的Unined RM抗菌剂选用多种物质协同配合作用，能吸附带有负电荷的病原微生物，破坏微生物细胞壁结构，抑制病原菌氧化酶、脱氢酶等作用；也可去除病原微生物膜中的脂类物质并使蛋白质变性或干扰病原微生物有丝分裂过程，抑制纺锤体的形成，影响病原微生物细胞分裂过程。从而达到长效抑菌、杀菌的效果。

优选地，所述酚类为异丙基甲基苯酚、三氯生、双氯酚、氯苄酚、氯甲酚中的一种或几种组合物；所述分散剂为A11型分散剂。