[发明专利]硅橡胶/载纳米银改性蒙脱土纳米抗菌复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种硅橡胶/载纳米银改性蒙脱土纳米抗菌复合材料，以重量份计，由如下组分制备而成：硅橡胶100份、载纳米银改性蒙脱土抗菌剂0.1‑1份、分散介质150‑200份、交联剂7‑8份和促进剂0.1‑0.2份。本发明还提供了该符合材料的制备方法。本发明首先对纳米蒙脱土进行有机化插层处理，不仅可以提高蒙脱土与聚合物的相容性，而且使蒙脱土片层部分剥离，使银离子更加容易进入蒙脱土的片层间距中，缩短了银离子与蒙脱土的离子交换时间，并提高蒙脱土的载银量，从而提高抗菌剂的抗菌效果。

技术领域

本发明属于复合材料领域，具体涉及一种硅橡胶/载纳米银改性蒙脱土纳米抗菌复合材料及其制备方法。

背景技术

院内感染是目前临床上急需解决的突出问题。目前，临床上使用的大多数医疗器械、导管等人工生物材料如聚氨酯、硅橡胶、天然胶乳等本身不具备抗菌性，微生物极易附着在其表面生长，成为院内感染的主要根源。研究表明，无论是长期留置或短期接触人体的生物材料，都容易引起各种各样的细菌感染。美国疾控预防中心(CDC)数据显示，由内置型医疗设备引发的感染在美国住院病人死亡原因中排名第五，而约45％的院内感染与生物材料的使用相关。

聚合物/蒙脱土纳米复合材料领域的研究已成为当今科研的热点之一，由于蒙脱土所具有的层状硅酸盐结构，以及纳米分散形态下的纳米尺寸效应，使蒙脱土在聚合物基体中表现出较强的界面作用力，可以将蒙脱土的尺寸稳定性、无机刚性、热稳定性等与聚合物本身性能相结合，从而制备出具有一定特性的纳米复合材料。蒙脱土((Al2·xMgx)Si4O10(OH)2·(M·nH2O))是一种层状硅酸盐，整个片层结构片层厚约1nm，长宽约100nm，层间富含Na+、Ca+和Mg+ 等阳离子，具有强吸附及离子交换能力，是一种优异的抗菌剂载体，但是无机粉末与聚合物的相容性差，且纳米粉末由于表面能大，自身容易团聚，加入到聚合物中反而会影响制品的物理性能。

纳米银是以纳米技术为基础研制的新型生物材料。随着科学医疗技术的不断发展，纳米银被广泛应用在医疗产品中用于抗菌治疗，如纳米抗菌辅料、纳米银眼药、纳米银织物、纳米银导尿管、纳米银骨水泥、含纳米银的心脏瓣膜、纳米银隐形避孕套等。纳米银材料是优良的抗菌剂，由于其表面积大，粒径小，容易跟病原微生物发生密切接触，极少量的纳米银就可以产生很强力的杀菌作用。而且纳米银具有比同类常规无机抗菌材料更强的抗菌活性。这是因为纳米银微溶于水后能释放出浓度为70ppm的Ag⁺和Ag^o，而其他形式的银(如硝酸银和磺胺嘧啶银)只能释放出Ag⁺，Ag^o的灭菌活性比 Ag⁺更持久。因此纳米银是一种很好的抑菌材料。然而在实际应用中纳米银比较容易流失从而失去抑菌性能，因此常常需要利用载体将纳米银固定以起到长效抑菌的作用。化学还原法是最常见的制备稳定态纳米银的方法。常见的还原剂包括硼氢化钠、柠檬酸、抗坏血酸和氢等，然而在制备过程中添加的还原剂及稳定剂限制了纳米银颗粒在医学等领域的应用，并且还会带来环境污染。近年来,在纳米银的合成过程中，多采用可再生的材料作为纳米银的还原剂或者保护剂,并且兼具软模板的功能。例如，利用还原性的葡萄糖作为稳定剂和软模板合成了纳米银粒子。

发明内容

本发明的目的是提供一种硅橡胶/载纳米银改性蒙脱土纳米抗菌复合材料及其制备方法，提高蒙脱土与聚合物的相容性和抗菌效果。

本发明的技术方案：

硅橡胶/载纳米银改性蒙脱土纳米抗菌复合材料，以重量份计，由如下反应物制备而成：硅橡胶100份、载纳米银改性蒙脱土抗菌剂0.1-1份、分散介质150-200份、交联剂7-8份和促进剂0.1-0.2 份。

进一步的，所述载纳米银改性蒙脱土抗菌剂由如下方法制备而成：将银盐水溶液与改性蒙脱土混合均匀，加入还原剂抗坏血酸和稳定剂聚乙烯吡咯烷酮，进行还原反应，得到载纳米银改性蒙脱土抗菌剂。