[发明专利]含十字型杂化多孔材料的抗菌保鲜薄膜及其制备方法

权利要求书

1.含十字型杂化多孔材料的抗菌保鲜薄膜，其特征是：主要由聚酯薄膜以及均匀分散在聚酯薄膜中的含金属离子的十字型杂化多孔材料组成，聚酯薄膜的厚度为0.06~0.12mm；

所述含金属离子的十字型杂化多孔材料为多孔微球，由十字型杂化物经成核和生长形成微球后再进行造孔制得；

十字型杂化物的分子结构式主要由分子A、分子B和金属离子Mⁿ⁺构成，n的取值范围为1~3；

分子A为十字型酯化物分子，结构式如下：

；

式中，代表十字型酯化物分子中心的季碳C与端羧基之间的链段；

分子B为带胺基的链状分子；

分子A中的羧基、分子B中的胺基和金属离子Mⁿ⁺间通过离子键和配位键键接形成三角形键合结构，结构式如下：

；

式中，R为阳离子基团、阴离子基团或极性非离子基团；

所述含金属离子的十字型杂化多孔材料的制备方法为：将含分子A物质以粉体的形式与含分子B物质的水溶液混合，混合时伴以搅拌，再向混合体系中滴加金属盐溶液，滴加时伴以搅拌，制得十字型杂化物微球，十字型杂化物微球经140~180℃热处理制得含金属离子的十字型杂化多孔材料，其中，金属盐溶液中的金属离子为Mⁿ⁺；

所述含分子B物质选自链长小于等于6个碳的烷基链胺、聚醚胺D230、聚醚胺D400、聚醚胺D2000、聚醚胺D4000、聚醚胺T403、聚醚胺T3000、聚醚胺T5000、脂肪胺聚氧乙烯醚AC-1810、脂肪胺聚氧乙烯醚AC-1812、脂肪胺聚氧乙烯醚AC-1815、脂肪胺聚氧乙烯醚AC-1205、脂肪胺聚氧乙烯醚AC-1210和脂肪胺聚氧乙烯醚AC-1215中的一种；

Mⁿ⁺为Ag⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Au³⁺、Cr³⁺、Zn²⁺、Pt²⁺、Pd²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Cd²⁺或者为3价稀土金属离子。

2.根据权利要求1所述的含十字型杂化多孔材料的抗菌保鲜薄膜，其特征在于，含十字型杂化多孔材料的抗菌保鲜薄膜的拉断力为30~45N，断裂伸长率为300~350%，经50次水洗前和后对金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为82~96%和78~90%，经50次水洗前和后对大肠杆菌的抑菌率分别为82~96%和78~92%；

含金属离子的十字型杂化多孔材料中金属离子的负载量为60~1300mg/g；

含金属离子的十字型杂化多孔材料的孔径为30~70nm，孔隙率为30%~40%；

含金属离子的十字型杂化多孔材料的起始分解温度为370~390℃，600℃下残炭率为45~55wt%。

3.根据权利要求1所述的含十字型杂化多孔材料的抗菌保鲜薄膜，其特征在于， 通过离子键和配位键键接的羧基和通过离子键和配位键键接的胺基含量之和大于等于分子A和分子B中羧基和胺基摩尔量之和的30%；分子A的相对分子量为2000~3000g/mol，除了羧基的O之外，分子A主要由C和H组成，分子B的相对分子量≤5000g/mol，除了胺基的N之外，分子主链主要由C和H组成。

4.根据权利要求3所述的含十字型杂化多孔材料的抗菌保鲜薄膜，其特征在于，所述3价稀土金属离子为La³⁺、Ce³⁺、Eu³⁺、Er³⁺、Yb³⁺、Tm³⁺、Ho³⁺或Pr³⁺；

所述阳离子基团为叔铵基或季铵基，所述阴离子基团为羧酸基，所述极性非离子基团为羟基、醚基、胺基、酰胺基、巯基或卤素；

所述通过离子键和配位键键接的胺基位于分子B的主链或支链，所述分子B还包含羟基或羧基，所述分子B的分子主链还包括元素O或N，所述分子A还包括元素P、O或N。