[发明专利]一种缓释型二氧化氯-水性聚氨酯抗菌膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种缓释型二氧化氯‑水性聚氨酯抗菌膜及其制备方法，属于抗菌材料领域，本发明制备方法包括两大步骤，第一步是水性聚氨酯分散液合成，分散液的合成原料有硬段、软段、2,2‑二羟甲基丙酸、三乙胺、丙酮和催化剂二月桂酸二丁基锡；第二步是二氧化氯‑水性聚氨酯抗菌膜制备，向分散液中加入稳定性二氧化氯水溶液，通过浇铸法制备出缓释型二氧化氯‑水性聚氨酯抗菌膜；以膜中羧酸作为与二氧化氯反应的酸性活化剂，能够生产二氧化氯气体，使膜材具有了抑菌性能，同时也通过膜中羧酸的释放来控制二氧化氯气体的释放，从而达到一定的缓释效果。

技术领域

本发明涉及抗菌材料领域，特别是涉及一种缓释型二氧化氯-水性聚氨酯抗菌膜及其制备方法。

背景技术

抗菌膜是抗菌包装中应用最多的一种形式，主要是因为抗菌膜的制备成本低廉、应用范围广、以及抑菌效果明显，因此抗菌膜有较好的应用前景。抗菌膜的抑菌效果主要是由添加的抗菌剂决定的，不同的抗菌剂对于抗菌膜的抑菌效果有很大的影响。就抗菌剂而言，抗菌膜就可以分为有机抗菌膜、无机抗菌膜和天然抗菌膜，这些抗菌膜的抑菌效果取决于抗菌剂的种类、添加量以及膜的基材。

水性聚氨酯(WPU)以水为溶剂，绿色环保无污染并且无毒副作用，开始逐渐替代聚氨酯(PU)成为更加绿色环保的合成材料。水性聚氨酯同时又具备较好的相容性、机械性能和成膜性能，可以作为膜基材使用。

二氧化氯(ClO₂)具有高效杀菌效果、对环境无污染以及在使用时不会有三致(致癌、致畸、致突变)物质出现等优势，因此被世界卫生组织列为安全消毒物质中的A1级产品，二氧化氯也被广泛应用于水处理、空气净化、医疗、食品保鲜等领域。在生活生产中，气态二氧化氯见光或遇热易分解，液态二氧化氯性质不稳定，相比之下，固态二氧化氯稳定性强，储运方便，且具有一定缓释效果。但固态二氧化氯仍存在一些缺陷，例如二氧化氯在缓释阶段易出现暴释现象、其释放速率难控制等，这些问题都亟需解决。目前提及控制二氧化氯释放速度的专利文献有如下几种技术方案：

崔健发明了一种除甲醛二氧化氯缓释凝胶的制备方法，包括将葡萄糖酸钠、胶凝剂、二氧化氯前体混合得二氧化氯凝胶体系的步骤；向前述体系中加入聚乙二醇、酸性试剂得活化的二氧化氯缓释凝胶体系的步骤；向上述体系中加入硫酸钡得到稳定的活化二氧化氯凝胶体系的步骤。

上海海洋大学发明了一种二氧化氯缓释保鲜凝胶的制备方法，该二氧化氯缓释保鲜凝胶包括凝胶层A和凝胶层B，所述凝胶层A的制备原料包括壳聚糖、氢氧化钠水溶液和亚氯酸钠，所述凝胶层B的制备原料包括壳聚糖、乙酸水溶液、酸性物质、戊二醛水溶液；应用时，将所述凝胶层A和所述凝胶层B贴合即可。

青岛农业大学发明了一种微控释高效气体保鲜材料，材料包括亚氯酸钠、柠檬酸、氯化亚铁、硫酸亚铁、硫酸亚铁铵、硅胶、明胶、聚丙烯酰胺、海藻酸钠、β-环糊精、去离子水，根据其制备工艺可制备二氧化氯夹心层数为1-4层的保鲜材料。

宁波大学发明了一种长效缓释二氧化氯保鲜剂，由片剂和粉剂组成，片剂主要由硅胶吸附剂、亚氯酸钠、微孔网络结构形成剂、离子场形成剂和水组成；粉剂主要由弱酸活化剂、硅胶吸附剂、水和粘合剂组成，然后将片剂和粉剂放入透气性无纺布包装袋中。使用时轻微挤压包装袋，放置于潮湿环境中即可。

但是，上述研究者对二氧化氯抗菌材料的制备，大多是直接添加亚氯酸钠粉体和有机酸。亚氯酸钠是产生二氧化氯的前驱体，直接混合在材料中，在光照、高温、高湿条件下不稳定，极易分解，这在一定程度上限制了二氧化氯的产率及作用时间。

发明内容

本发明的目的是提供一种缓释型二氧化氯-水性聚氨酯抗菌膜及其制备方法，以解决上述现有技术存在的问题，使抗菌膜能够达到对二氧化氯的控释作用，延长其缓释时间，达到长效的抗菌保鲜效果。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：