[发明专利]抗菌型纳米氧化亚铜/壳聚糖接枝聚丙烯酸酯乳液、制备方法及其应用

说明书

本发明公开一种抗菌型纳米氧化亚铜/壳聚糖接枝聚丙烯酸酯乳液、制备方法及其应用，包括以下质量份原料：甲基丙烯酸甲酯40～60份、丙烯酸5～8份、含氟丙烯酸酯单体10～15份、乙烯基聚硅氧烷5～10份、纳米氧化亚铜4～8份、乙烯基三甲氧基硅烷3～6份、羧甲基壳聚糖10～15份、聚赖氨酸1～3份、EDC·HCl2～3份、引发剂0.4～1份、N‑甲基吡咯烷酮50～60份、去离子水40～50份；其制备方法为：S1：制备改性纳米氧化亚铜；S2：制备反应液I；S3：制备反应液II；S4：制备纳米氧化亚铜/壳聚糖接枝聚丙烯酸酯乳液。本发明首次利用乙烯基三甲氧基硅烷修饰纳米氧化亚铜，利用丙烯酸与羧甲基壳聚糖、聚赖氨酸反应接入‑C＝C‑，再进一步与其他单体共聚，赋予聚丙烯酸酯优异的疏水、疏油、抗菌、自洁性能。

技术领域

本发明属于聚丙烯酸酯合成技术领域，具体涉及一种抗菌型纳米氧化亚铜/壳聚糖接枝聚丙烯酸酯乳液、制备方法及其应用。

背景技术

纳米氧化亚铜是种一价铜氧化物，主要用于船舶防污漆、杀虫剂等，通过释放出铜离子与真菌或细菌体内蛋白质中的-SH、-COOH、-OH等基团及-N₂H基态自由基起作用，导致病菌死亡。同时，纳米Cu₂O也是一种金属缺位的典型P型窄带隙半导体，其带隙为2.17eV，吸收上限可达570nm，能有效吸收太阳光中的可见光部分，其晶体结构为Cu原子和O原子组成的正三棱锥交替连接的类金刚石结构，Cu_3d和O_2p的轨道杂化以及晶体结构内部的Cu²⁺的缺陷，大大提高空穴的导通性，因此，表现出良好的光催化效应。但是，由于氧化亚铜中Cu⁺处于中间价态，稳定性差，导致其在实际应用中较为困难。

壳聚糖是天然多糖甲壳素脱乙酰基的产物，具有抑菌、生物相容性、无毒性、抗癌、降脂、增强免疫等多种生理功能，广泛应用于抗菌剂、食品添加剂、纺织、农业、环保、美容保健、化妆品、医用纤维、医用敷料、人造组织材料、药物缓释材料、基因转导载体、生物医用领域、医用可吸收材料、组织工程载体材料、医疗以及药物开发等众多领域和其他日用化学工业。壳聚糖及其衍生物的抗菌原理主要为：(1)小分子壳聚糖渗透进微生物细胞内，与胞内带负电的核酸和蛋白质结合，抑制核酸的复制和蛋白质的合成，导致微生物死亡；(2)壳聚糖利用其正电荷与微生物细胞膜表面的负电荷发生静电吸附作用，改变细胞膜通透性，引起微生物死亡；(3)大分子壳聚糖包覆在微生物细胞表面，形成一层高分子膜，阻止营养物质向胞内运输，达到杀菌和抑菌作用。

聚丙烯酸酯是由丙烯酸酯单体聚合而成的高分子化合物，具有优异的光稳定性和耐候性，良好的耐水、耐碱、耐化学品性能和粘接性能，因此广泛地用作胶粘剂、涂料成膜剂以及日用化工、化学电源、功能膜、医用高分子、纳米材料以及水处理等方面。现有技术，主要通过引入有机硅单体、有机氟单体或利用聚氨酯、环氧树脂对其功能化改性，以提高聚丙烯酸酯的的抗污、防油、柔韧性等。但关于抗菌型聚丙烯酸酯材料的研究还较罕见，尤其是“以纳米氧化亚铜、壳聚糖、聚赖氨酸为改性原料，与丙烯酸类单体合成的抗菌型聚丙烯酸酯”尚未有文献和专利报道或公开。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种抗菌型纳米氧化亚铜/壳聚糖接枝聚丙烯酸酯乳液、制备方法及其应用。

本发明的技术方案概述如下：

一种抗菌型纳米氧化亚铜/壳聚糖接枝聚丙烯酸酯乳液，包括以下质量份原料：

优选的是，所述含氟丙烯酸酯单体包括为丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟异丙酯、丙烯酸十二氟庚酯或甲基丙烯酸十二氟庚酯中的一种或几种。

优选的是，所述纳米氧化亚铜的平均粒径为2～6nm。

优选的是，所述引发剂包括过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化月桂酰、过氧化甲乙酮、偶氮二异丁腈中的一种或多种。