[发明专利]一种增强型聚乙烯醇抗菌膜的制备方法及其产品

说明书

本发明公开了一种增强型聚乙烯醇抗菌膜的制备方法及其产品，制备方法包括，向溶剂中添加催化剂，调节pH至酸性；加入PVA搅拌溶解；加入带有醛基的芳香族化合物反应；加入N‑溴代丁二酰亚胺，继续反应；溶剂恢复到室温后，在避光条件下加入叔胺类物质，反应后静置脱泡，流涎成膜，得到增强型聚乙烯醇抗菌膜。本发明采用溶液涂布法的方式，在涂布前对PVA采用带苯环的醛基改性，以减少PVA羟基，同时在其链上接枝疏水基团，提高其耐水温度，接着再接枝上叔胺类物质，形成季铵盐使膜具有抗菌功能。

技术领域

本发明属于可降解生物材料技术领域，具体涉及到一种增强型聚乙烯醇抗菌膜的制备方法及其产品。

背景技术

聚乙烯醇为白色片状、絮状或粉末状固体，无味，是自然界已知的唯一一种既能生物降解，又可水溶解的高分子材料，在机械电子、化工、石油开发、建材、医药以及食品等的包装领域具有广泛的应用前景。

在日常生活中，人们已经离不开塑料包装。每年都会有大量的需求，据统计，每年产生的白色污染高达49亿吨，这将会给环境带来极大的压力，引起了人们的广泛地关注。聚乙烯醇(PVA)是一种生物可降解材料，在微生物的作用下，可分解为CO₂和H₂O。目前国内自主生产的PVA膜面向的是以种子袋、除草剂袋、水转印等低端市场，这是由于PVA带有大量的羟基，具有亲水性，使得PVA具有优异的水溶性，在常温就快速溶解，限制了应用。而未能占领集成电路、电子元器件、高端纺织品等附加值高的包装市场，这类高温膜产品最主要依赖从美国、日本等国家进口。

干燥环境下PVA材料具有较好的力学性能和阻隔性能，但是在高湿环境下，水分子会破坏PVA链间的相互作用，导致PVA溶胀从而优异性能丧失。因此PVA耐水性差、对水蒸气阻隔性差和不具备抗菌活性低等缺点，限制了其使用范围。为了实现PVA在各领域的广泛应用，需要对其进行功能改性，以制备高机械性能，耐水性优异，具备抗菌性能的PVA复合材料。传统的溶液涂布法受限于其加工改性方式的有限，只能生产低端市场的低温膜。但也仅限于PVA膜不溶解于40℃以下的水中，膜还不具备抗菌功能。因此，通过对聚合物进行功能化，同时具有高强度和功能型的PVA膜仍然是现在的研究热点和难点。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种增强型聚乙烯醇抗菌膜的制备方法，利用接枝改性法将抗菌活性物质接枝到PVA表面，采用溶液涂布法的方式，在涂布前对PVA采用带苯环的醛基改性，以减少PVA羟基，同时在其链上接枝疏水基团，提高其耐水温度，接着再接枝上叔胺类物质，形成季铵盐使膜具有抗菌功能。通过引入带苯环的醛基，PVA的强度和耐水性得到极大改善，解决了现有普通PVA膜在常温高湿环境下无法使用的局限性，还赋予了PVA膜优异的抗菌性。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种增强型聚乙烯醇抗菌膜的制备方法，包括，

向溶剂中添加催化剂，调节pH至酸性；

加入PVA搅拌溶解；

加入带有醛基的芳香族化合物反应；

加入N-溴代丁二酰亚胺，继续反应；

溶剂恢复到室温后，在避光条件下加入叔胺类物质，反应后静置脱泡，流涎成膜，得到增强型聚乙烯醇抗菌膜。

作为本发明增强型聚乙烯醇抗菌膜的制备方法的一种优选方案，其中：所述溶剂包括二甲基亚砜、水、乙二醇中的一种。