[发明专利]一种抗菌可生物降解智能响应水凝胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种抗菌可生物降解智能响应水凝胶，以重量份数计，其组分包括：1‑3份黄酮类物质、6‑12份壳聚糖、3‑5份聚乙二醇、2‑4份腐殖酸钠、5‑8份聚合单体、0.05‑0.2份纳米氧化物、0.05‑0.1份引发剂、0.08‑0.15份交联剂；还公开对应制备方法，能有效针对不同环境迅速做出响应，可生物降解，高效发挥抗菌作用，除此之外本发明加入腐殖酸钠抗菌成分，还可以有效地净化空气，吸附环境中的异味，达到多重功效。

技术领域

本发明属于化工生活品应用技术领域，具体涉及一种抗菌可生物降解智能响应水凝胶及其制备方法。

背景技术

抗菌剂是一类可以在一定时间内，使某些微生物的生长和繁殖保持在必要水平以下的化学试剂。其主要机制有四种：干扰细胞壁的合成；损伤细菌细胞膜、破坏细胞膜的屏障作用；影响细菌蛋白质的合成，细菌丧失生长繁殖的物质基础；影响细菌核酸代谢。

现存的抗菌除臭剂主要为有机抗菌剂，其有效成分主要为咪唑，噻唑，香草醛，季铵盐类物质，使用该类抗菌材料，能当下对细菌微生物产生致命作用，但吸附与缓释性能较为薄弱，使用后残留物质会对河流，生物，土壤造成潜在危害且难以富集回收再利用。而这些有机物的耐热性较差，潮湿环境易于水解，有效期短，吸附与缓释作用差。潮湿环境下较干燥环境更易于滋生细菌等微生物，而大量使用该类抗菌剂会对细菌本身产生抗药性。为克服现存缺陷，本发明提供一种抗菌可生物降解智能响应凝胶，采用绿色可降解原料在较为温和的条件下合成一种可生物降解产品，成本低，绿色安全，具有强效的抗菌、吸附、缓释作用。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明目的在于提供一种智能响应可生物降解抗菌水凝胶。该法易于操作，成本低，可生物降解，对环境友好且有针对性对细菌等微生物产生抑制作用。

为实现上述目的，按照本发明的另一个方面，本发明提供了一种抗菌可生物降解智能响应水凝胶，以重量份数计，其组分包括：1-3份黄酮类物质、6-12份壳聚糖、3-5份聚乙二醇、2-4份腐殖酸钠、5-8份聚合单体、0.05-0.2 份纳米氧化物、0.05-0.1份引发剂、0.08-0.15份交联剂。

上述抗菌可生物降解智能响应水凝胶的制备方法，包括如下步骤：

1)将1-3份黄酮类物质溶于乙醚中备用，黄酮和乙醚的固液比为(1-3) g：(10-20)mL；

2)将6-12份壳聚糖溶于水中，壳聚糖和水的固液比为(1-2)g：(100-500) mL；

加入3-5份聚乙二醇充分搅拌得到壳聚糖溶液备用；

3)将2-4份腐植酸钠溶于水中，腐殖酸钠与水的固液比为(1-3)g： (100-300)mL；得到腐植酸钠溶液备用；

4)向三口烧瓶中加入体积比为1～5:1～5:1～5的1)、2)、3)中得到的溶液乳化30min，加入5-8份聚合单体、0.05-0.2份的纳米氧化物，40℃下搅拌30min，滴加0.05-0.1份份引发剂与0.08-0.15份交联剂；升温至80℃续搅拌至出现凝胶状产物；

5)将凝胶状产物分别用无水乙醇和水洗涤三次，60℃真空干燥24h。

进一步的，黄酮类物质具体为姜黄素、二氢黄酮、异黄酮、黄酮醇中的一种。

进一步的，所述黄酮类物质具体为姜黄素、二氢黄酮、异黄酮、黄酮醇中的两种或两种以上的混合。

进一步的，所述壳聚糖具体为壳聚糖季铵盐。

进一步的，所述聚乙二醇具体为聚乙二醇-400。

进一步的，聚合单体为丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯腈中的一种。

进一步的，所述纳米氧化物具体为：纳米SiO2、纳米ZnO、纳米TiO2 中的一种。