[发明专利]一种抗菌剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种抗菌剂及其制备方法和应用，该抗菌剂的制备方法包括以下步骤：首先制备介孔氧化镧，然后将介孔氧化镧与葡萄糖‑乙酸溶液、铜盐、硼氢化钠等物质混合均匀后置于微波反应釜中进行反应，最后对反应产物进行过滤并收集固体物料，经过洗涤、干燥后，即得抗菌剂。本发明还公开了一种抗菌复合材料，该抗菌复合材料包括基体树脂和上述所述的抗菌剂，通过该抗菌剂可以显著提升基体树脂的抗菌性能，提高产品的安全性，扩大产品的应用范围。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种抗菌剂及其制备方法和应用。

背景技术

抗菌剂是指可以将微生物生长有效控制或者是可以把微生物直接杀灭的物质。随着人们健康、卫生意识的提高，对许多塑料制品提出了抗菌要求，例如用于制作冰箱内饰、电饭煲外壳、汽车内饰等人体直接或间接接触的部件；引入抗菌元素可以降低这些材料细菌滋生的机会，减少交叉感染的概率，具有优异的安全性。

抗菌复合材料是指添加了抗菌剂的高分子材料。目前抗菌剂主要包括无机抗菌剂和有机抗菌剂，但是现有抗菌剂的抗菌能力有限，当其与塑料材料混合后，制得的产品的抗细菌率并不理想。本发明创新地合成了一种新型的Cu/葡萄糖/介孔氧化镧型抗菌剂，使用它能够很好的提升热塑性塑料的抗菌性能。这种抗菌剂至今尚未见于报道，这对于扩展抗菌剂的种类与应用具有非常重要的现实意义。

发明内容

有鉴于此，本发明创新地合成了一种新型的Cu/葡萄糖/介孔氧化镧抗菌剂，能够很好的提升聚合物复合材料的抗菌性能，解决了现有技术的抗菌剂抗菌能力有限的技术问题。

本发明的第一个目的是提供一种抗菌剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将镧盐、有机溶剂、模板剂十六烷基三甲基溴化铵、去离子水，加入至反应器皿中，常温下反应10-16h，得溶液A。优选的，所述模板剂为十六烷基三甲基溴化铵；所述镧盐、有机溶剂、十六烷基三甲基溴化铵、去离子水的质量比为(20-30)：(30-40)：(10-16)：(120-160)；进一步优选的，所述镧盐为六水合氯化镧或六水合硝酸镧；所述有机溶剂为无水乙醇、丙酮、异丙醇中的至少一种。

(2)向溶液A中加入碱性物质，调整溶液A的pH值呈碱性，然后将其转至微波反应釜中，在50-70℃温度中反应12-16h，得到凝胶；将凝胶置于真空干燥箱中在60-80℃温度中干燥9-11h，得固体B；优选的，所述碱性物质为氢氧化钠，溶液A的pH值＝10。

(3)将固体B置于马弗炉中在500-600℃温度中煅烧8-10h，得到介孔氧化镧；

(4)将乙酸、去离子水、葡萄糖混合，并使葡萄糖溶解，得到葡萄糖-乙酸溶液；优选的，所述乙酸、去离子水、葡萄糖的质量比为(20-30)：(160-200)：(30-40)。

(5)将葡萄糖-乙酸溶液、介孔氧化镧、铜盐、还原剂硼氢化钠混合均匀，然后转移至微波反应釜中，在40-60℃温度中反应8-10h，对反应产物进行过滤并收集固体物料，固体物料经过洗涤、干燥后，即得抗菌剂，记为Cu/葡萄糖/介孔氧化镧型抗菌剂。优选的，所述铜盐为硝酸铜、硫酸铜或磷酸铜；所述葡萄糖-乙酸溶液、介孔氧化镧、硝酸铜、硼氢化钠的质量比是(180-240)：(30-40)：(40-50)：(0.1-0.3)。

本发明的第二个目的是提供一种抗菌剂，该抗菌剂采用上述所述的制备方法制得。

本发明的第三个目的是提供一种抗菌复合材料，所述抗菌复合材料包括基体树脂和上述所述的抗菌剂。优选的，所述基体树脂为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺6中的一种。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)介孔氧化镧在可见光条件下具有一定的光催化效果，能够产生光生载流子，生成活性氧基团产生抗菌作用，为复合材料利用光照条件抗菌提供了基础。