本发明属于高分子材料技术领域，特别是指一种新型抗菌剂及其制备方法。
背景技术：
抗菌材料指自身具有杀灭有害细菌或抑制有害细菌生长繁殖功能的一类功能材料，抗菌材料的最关键的有效成分是抗菌剂。本技术方案创新地合成了一种以葡萄糖镶嵌纳米铜的抗菌剂，使用它能够很好的提升一些高分子复合材料的抗菌性能。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。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种新型抗菌剂及其制备方法，以扩大应用于高分子材料中的抗菌剂的种类及应用范围。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种新型抗菌剂，为葡萄糖/纳米cu。
所述抗菌剂应用于高分子复合材料中。
所述高分子复合材料为pbt、pet、pe、pa6或ps中的一种。
一种抗菌剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取一定量的葡萄糖、乙酸溶液，将它们加入至反应器皿中，常温下搅拌反应20-40min形成溶液a；
(2)称取一定量的溶液a、硝酸铜溶液，将它们加入至反应器皿中，常温下搅拌反应1-3h，得溶液b；
(3)称取一定量的溶液b、硼氢化钠，将它们依次加入至反应器皿中，将反应器皿置于微波反应器中，还原反应6-8h，得溶液c；
(4)将溶液c超声分散1-3h，用离心机进行分离，过滤，洗涤，干燥，研磨，过500目筛，既得抗菌剂。
步骤(1)中的葡萄糖与乙酸溶液的质量比为(20-30)：(140-160)。
步骤(2)中的溶液a与硝酸铜溶液的质量比是(150-170)：(10-20)。
步骤(3)中的溶液b与硼氢化钠的质量比是(60-80)：(3-5)。
步骤(3)中的微波反应器功率为500w。
本发明的有益效果是：
1、微波作用使cu2+与葡萄糖形成稳定的螯合物，用还原剂硼酸氢钠将cu2+还原为单质cu，单质cu逐渐积累，形成纳米cu粒子。
2、微波的电磁场能将电磁能转化为热能，使反应体系的温度快速升高，从而使还原反应的速率加快。
3、由于葡萄糖分子中存在羟基、氨基，可借氢键形成具有类似网状结构的“笼形分子”，使得其呈现出紧密的晶态结构，这种致密晶体结构可形成位阻效应，将纳米cu粒子表面隔开，产生立体保护作用，阻止了纳米cu粒子相互间的接触，减少了纳米cu粒子发生团聚的几率。
4、本技术方案创新的合成了一种葡萄糖/纳米cu的新型抗菌剂，它能够很好的改善高分子复合材料的抗菌性，这具有重要的意义。
具体实施方式
以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
本申请提供一种新型抗菌剂，为葡萄糖/纳米cu。
所述抗菌剂应用于高分子复合材料中。
所述高分子复合材料为pbt、pet、pe、pa6或ps中的一种。
一种抗菌剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取一定量的葡萄糖、乙酸溶液，将它们加入至反应器皿中，常温下搅拌反应20-40min形成溶液a；葡萄糖与乙酸溶液的质量比为(20-30)：(140-160)。
(2)称取一定量的溶液a、硝酸铜溶液，将它们加入至反应器皿中，常温下搅拌反应1-3h，得溶液b；溶液a与硝酸铜溶液的质量比是(150-170)：(10-20)。
(3)称取一定量的溶液b、硼氢化钠，将它们依次加入至反应器皿中，将反应器皿置于功率为500w的微波反应器中，还原反应6-8h，得溶液c；溶液b与硼氢化钠的质量比是(60-80)：(3-5)。
(4)将溶液c超声分散1-3h，用离心机进行分离，过滤，洗涤，干燥，研磨，过500目筛，既得抗菌剂。
本申请的实施例中所用的原料如下：
葡萄糖，吴江诚誉精细化工；乙酸，济南金百禾化工；硝酸铜，河南付世达化工；硼氢化钠，郑州智远化工；pbt(型号2002u)，日本宝理；pet(型号008l)，加拿大aclo；pe(型号5070)，盘锦乙烯；pa6(型号cm1017)，日本东丽；ps(型号350)，台湾省国乔。
本申请所用的测试仪器如下：
zsk30型双螺杆挤出机，德国w&p公司；jl-1000型拉力试验机，广州市广才实验仪器公司生产；htl900-t-5b型注射成型机，海太塑料机械有限公司生产；xcj-500型冲击测试机，承德试验机厂生产；qt-1196型拉伸测试仪，东莞市高泰检测仪器有限公司；qd-gjs-b12k型高速搅拌机，北京恒奥德仪器仪表有限公司。
实施例1
(1)称取200g葡萄糖、1.4kg乙酸溶液，将它们加入至反应器皿中，常温下搅拌反应20min形成溶液a。
(2)称取1.5kg溶液a、100g硝酸铜溶液，将它们加入至反应器皿中，常温下搅拌反应1h，得溶液b。
(3)称取600g溶液b、30g硼氢化钠，将它们依次加入至反应器皿中，将反应器皿置于500w的微波反应器中，还原反应6h，得溶液c。
(4)将溶液c超声分散1h，用离心机进行分离，过滤，洗涤，干燥，研磨，过500目筛，既得抗菌剂p1。
应用例1
取4份p1加入到96份pet中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到pet复合材料x1。
其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，第一温度区的温度为240℃，第二温度区的温度为280℃，第三温度区的温度为280℃，第四温度区的温度为280℃，第五温度区的温度为280℃，第六温度区的温度为280℃，双螺杆挤出机的机头温度为280℃，螺杆转速为200r/min。
对比例1
取96份pet，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到pet复合材料d1。
上述应用例1及对比例1制备的pet复合材料的抗菌性能数据如下表所示:
由上表可以看出，x1比d1的抗菌性好，这说明加入本申请的抗菌剂后，pet复合材料的抗菌性能更好。
实施例2
(1)称取300g葡萄糖、1.6kg乙酸溶液，将它们加入至反应器皿中，常温下搅拌反应40min形成溶液a。
(2)称取1.7kg溶液a、200g硝酸铜溶液，将它们加入至反应器皿中，常温下搅拌反应3h，得溶液b。
(3)称取800g溶液b、50g硼氢化钠，将它们依次加入至反应器皿中，将反应器皿置于500w的微波反应器中，还原反应8h，得溶液c。
(4)将溶液c超声分散3h，用离心机进行分离，过滤，洗涤，干燥，研磨，过500目筛，既得抗菌剂p2。
应用例2
取4份p2加入到96份聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到pbt复合材料x2。
其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，第一温度区的温度为200℃，第二温度区的温度为260℃，第三温度区的温度为260℃，第四温度区的温度为260℃，第五温度区的温度为260℃，第六温度区的温度为260℃，双螺杆挤出机的机头温度为260℃，螺杆转速为300r/min。
对比例2
取96份pbt，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到pbt复合材料d2。
上述应用例2及对比例2制备的pbt复合材料的抗菌性能数据如下表所示:
由上表可以看出，x2比d2的抗菌性好，这说明加入本申请的抗菌剂后，pbt复合材料的抗菌性能更好。
实施例3
(1)称取250g葡萄糖、1.5kg乙酸溶液，将它们加入至反应器皿中，常温下搅拌反应30min形成溶液a。
(2)称取1.6kg溶液a、150g硝酸铜溶液，将它们加入至反应器皿中，常温下搅拌反应2h，得溶液b。
(3)称取700g溶液b、40g硼氢化钠，将它们依次加入至反应器皿中，将反应器皿置于500w的微波反应器中，还原反应7h，得溶液c。
(4)将溶液c超声分散2h，用离心机进行分离，过滤，洗涤，干燥，研磨，过500目筛，既得抗菌剂p3。
应用例3
取4份p3加入到96份聚乙烯(pe)中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到pe复合材料x3。
其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，第一温度区的温度为120℃，第二温度区的温度为180℃，第三温度区的温度为180℃，第四温度区的温度为180℃，第五温度区的温度为180℃，第六温度区的温度为180℃，双螺杆挤出机的机头温度为180℃，螺杆转速为300r/min。
对比例3
取96份pe，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到pe复合材料d3。
上述应用例3及对比例3制备的pe复合材料的抗菌性能数据如下表所示:
由上表可以看出，x3比d3的抗菌性好，这说明加入本申请的抗菌剂后，pe复合材料的抗菌性能更好。
实施例4
(1)称取280g葡萄糖、1.6kg乙酸溶液，将它们加入至反应器皿中，常温下搅拌反应35min形成溶液a。
(2)称取1.65kg溶液a、150g硝酸铜溶液，将它们加入至反应器皿中，常温下搅拌反应3h，得溶液b。
(3)称取750g溶液b、45g硼氢化钠，将它们依次加入至反应器皿中，将反应器皿置于500w的微波反应器中，还原反应8h，得溶液c。
(4)将溶液c超声分散2h，用离心机进行分离，过滤，洗涤，干燥，研磨，过500目筛，既得抗菌剂p4。
应用例4
取4份p4加入到96份聚酰胺6(pa6)中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到pa6复合材料x4。
其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，第一温度区的温度为230℃，第二温度区的温度为260℃，第三温度区的温度为260℃，第四温度区的温度为260℃，第五温度区的温度为260℃，第六温度区的温度为260℃，双螺杆挤出机的机头温度为250℃，螺杆转速为320r/min。
对比例4
取96份pa6，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到pa6复合材料d4。
上述应用例4及对比例4制备的pa6复合材料的抗菌性能数据如下表所示:
由上表可以看出，x4比d4的抗菌性好，这说明加入本申请的抗菌剂后，pa6复合材料的抗菌性能更好。
实施例5
(1)称取280g葡萄糖、1.45kg乙酸溶液，将它们加入至反应器皿中，常温下搅拌反应25min形成溶液a。
(2)称取1.65kg溶液a、180g硝酸铜溶液，将它们加入至反应器皿中，常温下搅拌反应1h，得溶液b。
(3)称取650g溶液b、45g硼氢化钠，将它们依次加入至反应器皿中，将反应器皿置于500w的微波反应器中，还原反应6-8h，得溶液c。
(4)将溶液c超声分散1h，用离心机进行分离，过滤，洗涤，干燥，研磨，过500目筛，既得抗菌剂p5。
应用例5
取4份p5加入到96份苯乙烯(ps)中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到ps复合材料x5。
其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，第一温度区的温度为160℃，第二温度区的温度为200℃，第三温度区的温度为200℃，第四温度区的温度为200℃，第五温度区的温度为200℃，第六温度区的温度为200℃，双螺杆挤出机的机头温度为200℃，螺杆转速为280r/min。
对比例5
取96份ps，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到ps复合材料d5。
上述应用例5及对比例5制备的ps复合材料的抗菌性能数据如下表所示:
由上表可以看出，x5比d5的抗菌性好，这说明加入本申请的抗菌剂后，ps复合材料的抗菌性能更好。
本技术方案描述了一种新型抗菌剂的制备方法，且用它制得的聚烯烃材料在抗菌性能方面也有一定程度的提高，这对于扩展抗菌剂的种类与应用领域，具有非常重要的意义。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。