一种新型纳米防霉抗菌剂的制作方法
【专利摘要】本发明的提供一种安全高效，制备简单，具有超长的抗菌效果的新型防霉抗菌剂组合物，包括1?5质量份具有核壳结构的纳米颗粒、1?3质量份的杀菌剂、0.5?1.5质量份的表面活性剂、15?30质量份的有机溶剂。本发明的防霉抗菌剂包含具有核壳结构的纳米颗粒，具有长效的抗菌性能，与细菌接触6h以后，杀菌率可以达到100％，且经过10天以后，依然具有很好的杀菌率。
【专利说明】
-种新型纳米防霉抗菌剂
技术领域
[0001] 本发明属于防霉抗菌剂领域，具体的说是一种具有核壳结构的纳米防霉抗菌剂及 其制备方法。
【背景技术】
[0002] 纳米材料是一种广泛使用的新型防霉抗菌剂，其化学稳定性较好，对环境影响小， 抗菌性强，对多种微生物都有抑制作用，越来越广泛的应用于人们的生活中。目前常见的纳 米防霉抗菌剂主要有无机纳米材料如纳米金属，纳米无机氧化物，纳米无机盐等。纳米材料 的杀菌机理存在Ξ种作用，包括:一是纳米银颗粒本身可W吸附并在细菌细胞壁表面富集， 引起菌体细胞裂解;二是纳米颗粒可W释放出金属离子，银离子可W穿透细胞壁进入细胞 内，与微生物体内的蛋白质、核酸中存在的琉基(-SH)、氨基(-NH2)等含硫、氮的官能团发生 反应，破坏酶和遗传物质的活性，引起细菌死亡;Ξ是纳米材料可W产生高氧化性的活性氧 基团，像超氧离子、过氧化氨和氨氧自由基等，与细菌体内的物质发生反应氧化反应，引起 细菌死亡。
[0003] 纳米防霉抗菌剂虽然抗菌性能优良，但是存在易团聚，对某些微生物的抗菌效果 不佳的问题。本发明对传统的纳米防霉抗菌剂进行改良，不仅对纳米颗粒的表面进行了改 性，改善了其容易团聚的问题，还W纳米材料为核屯、制备出具有核壳结构的纳米防霉抗菌 剂，将有机杀菌剂负载于纳米颗粒材料上，并包裹一层有机聚合物，使杀菌剂可W缓慢释 放，大大延长纳米防霉抗菌剂的有效抗菌寿命。所述纳米抗菌材料还可W与其它防霉抗菌 剂混合使用，W增强其抗菌效果。
[0004] 本发明还通过多年的研究优选出具有较好抗菌性能的Ξ嗦衍生物用于制备核壳 结构的纳米防霉抗菌剂，Ξ嗦衍生物具有良好的生物活性。
[0005] CN1426683A公开了一种耐高溫抗变色无机抗菌防霉剂的制备方法，该防霉抗菌剂 是W银为活性组分或W银锋为活性组分，W径基憐灰石或其分解产物为载体。该防霉抗菌 剂是纳米至微米的粉末，具有耐高溫、抗变色的优点。
[0006] CN101161336公布了一种负载纳米金属银粒子氧化石墨的制备方法，但是该方法 需要在暗室条件下进行揽拌，条件较为苛刻，且制备过程中使用较多的有机溶剂，不够环 保。
[0007] CN101116446A公开了一种抗菌防霉剂的制备方法，将多聚糖类水溶性粘合剂溶于 酸性溶液中，然后加入纳米二氧化铁，纳米二氧化铁的加入量与粘合剂的用量比为0.01- lOg/g，混合后加入有机交联剂，得到抗菌防霉剂。该杀菌剂经表面涂敷，风干成膜后即可起 到抗菌防霉效果，地杀菌率几乎达到100%。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于提供一种安全高效，制备简单，具有超长的抗菌效果的防霉抗 菌剂组合物。本发明的防霉抗菌剂组合物包含具有独特核壳结构的纳米颗粒，创造性的提 出将嚷二挫均Ξ嗦吸附于含有微孔的纳米颗粒上，嚷二挫均Ξ嗦具有较好的吸附和穿透性 能，不仅可W吸附于纳米颗粒的表面而且可W部分进入其孔道结构中，负载了嚷二挫均Ξ 嗦的纳米颗粒再通过高分子有机聚合物的包裹，表面的高分子聚合物在自然环境下缓慢降 解，逐渐释放出负载的嚷二挫均Ξ嗦，就可W发挥长久的抗菌作用，同时防霉抗菌剂组合物 中还包括有短效的杀菌剂，W弥补防霉抗菌剂组合物在使用初期的抗菌效果，并且具有核 壳结构的纳米颗粒本身作为纳米材料也可W具有一定的抗菌效果，可W杀灭绝大多数的菌 类微生物。
[0009] -种新型防霉抗菌剂组合物，包括1-5质量份具有核壳结构的纳米颗粒、1-3质量 份的杀菌剂、0.5-1.5质量份的表面活性剂、15-30质量份的有机溶剂;优选含有3-5质量份 具有核壳结构的纳米颗粒、2-3质量份的杀菌剂、0.5-1质量份的表面活性剂、20-25质量份 的有机溶剂。
[0010] 所述具有核壳结构的纳米颗粒是包埋在有机高分子聚合物中，负载了嚷二挫均Ξ 嗦的纳米颗粒，所述有机高分子聚合物是簇甲基纤维素钢或聚甲基丙締酸醋；
[0011] 所述表面活性剂是壬基酪聚氧乙締酸，烷基酪聚氧乙締酸憐酸醋中的一种或多 种；
[0012] 所述有机溶剂是乙醇，碳酸二甲醋，甲苯中的一种或多种；
[0013] 所述杀菌剂是氨基甲基正下基舰代烘丙醋、二硫氯基乙烧、2-甲基-4-异嚷挫晰- 3-酬中的一种或多种。
[0014] 所述纳米微粒是碳纳米管、沸石、憐酸锋、碳酸巧、氧化锋、氧化铁中的一种或多 种，优选是沸石和碳纳米管。
[0015] 所述纳米粒子的平均粒径是50-1000nm，优选是100-300nm。
[0016] 所述防霉抗菌剂组合物中还可W含有成膜助剂，所述成膜助剂是醇胺类或醇脂类 成膜助剂。
[0017] 所述嚷二挫均Ξ嗦的化学结构通式如下所示：
[001 引
[0019 ]其中R1、R2、R3独立的选自C1-C6的烷基，烧径基或烷基簇基。
[0020] 所述核壳结构纳米颗粒的制备方法，包括如下步骤，将纳米颗粒浸溃在六氨Ξ嗦 衍生物的溶液中3-12h;将上述经过浸溃后的纳米颗粒进行干燥;将经过干燥后的纳米颗粒 浸溃在有机高分子聚合物的溶液1-化，将前一步得到的纳米颗粒干燥。所述浸溃可W反复 进行1-3次
[0021] 所述复合杀菌剂可W单独使用，也可W作为添加剂加入到涂料中使用。
[0022] 所述包含核壳结构纳米颗粒的防霉抗菌剂组合物的制备方法，按照质量份数将所 述具有核壳结构的纳米颗粒、杀菌剂、表面活性剂、有机溶剂依次加入到反应蓋中，在40-60 °C下揽拌，并用超声波进行辅助粉碎处理，即可得到所述防霉抗菌剂组合物。
【具体实施方式】
[0023] 实施例1
[0024] 配制浓度为lOwt%的嚷二挫均Ξ嗦水溶液，将粒径为50-100nm的沸石纳米颗粒混 合在水溶液中浸溃12h，将浸溃后的沸石纳米颗粒取出在11(TC下干燥化，然后将浸溃过的 沸石纳米颗粒加入到5wt%的簇甲基纤维素钢溶液中浸溃化后取出，在150°C下干燥化，得 到所述具有核壳结构的纳米颗粒。
[0025] 取化g制备好的具有核壳结构的纳米颗粒、2kg的氨基甲基正下基舰代烘丙醋、1kg 的烷基酪聚氧乙締酸憐酸醋、20kg的乙醇经过揽拌和超声波粉碎即可得到所述防霉抗菌剂 组合物。
[00%] 实施例2
[0027] 配制浓度为15wt%的嚷二挫均Ξ嗦水溶液，将粒径为50-100nm的碳纳米管颗粒混 合在水溶液中浸溃化，将浸溃后的碳纳米管颗粒取出在ll〇°C下干燥比，然后将浸溃过的沸 石纳米颗粒加入到5wt%的聚甲基丙締酸醋溶液中浸溃化后取出，在130°C下干燥化，得到 所述具有核壳结构的纳米颗粒。
[00%]取3kg制备好的具有核壳结构的纳米颗粒、3kg的二硫氯基乙烧、1kg的壬基酪聚氧 乙締酸、20kg的碳酸二甲醋经过揽拌和超声波粉碎即可得到所述防霉抗菌剂组合物。
[0029] W实施例1得到的防霉抗菌剂组合物为例对本发明的防霉抗菌剂进行抗菌性能测 试，测试的菌种包括大肠杆菌和金黄色葡萄球菌两种，运两种细菌是具有代表性的细菌。测 定方法是将防霉抗菌剂加入两种细菌的培养液中，其中每种细菌培养液的菌种浓度为0.1- 5 X 107,防霉抗菌剂的加入量为lOO-lOOOppm，接触化后实验的结果如下所示，接触24h抗菌 率基本都达到100 %。
[0030] 表1防霉抗菌剂接触化后的抗菌效果
[0031]
[0033]为了验证本发明所述防霉抗菌剂的长效抗菌效果，将保持了所述防霉抗菌剂经过 初次抗菌实验后，保存lOd，再次加入细菌培养液，接触化后，再次测定抗菌效果，实验结果 如表2所示，接触超过24h后，抗菌效果基本达到100 %。
[0034] 表2 lOd后抗菌效果
[0035]
[0036] 从上述实验结果我们不难看出，所述防霉抗菌剂对细菌有明显的杀菌抑制作用， 尤其是在接触24小时W后更为明显。本发明所述防霉抗菌剂还具有长效杀菌抑制效果，在 经过lOd的放置后，依然具有很强的抗菌效果。
【主权项】
1. 一种新型防霉抗菌剂组合物，包括1-5质量份具有核壳结构的纳米颗粒、1-3质量份 的杀菌剂、0.5-1.5质量份的表面活性剂、15-30质量份的有机溶剂;所述具有核壳结构的纳 米颗粒是将负载了噻二唑均三嗪的纳米颗粒包埋在有机高分子聚合物中制得，所述有机高 分子聚合物是羧甲基纤维素钠或聚甲基丙烯酸酯。2. 如权利要求1所述的防霉抗菌剂组合物，其特征在于所述组合物包括3-5质量份具有 核壳结构的纳米颗粒、2-3质量份的杀菌剂、0.5-1质量份的表面活性剂、20-25质量份的有 机溶剂。3. 如权利要求1所述的防霉抗菌剂组合物，其特征在于所述表面活性剂是壬基酚聚氧 乙烯醚，烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯中的一种或多种。4. 如权利要求1所述的防霉抗菌剂组合物，其特征在于所述有机溶剂是乙醇，碳酸二甲 酯，甲苯中的一种或多种。5. 如权利要求1所述的防霉抗菌剂组合物，其特征在于所述杀菌剂是氨基甲基正丁基 碘代炔丙酯、二硫氰基乙烷、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮中的一种或多种。6. 如权利要求1所述的防霉抗菌剂组合物，其特征在于所述纳米微粒是碳纳米管、沸 石、磷酸锌、碳酸钙、氧化锌、氧化钛中的一种或多种，优选是沸石或碳纳米管，所述纳米粒 子的平均粒径是50-1000nm〇7. 如权利要求1所述的防霉抗菌剂组合物，其特征在于所述防霉抗菌剂组合物中还可 以含有成膜助剂，所述成膜助剂是醇胺类或醇脂类成膜助剂。8. 如权利要求1所述的防霉抗菌剂组合物，其特征在于所述噻二唑均三嗪的化学结构 通式如下所示：其中Rl、R2、R3独立的选自C1-C6的烷基，烷羟基或烷基羧基。9. 制备如权利要求1-8任一项所述的防霉抗菌剂组合物的方法，包括如下步骤，将纳米 颗粒浸渍在六氢三嗪衍生物的溶液中3_12h;将上述经过浸渍后的纳米颗粒进行干燥;将经 过干燥后的纳米颗粒浸渍在有机高分子聚合物的溶液l_3h，将前一步得到的纳米颗粒干 燥。
【文档编号】A01N43/824GK105918312SQ201610343728
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】时玉柱
【申请人】时玉柱