CN101559234A

CN101559234A - 新型高吸水树脂/抗菌剂复合材料及其制备方法和用途

Info

Publication number: CN101559234A
Application number: CNA200810089014XA
Authority: CN
Inventors: 王海涛
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-04-15
Filing date: 2008-04-15
Publication date: 2009-10-21

Abstract

本发明提供了一种抗菌性高吸水树脂复合材料及其制备方法，以高吸水树脂为基质，先将抗菌剂前驱体分散到吸水树脂中，之后将树脂置于适合抗菌剂生长的环境中一段时间后即可得到含有高吸水树脂和抗菌剂的复合材料，该复合材料表现出优异的吸收性能和抗菌性能，可用于婴儿尿布(裤)、成人失禁尿片、妇女卫生巾等卫生护理用品。

Description

新型高吸水树脂/抗菌剂复合材料及其制备方法和用途

技术领域

本发明属于复合材料领域，尤其涉及一种新型高吸水树脂/抗菌剂复合材料。

背景技术

高吸水树脂是一种功能高分子材料，能吸收并保持自身质量数百倍至数千倍的水分。由于其在分子结构上带有大量具有很强的亲水性的化学基因，而这些化学基因又可形成各种相应的复杂结构，从而使得该类材料高吸水和高保水特性。因其具有良好的吸水、保水性能，高吸水树脂在卫生用品、工业、农业和医用等领域得到广泛的应用，但常规的高吸水树脂不具备抗菌性能，因此对高吸水树脂进行抗菌功能化改性对于其在医疗卫生领域的应用具有重要意义。

无机抗菌剂是20世纪80年代中期发展起来的一类抗菌材料，具有安全性高、耐热性好、无挥发、不产生耐药性和抗菌失效的特点。无机抗菌材料主要包括溶出型抗菌剂和光催化材料抗菌剂两种。其中，银、铜、锌等金属的离子形态属于溶出型抗菌剂，因其抗菌谱广、杀菌能力持久而在抗菌领域获得了广泛的研究和应用。抗菌机理如下：微量金属离子吸引带负电荷的细菌，破坏微生物合成酶的活性，并可能干扰微生物DNA的合成，造成细菌丧失分裂繁殖能力而死亡。光催化型无机抗菌剂的价格极为低廉，且无毒，主要品种有N型半导体金属氧化物，如TiO₂、ZnO、SiO₂等。其中TiO₂的氧化活性较高，稳定性也较强，对人体无害，具有优异的广谱抗菌效能。纳米氧化锌的杀菌效能良好。祖庸等在纳米氧化锌的定量杀菌实验中发现，当纳米氧化锌的浓度为1％时，5min内，对金黄色葡萄球菌的杀菌率为98.86％，对大肠杆菌的杀菌率为99.93％。这类抗菌剂的抗菌原理主要是基于光催化反应。

发明内容

本发明的目的是提供一种高吸水树脂/抗菌剂复合材料。

本发明的另一目的是提供高吸水树脂/抗菌剂复合材料的制备方法。

本发明的还一目的是提供高吸水树脂/抗菌剂复合材料的制备方法在婴儿尿布(裤)、成人失禁尿片、妇女卫生巾等卫生护理用品中的应用。

本发明的吸水树脂/抗菌剂复合材料中的抗菌剂的含量为0.05～60wt％，优选含量是0.1～60wt％，更优选含量是0.5～20wt％。

本发明的高吸水树脂/抗菌剂复合材料的制备是：首先抗菌剂前驱体分散到水溶液中，分散液搅拌处理一段时间后之后加入一定量的高吸水树脂，充分搅拌，静置一定时间后取出含有抗菌剂前驱体的高吸水树脂颗粒，将该颗粒置于适合抗菌剂生长的环境中，一段时间后即得到了含有抗菌剂的高吸水树脂复合材料。该纳米复合材料具有优异的吸收性能、良好的抗菌性能和较低的丙烯酸残留量。含有抗菌剂的高吸水树脂复合材料可替换常规高吸水树脂用于各种卫生领域。

本发明的含有抗菌剂的高吸水树脂复合材料的制备方法是按下列顺序进行：

(a)将一定量的抗菌剂前驱体分散到水中，常温下搅拌1～2小时，即得到浓度为0.5～20wt％的抗菌剂前驱体分散液；

(b)将高吸水树脂颗粒加入到步骤(a)得到的分散液中，室温下搅拌0.5～24小时后取出高吸水树脂颗粒，即得到了含有抗菌剂前驱体的高吸水树脂复合材料。

(c)将步骤(b)得到的有抗菌剂前驱体的高吸水树脂复合材料置于适合抗菌性剂生长的条件下0.5-48h，之后取出上述粒子，即得到了含有抗菌剂的高吸水树脂复合材料。

所述抗菌剂的前驱体选自硝酸银、氯化锌、硫酸锌、硝酸锌等锌盐类，以及四氯化钛、酞酸酯等钛前驱体，以及正硅酸甲酯、正硅酸乙酯等氧化硅前驱体，以及上述前驱体中的一种或一种以上的混合物。

本发明的高吸水树脂/抗菌剂复合材料具有良好的吸收性能和优异的抗菌性能。

本发明的特点是：

1)本发明制备工艺技术简单，可以在高吸水树脂合成的现成的工艺设备中进行，无须对原有设备进行改造。

2)无机抗菌剂的加入赋予了高吸水树脂优异的抗菌性能，而同时其吸收性能并没有大幅受损。

具体实施方式

实施例1

取100g浓度为0.02mol/L的硝酸银水溶液，加入5.0g聚丙烯酸系高吸水树脂，剧烈搅拌1h后静置放置，4h之后取出高吸水树脂粒子，干燥后产物粉碎至200目以上的细度，即得到了聚丙烯酸/银复合材料。

取上述产物进行吸收性能测试和抗菌性测试，其吸水率为1800倍。抑菌圈直径是5cm。

实施例2

取100g浓度为0.04mol/L的硝酸银水溶液，加入5.0g羧甲基纤维素接枝聚丙烯酸系高吸水树脂，剧烈搅拌1h后静置放置，4h之后取出高吸水树脂粒子，干燥后产物粉碎至200目以上的细度，即得到了羧甲基纤维素接枝聚丙烯酸/银复合材料。

取上述产物进行吸收性能测试和抗菌性测试，其吸水率为800倍。抑菌圈直径是6cm。

实施例3

取100g浓度为0.04mol/L的硫酸锌水溶液，加入7.5g淀粉接枝聚丙烯酸系高吸水树脂，剧烈搅拌1h后静置放置，6h之后取出高吸水树脂粒子，干燥后产物粉碎至200目以上的细度，即得到了淀粉接枝聚丙烯酸/银复合材料。

取上述产物进行吸收性能测试和抗菌性测试，其吸水率为1200倍。抑菌圈直径是7cm。

实施例4

取100g浓度为0.04mol/L的硫酸锌水溶液，加入5.0g淀粉接枝聚丙烯酸系高吸水树脂，剧烈搅拌1h后静置放置，4h之后取出高吸水树脂粒子，干燥后产物粉碎至200目以上的细度，即得到了淀粉接枝聚丙烯酸/银复合材料。

实施例5

实施例6

取5mol钛酸正丁酯加入到15ml的无水乙醇中，剧烈搅拌，在混合液中滴加盐酸水溶液，调节混合液的pH值至3-4，剧烈搅拌20分钟，得到了氧化钛溶胶溶液。加入10.0g聚丙烯酸系高吸水树脂到上述溶液中，剧烈搅拌1h后静置放置，4h之后取出高吸水树脂粒子。将上述粒子置于水热斧内80℃下水热2h，之后将产物取出干燥并粉碎至200目以上的细度，即得到了聚丙烯酸二氧化钛复合材料。

取上述产物进行吸收性能测试和抗菌性测试，其吸水率为1600倍。抑菌圈直径是5cm。

实施例7

取5mol钛酸正丁酯加入到15ml的无水乙醇中，剧烈搅拌，在混合液中滴加盐酸水溶液，调节混合液的pH值至3-4，剧烈搅拌20分钟，得到了氧化钛溶胶溶液。加入10.0g羧甲基纤维素接枝聚丙烯酸系高吸水树脂到上述溶液中，剧烈搅拌1h后静置放置，4h之后取出高吸水树脂粒子。将上述粒子置于水热斧内80℃下水热4h，之后将产物取出干燥并粉碎至200目以上的细度，即得到了羧甲基纤维素接枝聚丙烯酸二氧化钛复合材料。

取上述产物进行吸收性能测试和抗菌性测试，其吸水率为1100倍。抑菌圈直径是4cm。

Claims

1.一种新型的高吸水树脂复合材料，其特征是：该高吸水树脂中含有约0.05～60wt％的抗菌剂。

2.根据权利要求1所述的高吸水树脂复合材料，其特征是：所述的抗菌剂的含量是0.1～60wt％。

3.根据权利要求2所述的高吸水树脂复合材料，其特征是：所述的抗菌剂的含量是0.5～20wt％。

4.根据权利要求1、2或3所述的纳米复合材料，其特征是：所述的抗菌剂是银离子、锌离子、氧化钛以及上述的混合物。

5.一种根据权利要求1～4任一项所述的纳米复合材料的制备方法，其特征是，该方法按下列顺序进行：

(a)将上述抗菌剂前驱体分散到水溶液中，搅拌，得到浓度为0.5～20wt％的抗菌剂分散液；

(b)将高吸水树脂加入到步骤(a)得到的分散液中。

(c)将步骤(b)得到的分散体系干燥、粉碎即可得到高吸水树脂/抗菌剂复合材料。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征是：所述的高吸水树脂为淀粉系、纤维素系和合成树脂系。

7.根据权利要求1～4任一项所述的高吸水树脂复合材料的用途，其特征是：所述的高吸水树脂复合材料用作婴儿尿布(裤)、成人失禁尿片、妇女卫生巾等卫生护理用品。