[發明專利]載銀有機膦酸鋯協同抗菌劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201310181877.0
• 申請日: 2013-05-16
• 公開（公告）號: CN103229783A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 劉昌華;崔曉彥;劉利;煉錚;馮佶
• 申請（專利權）人: 西南大學;崔曉彥
• 主分類號: A01N59/16
• 分類號: A01N59/16;A01P1/00;A01N57/20;A01N57/22
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

技術領域

本發明屬于材料化學領域，涉及一種有機-無機復合抗菌劑及其制備方法和應用。

背景技術

隨著人們生活水平的不斷提高和有害微生物對人類生存環境的威脅，發展抗菌功能化技術及其制品對預防疾病傳播和抗微生物腐蝕的需求越來越大。目前，抗菌劑主要分為有機抗菌劑、無機抗菌劑、天然抗菌劑（含中藥萃取物）三大類。有機抗菌劑具有抗菌作用迅速、抗菌力強的優點，但其溶出快、抗菌有效期較短，且耐熱性差（一般分解溫度低于300℃，不宜用于抗菌塑料制品的加工），部分有機抗菌劑還存在抗菌譜較窄、對皮膚刺激性較大等缺點。無機抗菌劑大多是無機物負載銀、鋅、銅等金屬離子的復合物（載體多為沸石、二氧化鈦、二氧化硅、磷酸鹽、活性碳、蒙脫土、羥基磷灰石等），屬溶出性抗菌機理，具有長效、廣譜抗菌，對皮膚刺激性小等優點，但其起效慢、不能快速（如8～24小時）阻止細菌的繁殖；雖然耐熱溫度高于600℃，滿足抗菌塑料制品的加工條件，但與有機基質間存在相容性問題，在加工過程中易團聚而影響抗菌性能以及所得塑料制品的力學性能。因此，設計開發抗菌力強、抗菌作用迅速且持久、熱穩定性好的有機-無機復合抗菌劑是當前抗菌技術擴展研究的主要方向。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的之一在于提供一種有機-無機復合抗菌劑，具有協同增效作用，抗菌力強、抗菌作用迅速且持久、熱穩定性好；目的之二在于提供所述有機-無機復合抗菌劑的制備方法，操作簡便、成本低；目的之三在于提供所述有機-無機復合抗菌劑的應用。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

1．載銀有機膦酸鋯：在有機膦酸鋯Zr[(O₃PCH₂)₂NR]上負載銀粒子，所述Zr[(O₃PCH₂)₂NR]中的R為C2-4直鏈烷基、4-羧基苯基或羧甲基。

優選的，所述Zr[(O₃PCH₂)₂NR]中的R為C2-4直鏈烷基或4-羧基苯基或羧甲基。

所述有機膦酸鋯Zr[(O₃PCH₂)₂NR]的結構式如下：

2.載銀有機膦酸鋯的制備方法，是將有機膦酸鋯Zr[(O₃PCH₂)₂NR]與AgNO₃在水中、50～70℃反應制得載銀有機膦酸鋯。

優選的，將有機膦酸鋯Zr[(O₃PCH₂)₂NR]分散在水中制成質量分數為8%～10%的溶液，按照有機膦酸鋯Zr[(O₃PCH₂)₂NR]與硝酸銀的投料摩爾比為1:3.5～1:5加入AgNO₃，50～70℃反應3～5小時，反應完畢后，將反應液過濾，收集濾餅，水洗，45℃真空干燥，制得載銀有機膦酸鋯。

優選的，所述有機膦酸鋯采用下述方法制得：

a.將伯胺NH₂R、亞磷酸和甲醛在濃鹽酸催化下、100～120℃回流反應制得有機膦酸[(HO)₂OPCH₂]₂NR；

b.將步驟a制得的有機膦酸[(HO)₂OPCH₂]₂NR與ZrOCl₂在水中、60～80℃反應制得有機膦酸鋯Zr[(O₃PCH₂)₂NR]；

所述伯胺NH₂R和有機膦酸[(HO)₂OPCH₂]₂NR中的R均為C2-4直鏈烷基、4-羧基苯基或羧甲基。

更優選的，所述有機膦酸鋯采用下述方法制得：