[發明專利]一種含有聚硅氧烷和季銨鹽的抗菌性明膠皮革涂飾劑及制備方法

有效

• 申請號: 201310369057.4
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN103436169A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 許靜;李天鐸;姜青偉;趙志鵬;王彥濤
• 申請（專利權）人: 山東輕工業學院
• 主分類號: C09D189/00
• 分類號: C09D189/00;C09D187/00;C09D5/14;C14C11/00;D06M15/15;D06M15/65;C08H1/00;C08G81/00
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技術領域

本發明涉及明膠皮革涂飾劑，特別涉及一種含有聚硅氧烷和季銨鹽的抗菌性明膠皮革涂飾劑及其制備方法。這種皮革涂飾劑具有抗菌、親疏水性可調、抗氧化等特點，特別適合用作服裝革或裝飾革的涂飾劑。

背景技術

蛋白涂飾劑是制革工業的重要原材料。多肽主鏈結構賦予蛋白涂飾劑柔和自然的光澤、強的粘結力和良好的透氣、透水汽等衛生性能。明膠是膠原蛋白水解產物，已成為制備蛋白膜的重要原材料，如同其他天然高分子材料一樣，這類蛋白材料成膜后，存在塑料感強、抗水性和耐腐性差等問題，對明膠進行化學改性是解決明膠材料缺陷的有效途徑。

傳統的交聯、增塑、自由基接枝聚合、共混等改性手段（Food?Hydrocolloids?2005,19:?899–907;?中國皮革,?2002,?31(?5?)?:?1-6;?Biomaterials?2001,?22:763-768；Biomacromolecules?2010,?11,?1125–1132），局部改善了明膠膜的耐磨性、韌性、耐水性、粘性，但是緊密交聯網絡的形成抑制了明膠膜自身柔和的手感和良好的透水汽性能，并且沒有解決明膠膜抗菌性差的問題。

發明內容

本發明的目的是克服上述不足，提供一種利用環氧季銨鹽與和環氧聚硅氧烷與明膠的反應制備含有有機硅嵌段的陽離子蛋白，發明制備具有抗菌、親疏水性可調、成膜柔軟、抗氧化的明膠皮革涂飾劑的制備方法。

本發明采取的技術方案為：

一種含有聚硅氧烷和季銨鹽的抗菌性明膠皮革涂飾劑溶液，由環氧季銨鹽接枝明膠聚合物（A）和α-丁基-ω-[3-(2,3-環氧丙氧基)丙基]聚二甲基硅氧烷接枝明膠聚合物（B）組成。其中A占總重量的10～90%，B占總重量的10～90%；該混合溶液的粘度小于800厘泊（60℃），固含量為20～40%，均為重量百分比。

一種含有聚硅氧烷和季銨鹽的抗菌性明膠皮革涂飾劑，將上述含有聚硅氧烷和季銨鹽的抗菌性明膠皮革涂飾劑溶液置于50℃的常壓烘箱內烘干，得到明膠膜，其玻璃化轉變溫度為170～225℃，在去離子水中的溶脹率大于200X，抗菌率為40～90%，接觸角為20^?o-95^o。

其中聚合物A的分子式如下式所示：

環氧季銨鹽接枝明膠聚合物

其中，n＝1～9

A的分子量（Mw）10000～10000，粘度300厘泊（60℃），玻璃化轉變溫度235℃，在去離子水中的溶脹度大于400X，親水角20^?o。

其中，環氧季銨鹽由阿拉丁試劑公司購買，環氧季銨鹽以環氧丙基三甲基季銨鹽為例，其結構式為，分子量Mw=151.63。

環氧季銨鹽接枝明膠聚合物（A）依照現有技術合成，參照文獻Qingwei?Jiang,?Jing?Xu,?Tianduo?Li*,?Congde?Qiao?and?Yulong?Li.?Synthesis?and?antibacterial?activities?of?quaternary?ammonium?salt?of?gelatin.?J?Macromolecular?Sci?B,?In?Pressing.

其中聚合物B的分子式如下式所示：

環氧聚硅氧烷接枝明膠聚合物

其中，m＝4～40

B的分子量（Mw）10000～10000，粘度550厘泊（60℃），玻璃化轉變溫度135和189℃，在去離子水中的溶脹度小于60X，疏水角119^o。

α～丁基～ω～[3～(2,3～環氧丙氧基)丙基]聚二甲基硅氧烷采用現有技術方法合成，參見文獻Colloids?and?Surfaces?B:?Biointerfaces?2013,?103,?375–380。α-丁基-ω-[3-(2,3-環氧丙氧基)丙基]聚二甲基硅氧烷接枝明膠聚合物（B）的依照現有方法合成，參考專利ZL201310012166.0。

所述含有聚硅氧烷和季銨鹽的抗菌性明膠皮革涂飾劑溶液的制備方法，包括如下步驟：

（1）將明膠溶解于水，制備明膠水溶液；

（2）制備環氧季銨鹽接枝明膠聚合物的水溶液，稱為溶液1，溶液濃度為2~22%；

（3）制備環氧聚硅氧烷接枝明膠聚合物的水溶液，稱為溶液2，溶液濃度為2~28%；