[發明專利]一種抗菌型酪素基ZIF-8復合乳液及其制備方法

有效

• 申請號: 201911382725.0
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111019157B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 徐群娜;仇瑞杰;馬建中
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C08J3/05
• 分類號: C08J3/05;C08L89/00;C08L87/00;C08G83/00
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

本發明公開了一種抗菌型酪素基ZIF?8復合乳液及其制備方法，該制備方法為：稱取干酪素，加入到質量分數為1%?3%的堿性溶液中，50~70℃水浴攪拌，加熱0.5?2.5h得到酪素溶解液；然后將質量分數為10%?30%的己內酰胺溶液加入酪素溶解液中，在相同條件下繼續攪拌0.5?2.5h，得到改性酪素乳液；取質量比0.1%?2%的ZIF?8粉末倒入，調控乳液pH在8?10范圍，同時磁力攪拌并超聲，重復4?6次，制備出酪素/ZIF?8復合乳液。本發明將ZIF?8與酪素乳液進行復合，獲得抗菌型酪素基ZIF?8復合乳液，將該乳液應用于皮革涂飾，有望賦予皮革優異的抗菌性能，擴寬酪素、ZIF?8材料的應用。

技術領域

本發明屬于有機/無機功能型復合材料領域，具體涉及一種抗菌型酪素基ZIF-8復合乳液及其制備方法。

背景技術

酪素作為天然蛋白質，由于具有較好的粘合力、耐熨燙、耐打光、耐高溫且能保持皮革特有的衛生性能等特性，自19世紀20年代起，酪素作為成膜劑在皮革涂飾材料中一直占據主導地位。然而，單純的酪素存在成膜硬脆，不耐濕摩擦且延伸性小，易泛黃、生霉、易散光、裂漿等缺點，必須對其進行改性。發明人所在課題組前期利用無機納米粒子對酪素改性，將無機納米粒子ZnO以原位聚合的方式引入酪素乳液中。結果發現：納米ZnO的存在可賦予涂層良好的抗菌性[Wang Y, Ma J, Xu Q, et al. Fabrication of antibacterialcasein-based ZnO nanocomposite for flexible coatings[J]. Materials Design,2017, 113:240-245.]。但是通過原位聚合法將無機納米粒子引入酪素乳液的過程復雜，同時無機納米粒子與乳液之間的相容性是制備過程中需要重點解決的問題。

金屬-有機骨架(MOFs)由金屬離子和有機配體復合而成的多孔材料，由于MOFs材料中含有有機配體，這使得MOFs材料與有機物復合時相容性比無機納米材料的相容性較優。此外，MOFs還表現出比有機聚合物更高的熱穩定性，同時保持一定程度的機械靈活性，這在很大程度上是無機材料所無法達到的。從應用的角度來看，正是這種混合性質和它們的永久孔隙性導致了它們最吸引人的一些特性。此外，部分金屬有機骨架化合物結合了無機抗菌劑金屬陽離子 (Zn²⁺，Ag⁺，Cu²⁺等)和有機抗菌結構(壬二酸等)從而表現出良好且持續的抗菌性[楊強, 張美云, 宋順喜. 金屬有機骨架化合物及其在特種紙中的潛在應用[J]. 中國造紙, 2016, 35(7):64-69.]。ZIF-8是MOFs材料中的一種，它是由無機抗菌劑Zn²⁺和有機配體2-甲基咪唑配位制備而得。將酪素與ZIF-8復合制備酪素基ZIF-8復合乳液，有望賦予體系良好的抗菌性能。

發明內容

本發明提供一種抗菌型酪素基ZIF-8復合乳液及其制備方法，主要賦予酪素乳液良好的抗菌性，對于擴寬酪素和ZIF-8的應用領域具有重要意義。

本發明的技術方案如下：

一種抗菌型酪素基ZIF-8復合乳液的制備方法，稱取干酪素，加入到質量分數為1%-3%的堿性溶液中，50~70℃水浴攪拌，加熱0.5-2.5h得到酪素溶解液；然后將質量分數為10%-30%的己內酰胺溶液加入酪素溶解液中，在相同條件下繼續攪拌0.5-2.5h，得到改性酪素乳液；取質量比0.1%-2%的ZIF-8粉末倒入，調控乳液pH在8-10范圍，同時磁力攪拌并超聲，重復4-6次，制備出酪素/ZIF-8復合乳液。

具體步驟如下：

步驟一、酪素乳液的制備：

配置質量分數為1%-3%的堿性溶液75-225g，稱取8.3-24.9g干酪素，加入到堿性溶液中，水浴溫度50~70℃，攪拌速度為100-400r/min，加熱0.5-2.5h得到酪素溶解液；然后將質量分數為10%-30%的己內酰胺溶液18-54g加入酪素溶解液中，在相同條件下繼續攪拌0.5-2.5h，得到改性酪素乳液；