[發(fā)明專利]一種增強(qiáng)型聚乙烯醇抗菌膜的制備方法及其產(chǎn)品

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110876285.5
• 申請日: 2021-07-31
• 公開（公告）號: CN113480764B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李娟;胡繼粗;胡智;張黎;羅珊珊;秦舒浩;高成濤
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州省材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08L29/04;C08F8/32;C08F8/18;C08F8/08;C08F116/06
• 代理公司: 南京禹為知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 王曉東

本發(fā)明公開了一種增強(qiáng)型聚乙烯醇抗菌膜的制備方法及其產(chǎn)品，制備方法包括，向溶劑中添加催化劑，調(diào)節(jié)pH至酸性；加入PVA攪拌溶解；加入帶有醛基的芳香族化合物反應(yīng)；加入N?溴代丁二酰亞胺，繼續(xù)反應(yīng)；溶劑恢復(fù)到室溫后，在避光條件下加入叔胺類物質(zhì)，反應(yīng)后靜置脫泡，流涎成膜，得到增強(qiáng)型聚乙烯醇抗菌膜。本發(fā)明采用溶液涂布法的方式，在涂布前對PVA采用帶苯環(huán)的醛基改性，以減少PVA羥基，同時(shí)在其鏈上接枝疏水基團(tuán)，提高其耐水溫度，接著再接枝上叔胺類物質(zhì)，形成季銨鹽使膜具有抗菌功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于可降解生物材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種增強(qiáng)型聚乙烯醇抗菌膜的制備方法及其產(chǎn)品。

背景技術(shù)

聚乙烯醇為白色片狀、絮狀或粉末狀固體，無味，是自然界已知的唯一一種既能生物降解，又可水溶解的高分子材料，在機(jī)械電子、化工、石油開發(fā)、建材、醫(yī)藥以及食品等的包裝領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

在日常生活中，人們已經(jīng)離不開塑料包裝。每年都會有大量的需求，據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年產(chǎn)生的白色污染高達(dá)49億噸，這將會給環(huán)境帶來極大的壓力，引起了人們的廣泛地關(guān)注。聚乙烯醇(PVA)是一種生物可降解材料，在微生物的作用下，可分解為CO₂和H₂O。目前國內(nèi)自主生產(chǎn)的PVA膜面向的是以種子袋、除草劑袋、水轉(zhuǎn)印等低端市場，這是由于PVA帶有大量的羥基，具有親水性，使得PVA具有優(yōu)異的水溶性，在常溫就快速溶解，限制了應(yīng)用。而未能占領(lǐng)集成電路、電子元器件、高端紡織品等附加值高的包裝市場，這類高溫膜產(chǎn)品最主要依賴從美國、日本等國家進(jìn)口。

干燥環(huán)境下PVA材料具有較好的力學(xué)性能和阻隔性能，但是在高濕環(huán)境下，水分子會破壞PVA鏈間的相互作用，導(dǎo)致PVA溶脹從而優(yōu)異性能喪失。因此PVA耐水性差、對水蒸氣阻隔性差和不具備抗菌活性低等缺點(diǎn)，限制了其使用范圍。為了實(shí)現(xiàn)PVA在各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，需要對其進(jìn)行功能改性，以制備高機(jī)械性能，耐水性優(yōu)異，具備抗菌性能的PVA復(fù)合材料。傳統(tǒng)的溶液涂布法受限于其加工改性方式的有限，只能生產(chǎn)低端市場的低溫膜。但也僅限于PVA膜不溶解于40℃以下的水中，膜還不具備抗菌功能。因此，通過對聚合物進(jìn)行功能化，同時(shí)具有高強(qiáng)度和功能型的PVA膜仍然是現(xiàn)在的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本部分的目的在于概述本發(fā)明的實(shí)施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實(shí)施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發(fā)明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發(fā)明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。

鑒于上述和/或現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提出了本發(fā)明。

因此，本發(fā)明的目的是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種增強(qiáng)型聚乙烯醇抗菌膜的制備方法，利用接枝改性法將抗菌活性物質(zhì)接枝到PVA表面，采用溶液涂布法的方式，在涂布前對PVA采用帶苯環(huán)的醛基改性，以減少PVA羥基，同時(shí)在其鏈上接枝疏水基團(tuán)，提高其耐水溫度，接著再接枝上叔胺類物質(zhì)，形成季銨鹽使膜具有抗菌功能。通過引入帶苯環(huán)的醛基，PVA的強(qiáng)度和耐水性得到極大改善，解決了現(xiàn)有普通PVA膜在常溫高濕環(huán)境下無法使用的局限性，還賦予了PVA膜優(yōu)異的抗菌性。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種增強(qiáng)型聚乙烯醇抗菌膜的制備方法，包括，

向溶劑中添加催化劑，調(diào)節(jié)pH至酸性；

加入PVA攪拌溶解；

加入帶有醛基的芳香族化合物反應(yīng)；

加入N-溴代丁二酰亞胺，繼續(xù)反應(yīng)；

溶劑恢復(fù)到室溫后，在避光條件下加入叔胺類物質(zhì)，反應(yīng)后靜置脫泡，流涎成膜，得到增強(qiáng)型聚乙烯醇抗菌膜。

作為本發(fā)明增強(qiáng)型聚乙烯醇抗菌膜的制備方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述溶劑包括二甲基亞砜、水、乙二醇中的一種。