[發明專利]一種以PVDF-HFP為基底共混納米填料的抗菌薄膜及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202210105162.6
• 申請日: 2022-01-28
• 公開（公告）號: CN114410039B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 于浩;安琪;趙彥濤;陳振勝;施晶
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）
• 主分類號: C08L27/16
• 分類號: C08L27/16;C08L79/04;C08K3/04;C08K3/22;C08J5/18;C02F1/467;C02F101/30
• 代理公司: 北京興智翔達知識產權代理有限公司 11768
• 代理人: 郭衛芹

1.一種以PVDF-HFP為基底共混納米填料的抗菌薄膜，其特征在于，以聚偏氟乙烯-六氟丙烯為基體，納米粒子為填料，通過共混制備出柔性壓電抗菌薄膜；其中，納米粒子總質量占抗菌薄膜總質量的3％-9％；薄膜厚度為5-10微米；所述納米粒子包括金屬氧化物、碳基納米材料和陽離子聚合物中的一種或兩種以上；制備得到的抗菌薄膜經超聲處理2h后，對大腸桿菌的殺滅率可以達到98％，對金黃色葡萄球菌的殺滅率可以達到96％；

在機械力作用下，所述抗菌薄膜可降解染料和/或抗菌。

2.如權利要求1所述的以PVDF-HFP為基底共混納米填料的抗菌薄膜，其特征在于，所述金屬氧化物包括氧化鋅、氧化鎂、氧化鋁中的一種或兩種以上；

所述碳基納米材料包括石墨烯、氧化石墨烯、炭黑中的一種或兩種以上；

所述陽離子聚合物包括聚吡咯。

3.如權利要求1或2任意一項所述的抗菌薄膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將聚偏氟乙烯-六氟丙烯分散于N,N-二甲基乙酰胺中，加熱溶解，得到聚偏氟乙烯-六氟丙烯溶液；

(2)將納米粒子置于N,N-二甲基乙酰胺中，超聲粉碎，得到均勻分散的納米粒子溶液；

(3)將步驟(2)得到的納米粒子溶液倒入步驟(1)得到的聚偏氟乙烯-六氟丙烯溶液，磁力攪拌均勻，得到混合溶液；

(4)將步驟(3)的混合溶液，排干凈氣泡，利用液相分離法，用去離子水將N,N-二甲基乙酰胺置換出來，形成薄膜狀態，再用去離子水擠壓沖洗薄膜4-8次，加熱烘干，即得以PVDF-HFP為基底共混納米填料的抗菌薄膜。

4.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯與N,N-二甲基乙酰胺的質量體積比為1：(6.5-15)g/ml，所述加熱溶解的條件為55-65℃溫度下，保溫4-5h。

5.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述納米粒子與N,N-二甲基乙酰胺的質量體積比為1：(4-35)g/ml，所述超聲粉碎時間為20-50min，至納米粒子在N,N-二甲基乙酰胺中完全分散均勻。

6.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，所述納米粒子溶液和聚偏氟乙烯-六氟丙烯溶液的體積比為(2-4.5)：5；所述磁力攪拌時間為20-50min，至納米粒子溶液和聚偏氟乙烯-六氟丙烯溶液均勻混合。

7.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟(4)中，所述液相分離法指用去離子水噴灑混合溶液以置換出N,N-二甲基乙酰胺，所述加熱烘干條件為在75-85℃溫度下，保溫時間為2-3h。

8.如權利要求1-2任意一項所述抗菌薄膜或權利要求3-7任意一項所述制備方法制備的抗菌薄膜的應用，其特征在于，在機械力作用下，抗菌薄膜即可兼顧產生降解染料和抗菌的效果。

9.如權利要求8所述的應用，其特征在于，所述機械力包括人體做出的或外界產生的作用于抗菌薄膜的作用力。