[發明專利]磁誘導法構筑抗菌防霉型香草醛-桐油/MXene-Fe3

在審

• 申請號: 202211264552.4
• 申請日: 2022-10-17
• 公開（公告）號: CN115537091A
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 張雷;馬建中;呂斌;馬莉
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C09D151/00
• 分類號: C09D151/00;C09D5/14;C09D7/61;C14C11/00
• 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

本發明涉及一種通過磁誘導法構筑抗菌防霉型香草醛?桐油/MXene?Fe₃O₄納米復合皮革涂層的方法。該方法由以下步驟實現：首先分別對生物質抗菌防霉劑香草醛和生物質原料桐油進行改性，制得甲基丙烯化香草醛和丙烯酸酯化桐油；然后以甲基丙烯化香草醛和丙烯酸酯化桐油為主要原料，通過細乳液聚合法，制得香草醛?桐油基皮革涂飾劑；最后將具有抗菌防霉性和磁力響應性的MXene?Fe₃O₄納米片引入香草醛?桐油基皮革涂飾劑中，并在涂飾劑干燥成膜過程中，通過磁力定向誘導的方式，使MXene?Fe₃O₄遷移至皮革涂層表面，構筑出抗菌防霉型香草醛?桐油/MXene?Fe₃O₄納米復合皮革涂層。本發明通過磁誘導構筑的皮革涂層，相比于傳統皮革涂層，具有涂層抗菌防霉效率高和綠色可降解的性能優勢。

技術領域

本發明屬于生物質基納米復合皮革化學品的制備方法技術領域，具體涉及一種磁誘導法構筑抗菌防霉型香草醛-桐油/MXene-Fe₃O₄納米復合皮革涂層的方法。

背景技術

皮革涂層具有遮蓋傷殘、美化革面、賦予皮革制品不同風格等重要作用，是皮革制造過程中不可或缺的一種重要化工材料。然而傳統皮革涂層一方面依賴于石化資源，使用過程中具有一定毒性，另一方面不具有抗菌防霉性，無法克服皮革制品在使用過程中易滋生細菌、霉菌的難題。

香草醛(vanillin)又名香茅醛、香蘭素、香蘭醛，是唯一一種可以工業化批量生產的木質素衍生生物可再生單體，可以從降解木質素和香子蘭花莢中提取獲得，是一種生物質綠色抗菌防霉材料，廣泛應用于食品、飲料、香水、醫藥等行業。同時，香草醛作為一種重要的生物質基芳香族單體，其分子結構中含有苯環剛性結構以及羥基、醛基等活性基團，可對其進行雙鍵化改性，獲得一種生物質基剛性乙烯基單體。

桐油(Tungoil)是一種來源于植物油桐籽中的重要工業油料。我國的油桐種植量以及桐油產量均居于世界首位，因此有“中國木油”之稱。桐油中含有大量的不飽和共軛雙鍵，使桐油表現出可參與聚合反應的特性。此外，桐油分子結構中含有長烷基鏈，這使得桐油可作為一種生物質柔性乙烯基單體使用。

MXene是過渡金屬碳化物和/或氮化物，其中研究最廣泛的是Ti₃C₂T_x，作為二維片層材料，其表面含有豐富的活性基團(-OH、-O-、-F)，并可通過鋒利的邊緣對細菌、霉菌等產生物理切割，發揮防霉作用。同時，MXene具有優異的光熱轉化性能，因而也可通過光生熱的方式，殺滅細菌、霉菌等微生物。Fe₃O₄作為一種廉價易得的磁性無機材料，可將其復合到非磁性結構基元中，通過調節外加磁場的大小、方向和密度，調控磁性復合材料沿磁場方向定向排列和運移。

皮革作為一種天然高分子，使用時易滋生細菌、霉菌等微生物，嚴重影響革制品衛生性能。由于細菌、霉菌最先接觸皮革表面，而皮革涂布劑作為一種復合成膜材料，可在皮革表面形成一層或多層聚合物涂層，賦予皮革不同的顏色、光澤，因此抗菌防霉型皮革涂布材料的研發是開發抗菌防霉皮革的關鍵途徑。但是，傳統的抗菌防霉皮革涂層使用的有機抗菌劑五氯酚等，來源于石化資源，并且具有毒性；使用的無機納米抗菌防霉劑Ag、ZnO等，存在大部分無機納米材料被包裹于聚合物基體中，無法充分與細菌、霉菌接觸，使得涂層抗菌防霉效果較差。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種通過磁誘導法構筑抗菌防霉型香草醛-桐油/MXene-Fe₃O₄納米復合皮革涂層的方法，以解決傳統皮革涂層一方面依賴于石化資源，使用過程中具有一定毒性，另一方面不具有抗菌防霉性，易滋生細菌、霉菌的難題。

為達到上述目的，本發明的技術方案為：