[发明专利]一种具有抑菌性能吸水树脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有抑菌性能吸水树脂的制备方法，属于高分子聚合物基复合材料领域。

背景技术

壳聚糖作为一种天然无毒，生物相容性好，可降解，可再生而且来源非常丰富的资源，已经日益引起人们重视，并已成功应用于医药等多个领域。

不同分子量壳聚糖对不同微生物的抑制作用机制不同：

(1)对于革兰氏阴性菌(大肠杆菌)，主要是由于小分子的壳聚糖渗透进入到微生物细胞内，吸附细胞内带负电荷的细胞质，并发生絮凝作用，扰乱细胞正常的生理活动，从而杀灭细菌；

(2)而对革兰氏阳性菌(金黄葡萄球菌)，主要是由于大分子的壳聚糖吸附在微生物细胞的表面，形成一层高分子膜，阻止了营养物质向细胞内运输，直至细菌死亡。

甲壳素是自然界中最丰富的天然有机化合物之一，其数量仅次于纤维素，同时它还是地球上除蛋白质之外数量最大的含氮天然有机化合物，全球水产品有机体中几乎有8％的材料富含甲壳素，包括虾、蟹、鱿鱼、蚝和墨鱼等，海洋废弃物每年产生的甲壳素超过8000万吨，开发和利用这一海洋资源，具有十分重要的意义。甲壳素脱乙酰化的产物壳聚糖，壳聚糖是由大部分D-氨基葡萄糖和少量的N-乙酰-D-氨基葡萄糖组成，是以β-(1，4)糖苷键连接起的直链多糖，其结构类似于纤维素，壳聚糖因其独特的分子结构，是天然多糖中惟一大量存在的碱性氨基多糖，化学性质比较活泼，易于进行多种化学修饰，并且溶于酸性水溶液，具有良好的生物相容性和生物可降解性。壳聚糖因为具有质子化铵，能与细菌负电荷的细胞膜作用，干扰细菌细胞膜功能，造成细菌体内细胞质流失，扰乱细胞的正常生理代谢，从而达到杀菌的目的。

目前国内在制备具有抑菌性能的吸水树脂方面(专利公开号：CN101559234A)，是通过将吸水树脂颗粒添加到含有银离子、锌离子、氧化钛及其混合物的分散液中，搅拌静置，经干燥成为含抗菌剂的复合材料。此种含有银离子复合材料由于银离子的水溶性，在遇到水时易溶于水中而未附着于吸水材料表面；对于锌离子、氧化钛复合材料需要在光催化条件下才具备抗菌功能。本发明是以壳聚糖接枝丙烯酸合成树脂，抑菌材料始终处于吸水材料中，且具备抑菌性与吸水性能的产品就成为本发明的重点。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种具有抑菌性能的吸水树脂的制备方法。通过本发明的制备方法制备的产品具备高吸水性能的同时也具备良好的抑菌效果。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种具有抑菌性能吸水树脂的制备方法，包括如下工艺步骤：1)称取氢氧化钾于去离子水中充分溶解，缓慢加入丙烯酸溶液，其中氢氧化钾与丙烯酸的加入量之比，以重量计为氢氧化钾∶丙烯酸＝(40～73.5)∶100；调节中和度为50-90％，不停搅拌使反应完全，冷却中和液备用；2)在壳聚糖溶解液中加入中和液，充分搅拌后加入引发剂、交联剂进行接枝共聚反应，其中壳聚糖、中和液、引发剂和交联剂的加入量之比，以重量计为壳聚糖∶中和液∶引发剂∶交联剂＝(0.1～3.75g)∶(40～73.5g)∶(0.0625～0.5g)∶(0.0125～0.118g)；于65℃水溶液中搅拌反应，反应至产品粘稠状停止搅拌，继续反应2～3h即可得到具有抑菌性能的吸水树脂。

所述的氢氧化钾与丙烯酸的加入量之比，以重量计优选为氢氧化钾∶丙烯酸＝62.5∶100，壳聚糖、中和液、引发剂和交联剂的加入量之比，以重量计优选为壳聚糖∶中和液∶引发剂∶交联剂＝2.0∶62.5∶0.25∶0.025。

所述的具有抑菌性能吸水树脂产物置65℃烘箱中烘干至质量恒定，然后粉碎得到粉末状产品。

所述的壳聚糖溶解液以脱乙酰度50.0--95.0％的壳聚糖为原料，加酸溶液搅拌至充分溶解后为壳聚糖溶解液；其中壳聚糖与酸溶液的加入量之比，以重量计，壳聚糖∶酸溶液＝1∶100。

所述的酸溶液的浓度为1.0mol/L，且采用醋酸、草酸、丙烯酸、柠檬酸或盐酸中的一种。

所述的引发剂采用过硫酸钾和亚硫酸氢钠。

所述的交联剂采用N，N-亚甲基双丙烯酰胺。

本发明的有益效果为：本发明的一种壳聚糖接枝丙烯酸吸水树脂的制备方法，以丙烯酸为基质，将壳聚糖接枝丙烯酸吸水树脂，该材料在具备高吸水性能的同时也具备良好的抑菌效果，树脂吸水倍率为685g/g，对大肠杆菌和金黄葡萄球菌的抑菌率达到70％以上，可以应用于卫生领域，如可以用于婴儿尿布、成人失禁尿片、妇女卫生巾等卫生护理用品。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图；