[发明专利]一种抗菌高磨擦牙刷制备方法及其产品

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料的制备领域，具体地，涉及一种抗菌高磨擦牙刷及其制备方法。一种表面修饰的高分子材料的制备方法，并将其用于牙刷的制作。

背景技术

牙膏是和牙刷一起用于洗净牙齿表面的物质（美国牙科协会）。其主要的原理在于：物理磨擦，即牙膏中的磨擦剂在牙刷的配合下，机械地刷除牙齿表面的附着物。而磨擦剂是牙膏中能够和牙刷共同作用，擦去牙齿表面牙垢，减轻牙渍、牙菌斑、牙结石等外来物质的固体原料成分。近年来，围绕着清洁作用的提高和口腔功能的改善，许多功能性牙刷和牙膏不断出现。其中，在牙膏方面，一般以增加磨擦效果为主要目标，不断出现了新的磨擦剂，如二水磷酸氢钙、氢氧化铝、沉淀二氧化硅等，他们相对于常用的天然碳酸钙，具有更高的磨擦值，更好的磨擦性能。另外，在粒度方面，一般需要控制更小的细度。在牙刷方面，一般以提升牙刷的功效为主要目标，不断出现了新功能的牙刷，如纳米抗菌牙刷、竹炭牙刷、负离子牙刷等，他们主要起到了防止牙刷染菌、去除异味、清新口气的作用。但是，到目前为止，如何提高牙刷磨擦性能的研究和材料还未见报道。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明目的在于：提供一种抗菌高磨擦牙刷制备方法，其通过在高分子材料表面修饰无机纳米材料，不仅提高牙刷的抗菌性，而且增加刷毛与牙齿的磨擦力。

本发明的再一目的在于：提供上述制备方法获得的抗菌高磨擦牙刷。

为了实现这样的目的，本发明提供下述技术方案：一种抗菌高磨擦牙刷的制备方法，包括如下步骤：

a. 高分子材料的改性料制备

将质量比为100：0-3：0.5-5的高分子材料、纳米沸石粉和助剂充分混合均匀，经过双螺杆挤出机熔融挤出后，造粒，经60 °C烘箱干燥5小时；选用不同的高分子材料，分别作为牙刷的刷柄和刷毛的材料；

b. 牙刷的表面改性

用上述改性料为基础，按牙刷制备工艺制作成品牙刷，然后，将成品牙刷通过原子层沉积技术沉积一层金属纳米氧化物得到抗菌高磨擦牙刷，所述的原子层沉积技术是将沉积室抽真空至10-16hPa，基片加热至100-150℃，向沉积室中引入金属气源，用高纯氮气清洗沉积室并向沉积室中引入水蒸气，金属气源、高纯氮气、水蒸气在沉积室内暴露时间依次为0.1s、3s、0.1s、3s。

本发明通过熔融改性制备出具有活性位点的高分子材料，再通过牙刷的成型工艺制备出牙刷，最后将成品牙刷采用原子层沉积技术进行表面改性，从而得到最终抗菌高磨擦牙刷。本发明的抗菌高磨擦牙刷具有持久抗菌效果，与牙齿的磨擦力能大大提高。本发明方法利用原子层沉积技术在高分子材料表面修饰无机纳米氧化物，使得高分子材料表面更加粗糙，从而大幅度地增强刷毛的磨擦性能，又能起到良好的抗菌作用。该技术制备方法简单，所得的产品性能明显高于现有市场的产品。

在上述方案基础上，所述的高分子材料为聚丙烯（PP）、聚乙烯（PS）、聚苯乙烯（PS）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）和聚酰胺（PA）中的至少二种。

在上述方案基础上，所述的纳米沸石粉粒径为100-1000 纳米。

在上述方案基础上，所述的助剂包括偶联剂、抗氧剂和润滑剂，其中，所述的偶联剂为γ―氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）和3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）中的至少一种；所述的抗氧剂为[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯（1010）、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯（168）和N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺（1098）中的至少一种；所述的润滑剂为液体石蜡、硬脂酸锌和聚乙烯蜡中的至少一种。

在上述方案基础上，所述的金属气源为二乙基锌、三甲基铝或四氯化钛的一种。

本发明提供根据上述制备方法得到的抗菌高磨擦牙刷。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明的优点在于：（1）本发明抗菌高磨擦牙刷，不仅可以大幅度地增强刷毛的磨擦性能，又能起到良好的抗菌作用。（2）本发明制备方法简单，所得的产品性能明显高于现有市场的产品。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1