【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及高分子材料，具體為一種抗菌纖維素改性聚乳酸及其制備方法。
技術介紹
1、隨著人們環保意識的增強，越來越多的國家開始施行禁塑令，而隨著禁塑令的發布，普通的不可降解塑料的應用便遭受了沉重的打擊，而在禁塑令的浪潮中，聚乳酸卻脫穎而出，由于聚乳酸具有生物降解性好、機械強度適中、加工性能好等優點，因此具有了取代傳統非降解塑料可能，但由于聚乳酸脆性較大、強度、阻隔等性能都相對較差，因此直接將聚乳酸替代非可降解塑料仍舊難以實現，因此需要對其進行增強改性，同時在增韌的基礎上引入抗菌的新功能，也能拓寬其應用范圍，用以替代非可降解抗菌塑料。
2、在中國專利“cn105670252b?一種增韌聚乳酸組合物及其制備方法”中便公開了一種以生物基硫化聚酯橡膠作為增韌粒子的增韌改性聚乳酸，對聚乳酸起到良好的增韌效果，具有較好的分散性，且能夠全降解，但其不具備抗菌性能，而通過在纖維素表面引入具有優異抗菌性能的磺胺基團與三氮唑基團，則不僅能夠對聚乳酸起到增韌改性的效果，還能夠賦予聚乳酸良好的抗菌性能，使聚乳酸材料具有更廣的應用前景。
3、（一）解決的技術問題
4、針對現有技術的不足，本專利技術提供了一種抗菌纖維素改性聚乳酸及其制備方法，解決了普通聚乳酸材料韌性不佳、不具備抗菌性能的問題。
5、（二）技術方案
6、為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：一種抗菌纖維素改性聚乳酸制備方法包括以下步驟：
7、（1）氨基化纖維素的制備：將納米纖維素、乙二胺加入至反應容器內，接著加入
8、（2）炔基改性纖維素的制備：將氨基化纖維素加入至混合溶劑中，攪拌溶解，接著加入炔丙酸，再加入n-羥基琥珀酰亞胺與1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽，攪拌反應8-16h，待反應結束，減壓蒸餾蒸除溶劑，無水乙醇洗滌、真空干燥，即得到所述炔基改性纖維素；
9、（3）磺胺-三氮唑抗菌改性纖維素的制備：將分子式為c9h11cln2o3s的2-氯-n-(4-氨磺?；交?乙酰胺加入至混合溶劑中，攪拌溶解，再加入疊氮化鈉，攪拌反應30-90min，再接著加入抗壞血酸鈉、cuso4與炔基改性纖維素，攪拌反應8-16h，待反應結束，加入冰水沉淀、抽濾、無水乙醇洗滌、真空干燥，即得到所述磺胺-三氮唑抗菌改性纖維素；
10、（4）抗菌纖維素改性聚乳酸的制備：將聚乳酸與磺胺-三氮唑抗菌改性纖維素加入至二氯甲烷溶劑中，超聲分散10-20min，室溫攪拌4-8h，將所得分散液延流成膜、真空干燥24-36h，即得到抗菌纖維素改性聚乳酸。
11、優選的，所述步驟（1）中納米纖維素、乙二胺、硫酸溶液與kmno4的質量比為100:1200-2800:60-140:2-6。
12、優選的，所述步驟（2）中混合溶劑為質量比為1:1的二氯甲烷與n,n-二甲基乙酰胺混合溶劑。
13、優選的，所述步驟（2）中氨基化纖維素、混合溶劑、炔丙酸、n-羥基琥珀酰亞胺與1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽的質量比為100:450-1300:8-24:20-40:35-90。
14、優選的，所述步驟（3）中的混合溶劑為n,n-二甲基乙酰胺與水體積比為1:1的混合溶劑。
15、優選的，所述步驟（3）中2-氯-n-(4-氨磺酰基苯基)乙酰胺、混合溶劑、疊氮化鈉、抗壞血酸鈉、cuso4與炔基改性纖維素的質量比為10-30:1200-3600:3-9:2-4:1-3:100。
16、優選的，所述步驟（4）中聚乳酸、磺胺-三氮唑抗菌改性纖維素與二氯甲烷的質量比為100:1-3.5:4000-8000。
17、（三）有益的技術效果
18、與現有技術相比，本專利技術具備以下實驗原理和有益技術效果：
19、該一種抗菌纖維素改性聚乳酸，先使用乙二胺對納米纖維素進行氨基化改性，再通過氨基化纖維素上的氨基與炔丙酸的羧基在n-羥基琥珀酰亞胺與1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽催化體系下反應，從而使炔丙酸接枝在了纖維素上，得到了炔基改性纖維素，接著再將2-氯-n-(4-氨磺?；交?乙酰胺先經疊氮化鈉處理，在抗壞血酸鈉與硫酸銅催化體系下進行疊氮-炔點擊化反應，形成三氮唑基團，即得到了磺胺-三氮唑抗菌改性纖維素，最后將其與聚乳酸混合延流成膜，即得到了抗菌纖維素改性聚乳酸，三氮唑類化合物在抗真菌方面具有優良的活性，能夠通過抑制真菌細胞中部分酶的活性，從而導致細胞內液外溢，達到抑菌作用，而磺胺基團則是能夠影響菌體的核酸代謝和二氫葉酸的合成從而起到抑菌作用，在磺胺基團與三氮唑基團的協效作用下，合成的抗菌纖維素具有優異的抗菌活性，且由于接枝的方式引入抗菌基團，因此能夠保持長效的抗菌活性，從而賦予聚乳酸材料優異的抗菌性能。
20、該一種抗菌纖維素改性聚乳酸，并且使用了纖維素對聚乳酸進行了改性，由于纖維素的長徑比大，纖維素之間互相交疊，通過氫鍵與范德華力在聚乳酸基體中形成良好的網狀結構，從而能夠對聚乳酸起到增韌的效果，同時由于聚乳酸表面含有氧原子，能夠與纖維素上的羥基形成氫鍵，具有較好的相容性，因此能夠使纖維素均勻的分散于聚乳酸基體中，并且由于纖維素形成的網絡阻礙了聚乳酸分子鏈的運動，還能夠提高聚乳酸的熱穩定性，從而使改性后的聚乳酸不僅有優異的抗菌活性，還具有更好的力學性能與熱穩定性，使其具有更高的應用潛力。
技術實現思路
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1.一種抗菌纖維素改性聚乳酸，其特征在于：所述的一種抗菌纖維素改性聚乳酸制備方法包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種抗菌纖維素改性聚乳酸，其特征在于：所述步驟（1）中納米纖維素、乙二胺、硫酸溶液與KMnO4的質量比為100:1200-2800:60-140:2-6。
3.根據權利要求1所述的一種抗菌纖維素改性聚乳酸，其特征在于：所述步驟（2）中的混合溶劑為質量比為1:1的二氯甲烷與N,N-二甲基乙酰胺混合溶劑。
4.根據權利要求1所述的一種抗菌纖維素改性聚乳酸，其特征在于：所述步驟（2）中氨基化纖維素、混合溶劑、炔丙酸、N-羥基琥珀酰亞胺與1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽的質量比為100:450-1300:8-24:20-40:35-90。
5.根據權利要求1所述的一種抗菌纖維素改性聚乳酸，其特征在于：所述步驟（3）中的混合溶劑為N,N-二甲基乙酰胺與水體積比為1:1的混合溶劑。
6.根據權利要求1所述的一種抗菌纖維素改性聚乳酸，其特征在于：所述步驟（3）中2-氯-N-(4-氨磺酰基苯基)乙酰胺、
7.根據權利要求1所述的一種抗菌纖維素改性聚乳酸，其特征在于：所述步驟（4）中聚乳酸、磺胺-三氮唑抗菌改性纖維素與二氯甲烷的質量比為100:1-3.5:4000-8000。
...【技術特征摘要】
1.一種抗菌纖維素改性聚乳酸，其特征在于：所述的一種抗菌纖維素改性聚乳酸制備方法包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種抗菌纖維素改性聚乳酸，其特征在于：所述步驟（1）中納米纖維素、乙二胺、硫酸溶液與kmno4的質量比為100:1200-2800:60-140:2-6。
3.根據權利要求1所述的一種抗菌纖維素改性聚乳酸，其特征在于：所述步驟（2）中的混合溶劑為質量比為1:1的二氯甲烷與n,n-二甲基乙酰胺混合溶劑。
4.根據權利要求1所述的一種抗菌纖維素改性聚乳酸，其特征在于：所述步驟（2）中氨基化纖維素、混合溶劑、炔丙酸、n-羥基琥珀酰亞胺與1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽的質量比為100:...
【專利技術屬性】
技術研發人員：蔡正秀，張慶，趙顯十，
申請(專利權)人：長春市快快網絡科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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