一种智能化抗菌聚乙烯醇薄膜及其制备方法
本发明属于抗菌薄膜制备领域，具体涉及到一种智能化抗菌聚乙烯醇薄膜及其制备方法。
背景技术：
1、聚乙烯醇(pva)作为唯一可被细菌作为碳源和能源利用的乙烯基聚合物，因其具有优异的成膜性、透明性、气体阻隔性、可降解性、生物相容性等，而在塑料包装和医药等行业展现出巨大潜力；但在这些领域的实际应用中，随着大众对食品安全和质量的智能化动态保护的需求不断扩大，要求聚乙烯醇基复合薄膜由单一功能化向智能化和多功能化转型，因此须对聚乙烯醇基复合薄膜进行功能化改性以满足其市场应用的要求。
2、聚n-异丙基丙烯酰胺(pnipaam)是一种典型的温度敏感聚合物，在水溶液温度低于其低临界相变温度(lcst)时，pnipaam的亲水性酰胺基团(-conh-)与水分子之间可以形成氢键，高度水合的pnipaam能在分子水平上很好地溶解于水中；在高于lcst温度下，pnipaam的疏水异丙基基团(-ch(ch3)2-)之间的疏水相互作用加强，同时氢键减弱，导致pnipaam从水溶液中析出，再次降低温度至lcst以下时，其又恢复到水溶液状态；正是这种可逆的特性，使得pnipaam在生物医药领域受到了广泛应用。
3、水溶抗菌剂是一种广泛应用于生活和工业领域的抗菌物质，因具有很强的杀菌、消毒、不需要用到有机溶剂、防腐等作用，可以安全有效地抑制细菌、真菌、病毒等微生物的生长和繁殖，从而保持环境的清洁和卫生，从而被广泛的应用于保障人们的健康。
4、细菌的滋生和生物膜的产生会限制聚乙烯醇材料的使用范围和寿命，通过抗菌性材料对聚乙烯醇表面进行改性虽然可以有效杀灭细菌等微生物，阻止胞外基质释放形成生物膜；但目前针对聚乙烯醇抗菌改性，仅仅单独达到赋予聚乙烯醇基材抗菌性的目的，未实现聚乙烯醇基复合材料精准化、智能化抗菌的目的。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
2、鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。
3、因此，本发明的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种智能化抗菌聚乙烯醇薄膜的制备方法。
4、为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种智能化抗菌聚乙烯醇薄膜的制备方法，包括，
5、将聚乙烯醇、聚n-异丙基丙烯酰胺、水溶性抗菌剂、交联剂n，n`-亚甲基双丙烯酰胺和去离子水混合，搅拌溶解，制得混合液；
6、加入引发剂过硫酸铵和促进剂n，n，n`，n`-四甲基乙二胺搅拌，升温得到智能聚乙烯醇抗菌复合薄膜膜液；
7、将膜液真空除泡后趁热刮膜，将刮好的膜干燥，得智能聚乙烯醇抗菌复合薄膜。
8、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：所述聚乙烯醇、聚n-异丙基丙烯酰胺、水溶性抗菌剂和n，n`-亚甲基双丙烯酰胺的质量比为0.8～1.0g：0.3～0.5g：0.2～0.3g：5～7mg。
9、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：所述聚乙烯醇和去离子水的比例为0.8～1.0g：20～30ml。
10、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：所述聚乙烯醇为聚乙烯醇2488、聚乙烯醇2099、聚乙烯醇1799、聚乙烯醇1788、聚乙烯醇224、聚乙烯醇217和聚乙烯醇117中的一种或几种。
11、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：所述水溶性抗菌剂为羧甲基壳聚糖、迷迭香、香草醛、甜菜碱、水溶性季铵盐中的一种或几种。
12、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：所述过硫酸铵和n，n，n`，n`-四甲基乙二胺的比例为10～20mg：4～6.0μl。
13、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：所述聚乙烯醇与过硫酸铵的比例为0.8～1.0g：10～20mg。
14、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：所述加入引发剂过硫酸铵和促进剂n，n，n`，n`-四甲基乙二胺搅拌，其中，搅拌温度为25℃，搅拌时间为30min。
15、作为本发明所述制备方法的一种优选方案，其中：所述升温得到智能聚乙烯醇抗菌复合薄膜膜液，其中，升温温度为40℃。
16、本发明的再一个目的是，克服现有技术中的不足，提供一种智能化抗菌聚乙烯醇薄膜，所述智能化抗菌聚乙烯醇薄膜具备温敏特性。
17、本发明有益效果：
18、本发明以聚乙烯醇、水溶性抗菌剂和聚n-异丙基丙烯酰胺为主要原料，通过物理共混法和溶液流延法获得了制备方法简单、抗菌性能精准的智能抗菌聚乙烯醇复合膜；通过聚n-异丙基丙烯酰胺的加入，使得聚乙烯醇基抗菌复合薄膜具备温敏特性，实现在大肠杆菌繁殖旺盛期的同时，聚乙烯醇基抗菌复合膜发挥最大抗菌性能，实现精准温控抗菌。
技术特征：
1.一种智能化抗菌聚乙烯醇薄膜的制备方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述聚乙烯醇、聚n-异丙基丙烯酰胺、水溶性抗菌剂和n，n`-亚甲基双丙烯酰胺的质量比为0.8～1.0g：0.3～0.5g：0.2～0.3g：5～7mg。
3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述聚乙烯醇和去离子水的比例为0.8～1.0g：20～30ml。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述聚乙烯醇为聚乙烯醇2488、聚乙烯醇2099、聚乙烯醇1799、聚乙烯醇1788、聚乙烯醇224、聚乙烯醇217和聚乙烯醇117中的一种或几种。
5.如权利要求1、2、4中任一所述的制备方法，其特征在于：所述水溶性抗菌剂为羧甲基壳聚糖、迷迭香、香草醛、甜菜碱、水溶性季铵盐中的一种或几种。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述过硫酸铵和n，n，n`，n`-四甲基乙二胺的比例为10～20mg：4～6.0μl。
7.如权利要求1或6所述的制备方法，其特征在于：所述聚乙烯醇与过硫酸铵的比例为0.8～1.0g：10～20mg。
8.如权利要求1或6所述的制备方法，其特征在于：所述加入引发剂过硫酸铵和促进剂n，n，n`，n`-四甲基乙二胺搅拌，其中，搅拌温度为25℃，搅拌时间为30min。
9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述升温得到智能聚乙烯醇抗菌复合薄膜膜液，其中，升温温度为40℃。
10.权利要求1～9中任一所述的制备方法制得的智能化抗菌聚乙烯醇薄膜，其特征在于：所述智能化抗菌聚乙烯醇薄膜具备温敏特性。
技术总结
本发明公开了一种智能化抗菌聚乙烯醇薄膜及其制备方法，包括，将聚乙烯醇、聚N‑异丙基丙烯酰胺、水溶性抗菌剂、交联剂N，N`‑亚甲基双丙烯酰胺和去离子水混合，搅拌溶解，制得混合液；加入引发剂过硫酸铵和促进剂N，N，N`，N`‑四甲基乙二胺搅拌，升温得到智能聚乙烯醇抗菌复合薄膜膜液；将膜液真空除泡后趁热刮膜，将刮好的膜干燥，得智能聚乙烯醇抗菌复合薄膜。本发明通过聚N‑异丙基丙烯酰胺的加入，使得聚乙烯醇基抗菌复合薄膜具备温敏特性，实现在大肠杆菌繁殖旺盛期的同时，聚乙烯醇基抗菌复合膜发挥最大抗菌性能，实现精准温控抗菌。
技术研发人员：宝冬梅,胥秋,高成涛,张黎,马仕凯
受保护的技术使用者：贵州民族大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23