本发明涉及抗菌海绵领域，具体涉及一种环保型抗菌海绵及其制备方法。
背景技术：
1、海绵是一种广泛用于家居、工业和医疗领域的材料，其吸水性强、弹性好，然而，传统的海绵材料易滋生细菌，不仅影响使用效果，还会对人体健康造成潜在威胁。目前市场上虽然有抗菌海绵，但多数抗菌剂具有毒性，对人体和环境有害。因此，开发一种环保型抗菌海绵及其制备方法具有重要的意义。
技术实现思路
1、为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种环保型抗菌海绵及其制备方法：通过将羧甲基壳聚糖、去离子水以及聚氧化乙烯混合均匀，得到反应溶液一，将海藻酸钠、去离子水混合均匀，得到反应溶液二，将强效抗菌剂、硝酸银、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐、n-羟基琥珀酰亚胺以及去离子水混合均匀，得到反应溶液三，将反应溶液一、反应溶液二以及反应溶液三混合，之后倒入模具中静置，之后冷冻干燥，得到环保型抗菌海绵，解决了现有的传统的海绵材料易滋生细菌，不仅影响使用效果，还会对人体健康造成潜在威胁，而且难以降解，导致对环境易于造成污染的问题。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种环保型抗菌海绵的制备方法，包括以下步骤：
4、步骤一：按照重量份称取羧甲基壳聚糖4-6份、海藻酸钠2-2.5份、聚氧化乙烯0.5-1.5份、强效抗菌剂0.05-0.25份、硝酸银0.01-0.03份、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐0.2-0.25份、n-羟基琥珀酰亚胺0.12-0.16份以及去离子水100-120份，备用；
5、步骤二：将羧甲基壳聚糖加入至总重量40-50％的去离子水中，之后在温度为25-30℃、搅拌速率为300-400r/min的条件下搅拌反应40-50min，之后加入聚氧化乙烯继续搅拌反应25-30min，之后在超声波功率为200-300w的条件下超声处理20-30min，得到反应溶液一；
6、步骤三：将海藻酸钠加入至总重量25-30％的去离子水中，之后在温度为25-30℃、搅拌速率为300-400r/min的条件下搅拌反应30-35min，之后在超声波功率为200-300w的条件下超声处理10-15min，得到反应溶液二；
7、步骤四：将强效抗菌剂、硝酸银、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐以及n-羟基琥珀酰亚胺加入至余下的去离子水中，之后在温度为25-30℃、搅拌速率为300-400r/min的条件下搅拌反应1-2h，得到反应溶液三；
8、步骤五：将反应溶液一、反应溶液二以及反应溶液三混合，之后在温度为60-70℃、搅拌速率为300-400r/min的条件下搅拌反应2-3h，之后倒入模具中静置2-3h，之后放置于真空冷冻干燥机中，在温度为-60℃的条件下冷冻干燥，得到该环保型抗菌海绵。
9、作为本发明进一步的方案：所述羧甲基壳聚糖的分子量为9000da，所述海藻酸钠黏度为200±20mpa·s，所述聚氧化乙烯的分子量为200万。
10、作为本发明进一步的方案：所述强效抗菌剂由以下步骤制备得到：
11、步骤a1：将3-溴吡啶、4-哌啶甲酸乙酯、无水碳酸钾以及n-甲基吡咯烷酮加入至安装有搅拌器、温度计的三口烧瓶中，在压力为0.50-0.55mpa，温度为180-185℃、搅拌速率为300-400r/min的条件下搅拌反应40-50h，反应结束将反应产物冷却至室温，之后离心，将沉淀物用无水甲醇重结晶，之后放置于真空干燥箱中，在温度为50-55℃的条件下干燥2-3h，得到中间体1；
12、步骤a2：将中间体1、氯化亚砜以及吡啶加入至安装有搅拌器、温度计的三口烧瓶中，在温度为25-30℃、搅拌速率为300-400r/min的条件下搅拌反应20-30min，之后升温至70-75℃的条件下继续搅拌反应1.5-2h，反应结束将反应产物冷却至室温，之后旋转蒸发去除溶剂，得到中间体2；
13、步骤a3：将中间体2、对苯二酚以及二氯甲烷加入至安装有搅拌器、温度计以及回流冷凝管的三口烧瓶中，在温度为25-30℃、搅拌速率为300-400r/min的条件下搅拌反应20-30min，之后升温至回流的条件下继续搅拌反应3-5h，反应结束将反应产物冷却至室温，之后旋转蒸发去除溶剂，之后用石油醚重结晶，之后放置于真空干燥箱中，在温度为60-65℃的条件下干燥1-1.5h，得到中间体3；
14、步骤a4：将中间体3、溴化苄以及无水丙酮加入至安装有搅拌器、温度计以及回流冷凝管的三口烧瓶中，在温度为25-30℃、搅拌速率为300-400r/min的条件下搅拌反应20-30h，反应结束将反应产物旋转蒸发去除溶剂，之后用无水甲醇重结晶，之后放置于真空干燥箱中，在温度为50-55℃的条件下干燥3-5h，得到强效抗菌剂。
15、作为本发明进一步的方案：步骤a1中的所述3-溴吡啶、4-哌啶甲酸乙酯、无水碳酸钾以及n-甲基吡咯烷酮的用量比为10mmol：10mmol：3-3.5g：30-35ml。
16、作为本发明进一步的方案：步骤a2中的所述中间体1、氯化亚砜以及吡啶的用量比为10mmol：5-7ml：0.1-0.3ml。
17、作为本发明进一步的方案：步骤a3中的所述中间体2、对苯二酚以及二氯甲烷的用量比为20mmol：10mmol：50-60ml。
18、作为本发明进一步的方案：步骤a4中的所述中间体3、溴化苄以及无水丙酮的用量比10mmol：45-55mmol：80-90ml。
19、作为本发明进一步的方案：一种环保型抗菌海绵，包括以下重量份组分：
20、羧甲基壳聚糖4-6份、海藻酸钠2-2.5份、聚氧化乙烯0.5-1.5份、强效抗菌剂0.05-0.25份、硝酸银0.01-0.03份、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐0.2-0.25份、n-羟基琥珀酰亚胺0.12-0.16份以及去离子水100-120份。
21、本发明的有益效果：
22、本发明的一种环保型抗菌海绵及其制备方法，通过将羧甲基壳聚糖、去离子水以及聚氧化乙烯混合均匀，得到反应溶液一，将海藻酸钠、去离子水混合均匀，得到反应溶液二，将强效抗菌剂、硝酸银、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐、n-羟基琥珀酰亚胺以及去离子水混合均匀，得到反应溶液三，将反应溶液一、反应溶液二以及反应溶液三混合，之后倒入模具中静置，之后冷冻干燥，得到环保型抗菌海绵；该环保型抗菌海绵以羧甲基壳聚糖、海藻酸钠为主要原料，两者均具有良好的吸水性和生物医学特性，包括组织再生、止血性能、抗菌、抗氧化、细胞黏附等，使其成为伤口敷料的良好选择，添加聚氧化乙烯后能够提升两者的力学强度，1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐、n-羟基琥珀酰亚胺能够促进羧甲基壳聚糖、海藻酸钠相互交联，从而能够进一步的提升其力学强度，而羧甲基壳聚糖还具有优良的抗菌性能，并且羧甲基壳聚糖、海藻酸钠具有还原性，能够将硝酸银提供的银离子还原成纳米银颗粒，进一步提升其抗菌性能，之后添加强效抗菌剂后制得的环保型抗菌海绵抗菌效果优良；
23、在制备环保型抗菌海绵的过程中首先制备了一种强效抗菌剂，首先利用3-溴吡啶、4-哌啶甲酸乙酯进行反应，使得3-溴吡啶上的溴原子与4-哌啶甲酸乙酯哌啶环上的n-h进行亲核取代反应，并使得酯基在高压碱性条件下水解形成羧基，得到中间体1，之后中间体1、氯化亚砜反应，氯化亚砜将中间体1上的羧基转成酰氯基，增强其反应活性，得到中间体2，之后中间体2、对苯二酚反应，中间体2上的酰氯基和对苯二酚上的酚羟基进行亲核取代反应，得到中间体3，最后中间体3、溴化苄反应，溴化苄利用溴原子与中间体3上吡啶环、哌啶环上的叔胺基进行反应，形成季铵基团，得到强效抗菌剂；该强效抗菌剂的分子结构上含有大量的季铵基团，季铵基团带正电能够吸附到带负电的细胞膜上，从而使得细菌细胞膜破坏，实现消灭细菌的目的，实现高效抗菌的效果。
24、本发明的海绵中，基础原料为羧甲基壳聚糖、海藻酸钠，具有良好的弹性和吸水性，还具有优良的生物降解性，在海绵使用后自行降解，不会对环境造成污染，抗菌因子为强效抗菌剂和纳米银，两者协同作用下具有广谱抗菌性能且对人体无毒无害；该方法可以得到具有优异抗菌性能和环保性能的环保型抗菌海绵，同时保障人体健康和环境安全，对于推动抗菌海绵行业的发展具有重要意义。
1.一种环保型抗菌海绵的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种环保型抗菌海绵的制备方法，其特征在于，所述羧甲基壳聚糖的分子量为9000da，所述海藻酸钠黏度为200±20mpa·s，所述聚氧化乙烯的分子量为200万。
3.根据权利要求1所述的一种环保型抗菌海绵的制备方法，其特征在于，所述强效抗菌剂由以下步骤制备得到：
4.根据权利要求3所述的一种环保型抗菌海绵的制备方法，其特征在于，步骤a1中的所述3-溴吡啶、4-哌啶甲酸乙酯、无水碳酸钾以及n-甲基吡咯烷酮的用量比为10mmol：10mmol：3-3.5g：30-35ml。
5.根据权利要求3所述的一种环保型抗菌海绵的制备方法，其特征在于，步骤a2中的所述中间体1、氯化亚砜以及吡啶的用量比为10mmol：5-7ml：0.1-0.3ml。
6.根据权利要求3所述的一种环保型抗菌海绵的制备方法，其特征在于，步骤a3中的所述中间体2、对苯二酚以及二氯甲烷的用量比为20mmol：10mmol：50-60ml。
7.根据权利要求3所述的一种环保型抗菌海绵的制备方法，其特征在于，步骤a4中的所述中间体3、溴化苄以及无水丙酮的用量比10mmol：45-55mmol：80-90ml。
8.一种环保型抗菌海绵，其特征在于，包括以下重量份组分：
