掺杂纳米金的抑菌硅橡胶材料、抑菌硅橡胶制品及制备方法和应用与流程

1.本发明涉及抑菌材料技术领域，特别涉及掺杂纳米金的抑菌硅橡胶材料、掺杂纳米金的抑菌硅橡胶制品及制备方法和应用。


背景技术：

2.导尿管是临床必不可少的医疗器材之一。有关数据显示，泌尿系统感染的问题日趋严重。据统计，美国每年导尿管相关性尿路感染患者占医院获得性感染的40％，在医院获得性感染里面排第二。因此，每年因导尿管而引发的泌尿系统感染不仅给患者带来巨大的痛苦，同时也给卫生医疗机构也带来巨大压力。因此，研发具有抑(抗)菌性能的、安全、稳定、生物相容性好的导尿管具有非常重要的意义。
3.用于制备抗菌导尿管的抗菌剂目前普遍使用的是纳米银抗菌剂，纳米银抗菌剂具有抗菌谱广，抑菌性强且对细菌无耐药性，但是纳米银不稳定，而且对人体有一定毒性，美国药品监督管理局(fda)已明文禁止纳米银在医疗方面的使用，而中国的国家药品监督管理局(nmpa，前身cfda)在有些医用方面也限制纳米银的使用。
4.专利文献cn107773835a记载了在导尿管外层涂覆纳米银的复合抗菌涂层ag-cha-sio2，制得的抗菌导尿管主要是利用银离子与细菌生物膜中磷脂分子的磷酸根相互吸引，改变细菌生物膜蛋白结构，同时又与细菌中的氧代谢酶结合，促使细菌死亡。由于导尿管能发挥抑菌作用的部位主要是表层，所以目前主要采用表面涂覆抑菌剂的方式制作导尿管，但存在如下弊端：涂覆在表层的抑菌剂容易脱落，抑菌持久性差，造成医疗卫生资源的浪费，而且抑菌稳定性偏差。
5.因此，有必要开发具有持久抑菌性的导尿管用抑菌材料。


技术实现要素：

6.基于此，本发明的目的包括提供一种掺杂纳米金的抑菌硅橡胶材料的制备方法，可通过掺入粒径可控(≤300nm)的纳米金抗菌粉，赋予硅橡胶优异的、稳定持久的抑菌性能。
7.上述发明目的可通过如下的技术方案实现。
8.在本发明的第一方面，提供一种掺杂纳米金的抑菌硅橡胶材料的制备方法，包括如下步骤：
9.将纳米金抗菌液、分散剂和填充剂混合，初次过筛，干燥，整粒，二次过筛，制得纳米金粗粉；其中，所述纳米金抗菌液包含纳米金颗粒，所述纳米金抗菌液的最小抑菌浓度≤4.5ppm；所述纳米金抗菌液、所述分散剂与所述填充剂的重量比为1:(0.01％～2％):(2～30)；
10.将所述纳米金粗粉与磨球按照重量比1:(0.1～20)混合后进行干法球磨，制得平均粒径≤300nm的纳米金抗菌粉；
11.将硅橡胶与所述纳米金抗菌粉按照重量比100:(1％～50％)进行密炼共混，加入硫化剂，进行硫化，制得所述掺杂纳米金的抑菌硅橡胶材料。
12.在一些实施方式中，所述纳米金抗菌液的最小抑菌浓度包括对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌中至少一种；及/或，
13.所述纳米金颗粒的平均粒径为1～20nm；及/或，
14.所述纳米金颗粒在所述纳米金抗菌液中的浓度为0.5～30000ppm；及/或，
15.所述纳米金颗粒在所述纳米金抗菌液中的粒径多分散指数≤0.3；及/或，
16.所述纳米金抗菌液为包含所述纳米金颗粒的胶体液。
17.在一些实施方式中，所述分散剂为聚乙二醇合聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种，优选地，所述分散剂的分子量为1000da～70000da；及/或，
18.所述填充剂为滑石粉和/或明胶；及/或，
19.所述纳米金抗菌液、所述分散剂与所述填充剂的重量比为1:(0.05％～1.7％):(3～20)。
20.在一些实施方式中，将所述纳米金抗菌液、所述分散剂和所述填充剂混合的方式为搅拌，搅拌温度为10～60℃，搅拌速度为10～1200rpm；及/或，
21.所述初次过筛的筛网目数为80目；及/或，
22.所述干燥的温度为115～125℃，干燥时间为2～5h；及/或
23.所述二次过筛的筛网目数为200目；及/或，
24.所述纳米金粗粉的粒径为( )200(-)1000目。
25.在一些实施方式中，所述纳米金颗粒的表面接枝有硫醇类小分子，所述硫醇类小分子选自巯基乙酸、2-巯基苯并噁唑、2-(3-巯基吲哚)苯甲酸、4-巯基苯甲酸和3-巯基丙酸甲酯中的一种或多种及/或，
26.所述纳米金抗菌液的最小抑菌浓度≤2ppm；及/或，
27.所述纳米金抗菌粉的平均粒径为100～300nm；及/或，
28.所述纳米金抗菌粉的粒径多分散指数小于0.3；及/或，
29.所述纳米金颗粒在所述纳米金抗菌液中的浓度为0.5～20000ppm。
30.在一些实施方式中，所述干法球磨步骤中，球磨转速为50～800rpm，球磨时间为0.5～4h；
31.优选地，所述磨球为氧化锆珠和玛瑙珠中的一种或多种，其中，所述氧化锆珠的直径为0.05mm～0.15mm，所述玛瑙珠的直径为0.4cm～1.2cm；及/或，所述干法球磨步骤中，所述纳米金粗粉与所述磨球的重量比为1:(0.3～15)。
32.在一些实施方式中，所述硅橡胶为甲基硅橡胶、乙烯基硅橡胶、苯基硅橡胶、氟硅橡胶和腈硅橡胶中的一种或多种；及/或，
33.所述硫化剂选自2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷、过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基和2,4-二氯过氧化苯甲酰中的一种或多种；及/或，
34.所述硅橡胶与所述纳米金抗菌粉的重量比为100:(1％～35％)；及/或，
35.所述硅橡胶与所述硫化剂的重量比为100:(1～10)。
36.在一些实施方式中，密炼共混温度为20～50℃，滚筒速比为1:(1～5)，共混时间为1～6h；及/或，
37.硫化温度为100～300℃，硫化时间为5～60min。
38.在一些实施方式中，密炼共混温度为22～40℃，滚筒速比为1:(1～3)，共混时间为1～4h；及/或，
39.所述硅橡胶与所述硫化剂的重量比为100:(1～7)；及/或，
40.硫化温度为120～250℃，硫化时间为10～40min。
41.在本发明的第二方面，提供一种掺杂纳米金的抑菌硅橡胶材料，可根据本发明的第一方面所述的制备方法制备得到。
42.在本发明的第三方面，提供一种掺杂纳米金的抑菌硅橡胶制品，可通过将本发明的第二方面所述掺杂纳米金的抑菌硅橡胶材料进行热压成型而制得；其中，所述掺杂纳米金的抑菌硅橡胶制品包括导尿管、呼吸机导管、呼吸面罩导管和输液管中至少一种
43.在本发明的第四方面，提供一种掺杂纳米金的抑菌硅橡胶制品，包含经硫化的硅橡胶和重量含量为0.1
‰
～3.5
‰
的纳米金抗菌粉；所述纳米金抗菌粉通过将包含纳米金颗粒的纳米金抗菌液与分散剂、填充剂混合，再进行干法球磨制得；所述纳米金抗菌粉的平均粒径≤300nm；所述纳米金抗菌粉对细菌的抑菌率≥97％，其中，所述细菌为革兰氏阴性菌和/或革兰氏阳性菌，所述革兰氏阴性菌至少包括大肠杆菌，所述革兰氏阳性菌至少包括金黄色葡萄球菌；其中，所述掺杂纳米金的抑菌硅橡胶制品包括导尿管、呼吸机导管、呼吸面罩导管和输液管中至少一种。
44.在本发明的第五方面，提供本发明的第二方面所述的抑菌硅橡胶材料，本发明的第三方面或第四方面所述的抑菌硅橡胶制品，或本发明的第一方面所述的制备方法制备得到的抑菌硅橡胶材料在抑菌医疗器材中的应用；其中，所述抑菌医疗器材包括导尿管、呼吸机导管、呼吸面罩导管和输液管中至少一种。
45.相对于传统技术，本发明提供的上述技术方案至少具有如下的有益效果。
46.在本发明中，将具有高抑菌性、尺寸均一可控(≤300nm)、生物安全性高的纳米金抗菌粉与硅橡胶共混后硫化，得到掺杂纳米金的抑菌硅橡胶材料可进一步成型制得掺杂纳米金的抑菌硅橡胶制品，该制品抑菌性能优异，与仅通过表层涂覆抑菌改性的硅橡胶制品相比，能够持久地保持优异的抑菌性能。在硫化步骤中，具有抑菌性的无机粒子被均匀地分散到硫化后的硅橡胶基材中，赋予硅橡胶持久的抑菌性能的同时，还能显著改善一些机械性能(如强度、弹性、硬度)。纳米金抗菌粉包含的纳米金颗粒尺寸均一、粒径适当，有助于进一步获得更加优越的抑菌性并兼得更好的机械性能。
47.将抑菌性好(如最小抑菌浓度≤4.5ppm)的纳米金抗菌液与合适的分散剂、填充剂混合，通过分散剂使纳米金抗菌液不发生团聚，并使纳米金抗菌颗粒均匀地分散于填充剂中，可将具有优良抑菌性的纳米金抗菌液制成尺寸均一可控(≤300nm)的纳米金抗菌粉，粉剂中的纳米金颗粒具有良好的释放速度，从而使纳米金抗菌粉仍能保持优异的抑菌性能，可实现对细菌的抑菌率≥97％(如，所述细菌为革兰氏阴性菌和/或革兰氏阳性菌，革兰氏阴性菌至少包括大肠杆菌，革兰氏阳性菌至少包括金黄色葡萄球菌)。本领域技术人员知悉，将纳米抗菌液经干燥制成粉末后，往往导致抑菌性能的严重下降，这是所有纳米抑菌剂由溶液变成粉剂都需要面临的问题。本发明通过大量实验筛选出合适的分散剂、填充剂与纳米金抗菌液混合，经初步制粒、球磨后获得纳米金抗菌粉，进一步与硅橡胶密炼共混、硫化，制备得到掺杂纳米金的抑菌硅橡胶材料，进一步成型可制得掺杂纳米金的抑菌硅橡胶
制品，该硅橡胶制品被赋予优良的抑菌性能，抑菌谱广，对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均具有较强的抑菌性，且抑菌性稳定持久。如果选择填充辅料不当，由于团聚问题和分散问题会导致纳米金抗菌液制备的粉剂无法发挥自身较小的比表面积而大大减弱抑菌性，甚至可能完全丧失抑菌性。
48.进行硫化过程涉及到100℃以上(如150℃以上，或如100～300℃)的高温操作，成型硅橡胶制品也往往采用热压成型，这些高温条件容易导致抑菌剂中的化学连接失效、分子链段的降解、高分子链段的团聚，进而导致抑菌性的下降、不均甚至是丧失，这导致在硅橡胶中采用掺入法添加抑菌剂以改善抑菌性能比较困难，这也是传统技术中导尿管往往采用表面涂覆抑菌改性方式的另一原因。本发明提供的制备方法通过选择合适的分散剂、填充剂及纳米金抗菌粉的制备参数，实现了在制备抑菌硅橡胶的高温操作中使纳米金抗菌粉保持良好的分散性及较好的抑菌性，而且使所得掺杂纳米金的抑菌硅橡胶制品仍能保持良好的机械性能。
49.纳米金抗菌粉的纳米金颗粒表面还可以进一步接枝改性分子，比如可以接枝进一步提升粉剂抑菌性的改性小分子。可采用硫醇类小分子修饰纳米金颗粒，此时可形成稳定的au-s键接，化学稳定性较好，能够在高温工艺(如硫化)中稳定存在，赋予硅橡胶材料优良、稳定、持久的抑菌性能，可用于制备抑菌硅橡胶制品，比如抑菌导管，可用作抑菌医疗器材，包括但不限于导尿管、呼吸机导管、呼吸面罩导管和输液管。制得的抑菌硅橡胶材料可满足导尿管等抑菌医疗器材对抑菌性、抑菌稳定性、抑菌持久性、生物安全性的多重需要，提高临床患者在使用导尿管等抑菌医疗器材时的舒适度。
50.本发明提供的制备方法易于操作、成本可控、且适合企业批量生产。而且，不涉及有毒试剂，不论是制得的纳米金抗菌粉，还是抑菌硅橡胶材料及其抑菌硅橡胶制品，均具有较好的生物安全性。
51.本发明提供的抑菌硅橡胶材料及其制品抑菌性好，对至少包括大肠杆菌和金黄葡萄球菌的细菌的抑菌率可达97％以上(多数达到99％以上，部分可实现99.9％以上)，而且抑菌性能持久而稳定，生物安全性高，可广泛应用于抑菌硅橡胶的下游产业，包括但不限于抑菌医疗器材，如导尿管。
附图说明
52.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案、更完整地理解本技术及其有益效果，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对本领域技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
53.图1为本发明的一个实施例中掺杂纳米金的抑菌硅橡胶材料的制备工艺流程图；
54.图2为本发明实施例中所用的一种纳米金抗菌液中纳米金颗粒的透射电镜图；
55.图3本发明实施例中所用的一种纳米金抗菌液中纳米金颗粒的粒径分布图，横坐标为size(d.nm)表示直径尺寸，单位为nm，纵坐标为intensity(percent)；
56.图4为本发明的实施例1制备得到的掺杂纳米金的导尿管的照片。
具体实施方式
57.下面结合附图、实施方式和实施例，对本发明作进一步详细的说明。应理解，这些实施方式和实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，提供这些实施方式和实施例的目的是使对本发明公开内容理解更加透彻全面。还应理解，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式和实施例，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下作各种改动或修改，得到的等价形式同样落于本发明的保护范围。此外，在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为充分地理解，应理解，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。
58.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述实施方式和实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
59.术语
60.除非另外说明或存在矛盾之处，本文中使用的术语或短语具有以下含义：
61.本文所使用的术语“和/或”、“或/和”、“及/或”的选择范围包括两个或两个以上相关所列项目中任一个项目，也包括相关所列项目的任意的和所有的组合，所述任意的和所有的组合包括任意的两个相关所列项目、任意的更多个相关所列项目、或者全部相关所列项目的组合。需要说明的是，当用至少两个选自“和/或”、“或/和”、“及/或”的连词组合连接至少三个项目时，应当理解，在本技术中，该技术方案毫无疑问地包括均用“逻辑与”连接的技术方案，还毫无疑问地包括均用“逻辑或”连接的技术方案。比如，“a及/或b”包括a、b和a b三种并列方案。又比如，“a，及/或，b，及/或，c，及/或，d”的技术方案，包括a、b、c、d中任一项(也即均用“逻辑或”连接的技术方案)，也包括a、b、c、d的任意的和所有的组合，也即包括a、b、c、d中任两项或任三项的组合，还包括a、b、c、d的四项组合(也即均用“逻辑与”连接的技术方案)。
62.本发明中涉及“多个”、“多种”、“多次”等，如无特别限定，指在数量上大于2或等于2。例如，“一种或多种”表示一种或大于等于两种。
63.本文中所使用的“其组合”、“其任意组合”、“其任意组合方式”等中包括所列项目中任两个或任两个以上项目的所有合适的组合方式。
64.本文中，“合适的组合方式”、“合适的方式”、“任意合适的方式”等中所述“合适”，以能够实施本发明的技术方案、解决本发明的技术问题、实现本发明预期的技术效果为准。
65.本文中，“优选”、“更好”、“更佳”、“为宜”仅为描述效果更好的实施方式或实施例，应当理解，并不构成对本发明保护范围的限制。如果一个技术方案中出现多处“优选”，如无特别说明，且无矛盾之处或相互制约关系，则每项“优选”各自独立。
66.本发明中，“进一步”、“更进一步”、“特别”等用于描述目的，表示内容上的差异，但并不应理解为对本发明保护范围的限制。
67.本发明中，“可选地”、“可选的”、“可选”，指可有可无，也即指选自“有”或“无”两种并列方案中的任一种。如果一个技术方案中出现多处“可选”，如无特别说明，且无矛盾之处或相互制约关系，则每项“可选”各自独立。
68.本发明中，“第一方面”、“第二方面”、“第三方面”、“第四方面”等中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于描述目的，不能理解为指示或暗示相对重要性或数量，也
不能理解为隐含指明所指示的技术特征的重要性或数量。而且“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅起到非穷举式的列举描述目的，应当理解并不构成对数量的封闭式限定。
69.本发明中，以开放式描述的技术特征中，包括所列举特征组成的封闭式技术方案，也包括包含所列举特征的开放式技术方案。
70.本发明中，涉及到数值区间(也即数值范围)，如无特别说明，该数值区间内可选的数值的分布视为连续，且包括该数值区间的两个数值端点(即最小值及最大值)，以及这两个数值端点之间的每一个数值。如无特别说明，当数值区间仅仅指向该数值区间内的整数时，包括该数值范围的两个端点整数，以及两个端点之间的每一个整数，相当于直接列举了每一个整数。当提供多个数值范围描述特征或特性时，可以合并这些数值范围。换言之，除非另有指明，否则本技术中所公开之数值范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。该数值区间中的“数值”可以为任意的定量值，比如数字、百分比、比例等。“数值区间”允许广义地包括百分比区间，比例区间，比值区间等定量区间。
71.本发明中的温度参数，如无特别限定，既允许为恒温处理，也允许在一定温度区间内存在变动。应当理解的是，所述的恒温处理允许温度在仪器控制的精度范围内进行波动。允许在如
±
5℃、
±
4℃、
±
3℃、
±
2℃、
±
1℃的范围内波动。
72.在本发明提及的所有文献都在本技术中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。除非和本技术的发明目的和/或技术方案相冲突，否则，本发明涉及的引用文献以全部内容、全部目的被引用。本发明中涉及引用文献时，相关技术特征、术语、名词、短语等在引用文献中的定义也一并被引用。本发明中涉及引用文献时，被引用的相关技术特征的举例、优选方式也可作为参考纳入本技术中，但以能够实施本发明为限。应当理解，当引用内容与本技术中的描述相冲突时，以本技术为准或者适应性地根据本技术的描述进行修正。
73.在本发明中，小分子指分子量在1000da以下的分子。
74.在本发明中，所述“溶剂”，在使用条件下呈现为液态。
75.在本发明中，“以上”及“以下”，如无特别限定，均包括本数。
76.本发明中，涉及“粒径”、“直径”如无特别限定，指平均直径。
77.本发明中，采用筛网目数定义粒径时，如采用( )80(-)200目，表示可以通过80目筛，不能通过200目筛。
78.本文中，涉及数据范围的单位，如果仅在右端点后带有单位，则表示左端点和右端点的单位是相同的。比如，20～200rpm表示左端点“20”和右端点“200”的单位都是rpm。“数据范围”中的“数据”可以为任意的定量值，比如数字、百分比、比例等。“数据范围”允许广义地包括百分比区间，比例区间，比值区间等定量区间。
79.本文中，如无特别限定，pi指粒径的多分散指数，可反映粒径分布的宽窄，pi值越小，则粒径分布越窄，粒径越均一。
80.本文中，mic(minimal inhibitory concentration)指最小抑菌浓度，mic越小说明抑(抗)菌效果越好。
81.本文中，“抑菌性”和“抗菌性”具有相同含义，可以互换使用。
82.本发明的第一方面
83.在本发明的第一方面，提供一种掺杂纳米金的抑菌硅橡胶材料的制备方法，包括
如下步骤s100和s200。s100：制备纳米金抗菌粉；以及s200：采用包括纳米金抗菌粉和硅橡胶的原料制备掺杂纳米金的抑菌硅橡胶材料。将具有优异抑菌性、尺寸均一可控(≤300nm)、生物安全性高的纳米金抗菌粉与硅橡胶共混后制备掺杂纳米金的抑菌硅橡胶材料，所得掺杂纳米金的抑菌硅橡胶材料进一步成型可制得掺杂纳米金的硅橡胶制品，该制品抑菌性能优异，与仅通过表层涂覆抑菌改性的硅橡胶制品相比，能够持久地保持优异的抑菌性能。
84.在本发明的一些实施方式中，提供一种掺杂纳米金的抑菌硅橡胶材料的制备方法，包括如下步骤，将纳米金抗菌液、分散剂和填充剂混合，初次过筛，干燥，整粒，二次过筛，制得纳米金粗粉；将纳米金粗粉进行干法球磨，制得纳米金抗菌粉；将纳米金抗菌粉与硅橡胶密炼共混，硫化，制得掺杂纳米金的抑菌硅橡胶材料。使用所制得的掺杂纳米金的抑菌硅橡胶材料进一步成型可制得掺杂纳米金的抑菌硅橡胶制品。可参见图1的工艺流程图。应该理解的是，虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，图1中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替或者同时地执行。
85.在一些实施例中，步骤s100包括s110和s120。s110：将纳米金抗菌液、分散剂和填充剂混合，初次过筛，干燥，整粒，二次过筛，制得纳米金粗粉；s120：将纳米金粗粉与磨球混合后进行干法球磨，制得平均粒径≤300nm的纳米金抗菌粉。将抑菌性好(如最小抑菌浓度≤4.5ppm)的纳米金抗菌液与合适的分散剂、填充剂混合，通过分散剂使纳米金抗菌液不发生团聚，并使纳米金抗菌颗粒均匀地分散于填充剂中，可将具有优良抑菌性的纳米金抗菌液制成尺寸均一可控(≤300nm)、生物安全性高的纳米金抗菌粉，粉剂中的纳米金颗粒具有良好的释放速度，从而经干法球磨后使纳米金抗菌粉具有优异的抑菌性能，将上述具有优异抑菌性能的纳米金抗菌粉与硅橡胶密炼共混、硫化，所得掺杂纳米金的抑菌硅橡胶材料经进一步成型制备的掺杂纳米金的硅橡胶制品意外地具有非常优越的抑菌性能，可实现对细菌的抑菌率≥97％(如，所述细菌为革兰氏阴性菌和/或革兰氏阳性菌，革兰氏阴性菌至少包括大肠杆菌，革兰氏阳性菌至少包括金黄色葡萄球菌)，在一些实验探索例，纳米金抗菌粉对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均可实现100％。
86.在一些实施例中，步骤200包括：将硅橡胶与纳米金抗菌粉进行密炼共混，加入硫化剂，进行硫化，制得掺杂纳米金的抑菌硅橡胶材料。在进行硫化的过程中，具有抑菌性的无机粒子被均匀地分散到硫化后的硅橡胶基材中，赋予硅橡胶持久性的抑菌性能的同时，还能显著改善一些机械性能(如强度、弹性、硬度)。纳米金抗菌粉包含的纳米金颗粒尺寸均一、粒径适当，有助于进一步获得更加优越的抑菌性并兼顾良好的机械性能。
87.在本发明的一些实施方式中，提供一种掺杂纳米金的抑菌硅橡胶材料的制备方法，包括如下步骤：
88.s110：将纳米金抗菌液、分散剂和填充剂混合，初次过筛，干燥，整粒，二次过筛，制得纳米金粗粉；
89.s120：将纳米金粗粉与磨球混合后进行干法球磨，制得纳米金抗菌粉，所得纳米金
抗菌粉的平均粒径≤300nm；
90.s200：将硅橡胶与纳米金抗菌粉进行密炼共混，加入硫化剂，进行硫化，制得掺杂纳米金的抑菌硅橡胶材料。
91.在本发明的一些优选的实施方式中，提供一种掺杂纳米金的抑菌硅橡胶材料的制备方法，包括如下步骤：
92.s110：将纳米金抗菌液、分散剂和填充剂混合，初次过筛，干燥，整粒，二次过筛，制得纳米金粗粉；其中，纳米金抗菌液包含纳米金颗粒，纳米金抗菌液的最小抑菌浓度≤4.5ppm；纳米金抗菌液、分散剂与填充剂的重量比为1:(0.01％～2％):(2～30)；
93.s120：将纳米金粗粉与磨球按照重量比1:(0.1～20)混合后进行干法球磨，制得平均粒径≤300nm的纳米金抗菌粉；
94.s200：将硅橡胶与纳米金抗菌粉按照重量比100:(1％～50％)进行密炼共混，加入硫化剂，进行硫化，制得掺杂纳米金的抑菌硅橡胶材料。
95.步骤s100：制备纳米金抗菌粉。
96.本领域技术人员知悉，将纳米抗菌液经干燥制成粉末后，往往导致抑菌性能的严重下降，这是所有纳米抗菌剂由溶液变成粉剂都需要面临的问题。本发明通过筛选出合适的分散剂、填充剂与纳米金抗菌液混合，经初步制粒、球磨后获得纳米金抗菌粉，采用该纳米金抗菌粉对硅橡胶掺杂，经共混、硫化，制得掺杂纳米金的抑菌硅橡胶材料，进一步成型可制得掺杂纳米金的抑菌硅橡胶制品，该制品能保持优异的抑菌性能，抑菌谱广，对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均具有较强的抑菌性。如果分散剂和/或填充剂使用不当，由于团聚问题和分散不佳问题会导致纳米金抗菌液制成的粉剂无法获得较小的比表面积，进而导致大大减弱抑菌性，甚至可能完全丧失抑菌性。
97.步骤s110：制备纳米金粗粉。
98.在步骤s110中，将纳米金抗菌液、分散剂和填充剂混合，初次过筛，干燥，整粒，二次过筛，制得纳米金粗粉。
99.纳米金抗菌液
100.应当理解，纳米金抗菌液的抑菌性越好，对于提高纳米金抗菌粉的抑菌性越有利。已有的具有适合抑菌性的纳米金抗菌液均可纳入实施本发明技术方案的可选范围。
101.在一些优选的实施例中，所使用的纳米金抗菌液的最小抑菌浓度(mic)为≤4.5ppm，进一步可以为≤4ppm，更进一步可以为≤2.5ppm，更进一步可以为≤2ppm，更进一步可以为≤1.5ppm，更进一步可以为≤1.2ppm，更进一步可以为≤1ppm等。所使用的纳米金抗菌液的最小抑菌浓度(mic)的举例包括但不限于0.9ppm、1ppm、1.1ppm、1.2ppm、1.3ppm、1.4ppm、1.5ppm、2ppm、2.5ppm、3ppm、3.5ppm、4ppm、4.5ppm等。所使用的纳米金抗菌液的mic还可以选自上述任两种mic值构成的数值区间。所使用的纳米金抗菌液的mic还可以选自上述任一mic值作为上限(≤)构成的数值区间。在本发明的一些优选的实施例中，所使用的纳米金抗菌液的mic值至少包括对革兰氏阴性菌。在本发明的一些优选的实施例中，所使用的纳米金抗菌液的mic值至少包括对大肠埃希菌(俗称大肠杆菌)。在本发明的一些优选的实施例中，所使用的纳米金抗菌液的mic值至少包括对革兰氏阳性菌。在本发明的一些优选的实施例中，所使用的纳米金抗菌液的mic值至少包括对金黄色葡萄球菌。在本发明的一些优选的实施例中，纳米金抗菌液的最小抑菌浓度包括对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌中至少一
种。在本发明的一些优选的实施例中，所使用的纳米金抗菌液的mic值至少包括对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌。一些实施方式中，大肠埃希菌为大肠埃希菌atcc8739或大肠杆菌8099。在一些实施方式中，金黄色葡萄球菌为金黄色葡萄球菌atcc6538。
102.在本发明的一些实施例中，所使用的纳米金抗菌液至少对大肠杆菌的mic值达到≤4.5ppm，还可以进一步优选上述任一种更佳的mic效果。
103.在本发明的一些实施例中，所使用的纳米金抗菌液至少对金黄色葡萄球菌的mic值达到≤4.5ppm，还可以进一步优选上述任一种更佳的mic效果。
104.在一些优选的实施例中，所使用的纳米金抗菌液的最小抑菌浓度(mic)为≤2ppm，进一步可以为0.5～2ppm。细菌的种类可包括但不限于上述任一种方式。
105.在一些优选的实施例中，所使用的纳米金抗菌液的最小抑菌浓度(mic)为≤1ppm，进一步可以为0.5～1ppm。细菌的种类可包括但不限于上述任一种方式。
106.应当理解，纳米金抗菌液包含纳米金颗粒。当纳米金颗粒的粒径在纳米尺度下降到很小的数值时，会发生抑菌性能的质的突变。在可制备的纳米金粒径范围内，一般而言，纳米金的粒径越小，抑菌性越好。在本发明的一些优选的实施例中，在纳米金抗菌液中，纳米金颗粒的平均粒径为1～20nm。纳米金颗粒的平均粒径举例包括但不限于2nm、3nm、4nm、5nm、6nm、7nm、8nm、9nm、10nm、11nm、12nm、13nm、14nm、15nm、16nm、17nm、18nm、19nm等，及上述任两种数值构成的数值区间。在一些优选例中，在纳米金抗菌液中，纳米金颗粒的平均粒径为5～15nm。在一些优选例中，在纳米金抗菌液中，纳米金颗粒的平均粒径为10
±
5nm、10
±
4nm、10
±
3nm或10
±
2nm。
107.在本发明的一些实施方式中，纳米金颗粒在纳米金抗菌液中的粒径多分散指数(pi)为≤0.3，更进一步可以为≤0.25，更进一步可以为≤0.2，更进一步可以为≤0.15，更进一步可以为≤0.1。纳米金颗粒的粒径多分散指数举例如0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.12、0.15、0.16、0.18、0.2、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29等等，还可以选自上述任两种pi值构成的数值区间，还可以选自上述任一pi值作为上限(≤)构成的数值区间。在一些优选例中，纳米金颗粒在纳米金抗菌液中的粒径多分散指数≤0.2。
108.在一些优选的实施例中，纳米金颗粒在纳米金抗菌液中的浓度为0.5～30000ppm(其中，ppm表示质量体积单位，表示μg/ml)。纳米金抗菌液可以先以高浓度(如大于1000ppm，甚至大于10000ppm)的形式进行制备，使用时稀释到适合的浓度(比如0.5～30ppm，0.5～10ppm等)，也可以直接根据所需量添加高浓度的母液。纳米金颗粒在纳米金抗菌液中的浓度举例包括但不限于0.5ppm、0.6ppm、0.7ppm、0.8ppm、0.9ppm、1ppm、1.5ppm、2ppm、2.5ppm、3ppm、3.5ppm、4ppm、4.5ppm、5ppm、6ppm、7ppm、8ppm、9ppm、10ppm、15ppm、20ppm、25ppm、30ppm、40ppm、50ppm、60ppm、80ppm、100ppm、200ppm、500ppm、1000ppm、1500ppm、2000ppm、2500ppm、3000ppm、4000ppm、5000ppm、6000ppm、8000ppm、10000ppm、12000ppm、15000ppm、16000ppm、18000ppm、20000ppm、25000ppm、29000ppm、30000ppm等，还可以选自由上述任两种浓度构成的浓度区间，还可以选自由上述任一浓度值作为上限(≤)构成的浓度区间。在一实验探索例中，纳米抗菌液中的纳米金颗粒浓度为29000ppm。在一实验探索例中，纳米抗菌液中的纳米金颗粒浓度为1000ppm。在一实验探索例中，纳米抗菌液中的纳米金颗粒浓度为0.5ppm。在一些实验探索例中，纳米抗菌液中的纳米金颗粒浓度为
0.5～20000ppm。
109.在本发明的一些实施方式中，在纳米金抗菌液中，纳米金颗粒的表面接枝有改性小分子。
110.在一些实施方式中，改性小分子为硫醇类小分子。
111.硫醇类小分子带有巯基(sh)，可以选自巯基乙酸、2-巯基苯并噁唑、2-(3-巯基吲哚)苯甲酸、4-巯基苯甲酸、3-巯基丙酸甲酯等中的一种或多种。硫醇类小分子中的巯基数量优选为1个。
112.在一些实施方式中，改性小分子为硫醇类小分子。
113.在一些实施方式中，在纳米金抗菌液中，纳米金颗粒的平均粒径为1～20nm，及/或，纳米金颗粒在纳米金抗菌液中的浓度为0.5～30000ppm，及/或，纳米金抗菌液的最小抑菌浓度为≤4.5ppm(优选纳米金抗菌液的最小抑菌浓度为≤2ppm)。
114.在本发明的一些实施方式中，所使用的纳米金抗菌液为包含纳米金颗粒的胶体液。
115.在本发明的一些实施方式中，本发明所使用的纳米金抗菌液可以选自中国专利申请cn2021116829359、cn2022102149250中描述的纳米金抗菌液(包括但不限于巯基修饰纳米金胶体液)。包括但不限于该专利文献cn2021116829359、cn2022102149250记载的任一种纳米金抗菌液、纳米金胶体液、巯基修饰纳米金胶体液及相应的制备方法的内容均被纳入本技术中。作为举例，以下描述部分引用内容。比如，纳米金抗菌液、纳米金胶体液、巯基修饰纳米金胶体液的制备方法可通过如下方式实现：将氯金酸溶液与还原剂溶液混合均匀，进行还原反应，然后加入有机溶剂(记为sv1)混合均匀，再加入表面活性剂混合均匀，制得纳米金胶体液，然后加入特定的巯基小分子试剂(可以为本发明中的硫醇类小分子)进行接枝反应，得到巯基修饰纳米金胶体液，其中，纳米金颗粒的粒径可达20nm以下(还可更小)，且粒径分布均匀，该巯基修饰纳米金胶体液抑菌活性高，且具有广谱性，而且具有长期稳定性，可以储存180天之后，巯基修饰纳米金胶体液仍保持澄清状态且保持基本稳定的抑菌性。所使用的还原剂优选柠檬酸钠、硼氢化钠和抗坏血酸中的一种或多种，进一步优选柠檬酸钠和/或硼氢化钠，在一些实施例中，还原剂为柠檬酸钠和硼氢化钠，在一些实施例中，还原剂为柠檬酸钠、硼氢化钠和抗坏血酸的组合(如下述的一些制备例)；所使用的有机溶剂sv1可以选择醇溶剂、乙酸、二甲基亚砜和醚类溶剂中的一种或多种，进一步可以优选乙醇、丙三醇和乙二醇中的一种或多种，在一些优选例中，有机溶剂sv1为乙二醇，在一些优选例中，有机溶剂sv1为丙三醇，在一些优选例中，有机溶剂sv1为乙醇；所使用的表面活性剂可以为阳离子表面活性剂或者阴离子表面活性剂，阳离子表面活性剂可以选自苄基十二烷基二甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基苄基二甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基二甲基苄基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵和十二烷基二甲基氧化胺中的一种或两种，阴离子表面活性剂可以选自十二烷基磺酸钠、二辛基琥珀酸磺酸钠、甘氨胆酸钠、脂肪醇聚氧乙烯酷硫酸钠和硬脂酸钠中的一种或两种，在一些实施例中，表面活性剂为十二烷基三甲基氯化铵(dtac)和十二烷基磺酸钠(sds)，在一些实施例中，表面活性剂为十四烷基苄基二甲基氯化铵(tdbac)和十二烷基磺酸钠(sds)。可根据cn2021116829359、cn2022102149250中描述的方法制备得到mic值≤4.5ppm的巯基修饰纳米金胶体液，进一步可以为mic值≤2ppm，更进一步可以为mic值≤1ppm等。
116.图2是本发明的一些实施例中使用的纳米金抗菌液中颗粒的透射电镜图。从图中可以看出，粒径在1～10nm。
117.分散剂
118.通过加入分散剂，可以在制成粉剂的过程中，尽量避免纳米金颗粒团聚以及由此导致的抑菌性能下降。选择合适的分散剂及添加量，更有利于提高纳米金抗菌粉的抑菌性能。
119.在一些实施方式中，分散剂为聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮等中的一种或多种。
120.在一些实施方式中，分散剂的分子量≥1000da。
121.在一些实施方式中，分散剂的分子量满足以下任一种：≤100kda、≤70kda等。
122.在一些实施方式中，分散剂的分子量满足以下任一种：≥5kda、≥10kda、≥15kda、≥20kda、≥25kda、≥30kda、≥35kda、≥40kda、≥45kda、≥50kda等。
123.分散剂的分子量还可以选自上述特征的任意合适的组合。
124.在一些实施方式中，分散剂的分子量选自10～100kda、20～100kda、30～100kda、40～100kda、50～100kda、1～70kda、10～70kda、20～70kda、30～70kda、40～70kda、50～70kda等。
125.在一些实施方式中，分散剂的分子量为1000～70000da。
126.在一些实施方式中，分散剂的分子量为5000～70000da。
127.在一些实施方式中，分散剂的分子量为10000～70000da。
128.在一些实施方式中，分散剂的分子量为40000～70000da。
129.在一些实施方式中，分散剂的分子量为50000～70000da。
130.在一些实施方式中，纳米金抗菌液与分散剂的重量比为1:(0.01％～2％)。分散剂相对于纳米金抗菌液的重量百分比举例如0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.08％、0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、1.1％、1.2％、1.4％、1.5％、1.6％、1.8％、2％等，还可以为上述任两种百分比构成的百分比区间。举例如，一些优选例中，纳米金抗菌液与分散剂的重量比为1:(0.04％～2.7％)，对应分散剂相对于纳米金抗菌液的重量百分比为0.04％～2.7％。一些优选例中，纳米金抗菌液与分散剂的重量比为1:(0.05％～1.7％)。一些优选例中，纳米金抗菌液与分散剂的重量比为1:(0.1％～1.7％)。发明人经实验探索发现，如果分散剂(以聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮为例)相对于纳米金抗菌液的重量比小于0.01％，此时分散剂用量太少，无法起到分散作用；如果重量比大于3％，此时分散剂用量太多，体系粘稠度会非常大，易存在不溶成分，分散效果也较差。
131.填充剂
132.通过使用填充剂，可与分散剂协同作用，将纳米金颗粒均匀分散在填充剂中，进而在后续的整粒、球磨等过程中，既有效避免纳米金颗粒的团聚，还能在抗菌剂由液态制成粉剂时，很好地促使纳米金颗粒分散均匀，且有效保持较佳的抑菌性。此外，选择合适的填充剂，也有利于在后续将纳米金抗菌粉应用于硅橡胶材料/制品时保持良好的机械性能。
133.本技术的发明人经过大量的研究和筛选，发现采用滑石粉和/或明胶作为填充剂能够极佳地保持纳米金抗菌粉的抑菌性能，且对硅橡胶的机械性能的影响较小。在一些实施例中，填充剂为滑石粉；在另一些实施例中，填充剂为明胶；在另一些实施例中，填充剂为
滑石粉和明胶的组合。
134.在一些实施方式中，纳米金抗菌液与填充剂的重量比为1:(2～30)。填充剂相对于纳米金抗菌液的重量比举例如2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29等，还可以为上述任两种比值构成的区间。以填充剂相对于纳米金抗菌液的重量比为5为例，此时，纳米金抗菌液与填充剂的重量比为1:5。举例如，一些优选例中，纳米金抗菌液与填充剂的重量比为1:(3～20)。在其中的一些实施例中，填充剂为滑石粉；在其中的另一些实施例中，填充剂为明胶；在其中的另一些实施例中，填充剂为滑石粉和明胶的组合。发明人经实验探索发现，如果填充剂(以滑石粉、明胶为例)相对于纳米金抗菌液的重量比小于0.01，此时填充剂用量太少，需要耗时烘干多余的水分，不便整粒，不仅制备成本高，而且随着水分的挥发，容易在此过程中使原本分散非常均匀的纳米金颗粒发生团聚，最终导致纳米金粉剂的抑菌性严重下降。如果相对于纳米金抗菌液的重量比大于30，此时填充剂用量太多，也无法实现纳米金颗粒均匀的分散在填充剂中，会导致最终制得的抗菌粉剂中因纳米金颗粒的分散不均一而导致抗菌粉剂的抑菌性能不稳定。
135.在一些优选的实施方式中，填充剂为滑石粉，纳米金抗菌液与滑石粉的重量比为1:(5～25)。
136.在一些优选的实施方式中，填充剂为明胶，纳米金抗菌液与明胶的重量比为1:(5～20)。
137.在一些实施例中，采用的明胶的胶强为90～110g bloom，举例如90g bloom、95g bloom、100g bloom、105g bloom、110g bloom等，还可以选自上述任两种胶强数值构成的范围区间。在一些优选例中，明胶的胶强为100g bloom。胶强的偏差范围可以为
±
5g bloom、
±
2g bloom、
±
1g bloom等。
138.将纳米金抗菌液、分散剂和填充剂混合的方式没有特别限定，只要能够使混合体系分散均匀即可。在一些实施方式中，混合方式为搅拌，可以为手动搅拌，也可以为机械搅拌。
139.在一些实施方式中，搅拌速度为10～1200rpm，搅拌速度举例包括但不限于10rpm、20rpm、30rpm、40rpm、50rpm、60rpm、80rpm、100rpm、200rpm、300rpm、400rpm、500rpm、600rpm、700rpm、800rpm、900rpm、1000rpm、1100rpm、1200rpm、1240rpm等，及上述任两种数值构成的数值区间。一些优选例中，搅拌速度为20～1000rpm。一些优选例中，搅拌速度为100～1000rpm。一些优选例中，搅拌速度为100～800rpm。一些优选例中，搅拌速度为200～600rpm。
140.在一些实施方式中，搅拌温度为10～60℃，搅拌温度的举例包括但不限于11℃、12℃、13℃、14℃、15℃、16℃、17℃、18℃、19℃、20℃、22℃、24℃、25℃、26℃、28℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、51℃、52℃、53℃、54℃、55℃、56℃、57℃、58℃、59℃、60℃等，及上述任两种温度构成的温度区间。一些优选例中，搅拌温度为20～50℃。
141.搅拌速度和搅拌温度的技术特征可以以任意合适的方式组合。在一些优选例中，搅拌速度为10～1200rpm，搅拌温度为10～60℃。在其中的一些实施例中，搅拌速度为20～1000rpm，搅拌温度为20～50℃。
142.在一些实施方式中，将纳米金抗菌液、分散剂和填充剂混合的方式为：先将纳米金抗菌液与分散剂混合至澄清，再与填充剂混合；此时，能够更好地使纳米金抗菌颗粒均匀地
分散于填充剂中。将纳米金抗菌液与分散剂进行混合、以及再与填充剂混合，两次混合的方式均没有特别限定，只要能够使混合体系分散均匀即可，可以各自独立地为手动搅拌或机械搅拌。当采用机械搅拌时，搅拌温度、搅拌速度可以各自独立地或者相组合地选用前述将纳米金抗菌液、分散剂和填充剂混合时的任一方式。
143.在一些实施方式中，纳米金抗菌液、分散剂与填充剂的重量比为1:(0.01％～2％):(2～30)。其中，分散剂、填充剂的用量可以相组合地选择上述任一方式中的合适值或合适范围，以便更好地发挥两者之间的协同作用。在一些优选的实施方式中，纳米金抗菌液、分散剂与填充剂的重量比为1:(0.05％～1.7％):(3～20)。
144.初步制粒(制备纳米金粗粉)
145.对纳米金抗菌液、分散剂和填充剂形成的混合体系进行初次过筛，干燥，整粒，二次过筛，可得到具有一定粒径的纳米金粗粉。控制纳米金粗粉具有合适的粒径对于后续球磨步骤后获得合适粒径的纳米金抗菌粉具有一定影响。如果纳米金粗粉的颗粒太大，将难以获得目标尺寸的纳米金抗菌粉，或者粒径分布太宽。
146.在一些实施方式中，初次过筛的筛网目数为80目。所得颗粒的粒径为( )80目。
147.在一些实施方式中，整粒前进行干燥的干燥温度为115～125℃。干燥温度的举例包括但不限于115℃、116℃、117℃、118℃、119℃、120℃、121℃、122℃、123℃、124℃、125℃等，及上述任两种温度构成的温度区间。一些优选例中，干燥温度为120
±
2℃。一些优选例中，干燥温度为120℃。如果干燥温度太低，耗时太长，且容易干燥不充分。如果干燥温度太高，容易导致接在纳米金颗粒上的巯基小分子、分散剂和/或填充剂的化学结构被破坏，从而导致抗菌粉的抑菌性下降或消失。
148.在一些实施方式中，干燥时间为2～5h，举例如2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h等。
149.在一些优选的实施方式中，干燥的温度为115～125℃(可以优选为120
±
2℃,还可优选为前述任意合适的温度值或温度区间)，干燥时间为3～5h。
150.在一些实施方式中，整粒后的粒径为( )80目。一些优选的实施例中，整粒后的粒径为( )80(-)200目，也即可以通过80目筛但不能通过200目筛。
151.经整粒得的颗粒，进行二次过筛，二次过筛时，收集经搓粉后可通过200目筛但不能通过1000目筛的更细颗粒。
152.在一些实施方式中，二次过筛后的粒径为( )200。二次过筛后的粒径为( )200(-)1000目，也即可以通过200目筛，但不能通过1000目筛。如果所得纳米金粗粉的粒径太大，在向硅橡胶中掺杂时，会对改性后硅橡胶的机械性能产生不利影响。
153.步骤s120：制备纳米金抗菌粉。
154.在步骤s120中，将步骤s110制得的纳米金粗粉与磨球混合后进行干法球磨，制得平均粒径≤300nm的纳米金抗菌粉。以步骤s110制备得到的具有合适粒径的纳米金粗粉进行干法球磨，合理调节球磨参数(磨球、球磨用量、球磨转速、球磨时间等)，可以得到具有一定纳米尺度粒径的纳米金抗菌粉，所得到的纳米金抗菌粉粒径小(≤300nm)且尺寸均一，具有优异的抑菌性能。通过控制纳米金抗菌粉的颗粒具有合适的粒径大小及尺寸均一性，不仅有利于保持纳米金抗菌粉的优良抑菌性，还可以尽量避免纳米金抗菌粉掺入硅橡胶时对机械性能造成不利影响。
155.干法球磨可获得尺寸较小的均一的超细粉末，实现最小程度的影响高分子材料物
理性能。将纳米金抗菌粉添加入硅橡胶中，不仅仅增加抑菌性，抗菌粉的组成成分以及抗菌粉的粒径以及将抗菌粉添加入高分子材料中的分布排列方式等因素均可能影响到高分子材料的物理机械性能。
156.在本发明的一些实施方式中，磨球为氧化锆珠或/和玛瑙珠，能够提供与本发明的颗粒物相匹配的硬度和目标粒径及分布。
157.在本发明的一些实施方式中，氧化锆珠的直径为0.05mm～0.15mm，举例如0.1mm。在本发明的一些实施方式中，玛瑙珠的直径为0.4cm～1.2cm，举例如1cm、0.7cm、0.5cm。磨球的尺寸可以为均一的，也可以采用的不同尺寸磨球的组合。在一些实施例中，采用不同直径玛瑙珠的组合；在其中的一些实施例中，1cm、0.7cm、0.5cm三种不同直径玛瑙珠的重量比为1:(8～10):(2～4)，举例如1:10:2，比如1:8:4。在一些优选例中，磨球为氧化锆珠，此时，球磨得到的颗粒粒径更均匀。
158.在一些实施方式中，纳米金粗粉与磨球的重量比为1:(0.1～20)，进一步可以为1:(0.3～15)；举例如1:0.2、1:0.3、1:0.4、1:0.5、1:0.6、1:0.6、1:1、1:1.2、1:1.5、1:1.8、1:2、1:2.5、1:3、1:4、1:5、1:5.5、1:6、1:6.5、1:7、1:7.5、1:8、1:8.5、1:9、1:10、1:11、1:12、1:13、1:14、1:15、1:16、1:18、1:20等。
159.在一些实施方式中，球磨转速为55～850rpm。球磨转速的举例包括但不限于55rpm、60rpm、70rpm、80rpm、90rpm、100rpm、120rpm、150rpm、200rpm、220rpm、250rpm、300rpm、400rpm、500rpm、600rpm、650rpm、700rpm、800rpm、850rpm等，及上述任两种数值构成的数值区间。一些优选例中，球磨速度为125～660rpm。
160.在一些实施方式中，球磨时间为0.4～4.5h，举例如0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h等。在其中的一些实施例中，球磨时间为0.5～4h。
161.在一些实施方式中，在干法球磨中，球磨转速为50～800rpm，球磨时间为0.5～4h。
162.在其中的一些实施方式中，球磨转速为200～700rpm，球磨时间为0.5～3h。
163.在一些实施方式中，磨球为氧化锆珠，将纳米金粗粉与氧化锆珠按照重量比1:(0.1～20)混合后进行干法球磨。在一些实施例中，纳米金粗粉与氧化锆珠的重量比举例包括但不限于前述的1:0.3、1:0.4、1:0.5、1:0.6、1:0.6、1:1、1:1.2、1:1.5、1:1.8、1:2、1:2.5、1:3、1:4、1:5、1:5.5、1:6、1:6.5、1:7、1:7.5、1:8、1:8.5、1:9、1:10、1:11、1:12、1:13、1:14、1:15等示例。
164.在本发明的一些实施方式中，纳米金抗菌粉的制备步骤s100包括如下步骤s110和s120。
165.s110：将纳米金抗菌液、分散剂和填充剂按照重量比为1:(0.01％～2％):(2～30)混合，初次过筛，干燥，整粒，二次过筛，制得纳米金粗粉；其中，纳米金抗菌液的最小抑菌浓度(mic)优选为≤4.5ppm，更优选为≤2ppm；分散剂优选为聚乙二醇和/或聚乙烯吡咯烷酮；填充剂优选为滑石粉和/或明胶；
166.一些优选的实施方式中，纳米金抗菌液的最小抑菌浓度包括对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌中至少一种；
167.一些优选的实施方式中，在纳米金抗菌液中，纳米金颗粒的平均粒径为1～20nm，及/或，纳米金颗粒的浓度为0.5～30000ppm，及/或，纳米金抗菌液中的纳米金颗粒的粒径多分散指数≤0.3；
168.一些优选的实施方式中，初次过筛的筛网目数为80目；干燥的温度为115～125℃，干燥时间为2～5h；整粒后的粒径为( )80(-)200目；二次过筛后的粒径为( )200(-)1000目；
169.s120：将纳米金粗粉与磨球按照重量比1:(0.1～20)混合后进行干法球磨，制得平均粒径≤300nm的纳米金抗菌粉；
170.一些优选的实施方式中，磨球为氧化锆珠，纳米金粗粉与氧化锆珠的重量比为1:(0.3～15)。
171.在本发明的一些实施方式中，制备纳米金粗粉的步骤s110包括如下步骤s112和s114。
172.s112：将纳米金抗菌液与分散剂按照重量比为1:(0.01％～2％)进行混合，制得纳米金分散液；其中，纳米金抗菌液的最小抑菌浓度优选为≤4.5ppm，优选为≤2ppm；分散剂优选为聚乙二醇和/或聚乙烯吡咯烷酮；
173.一些优选的实施方式中，纳米金抗菌液的最小抑菌浓度包括对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌中至少一种；
174.一些优选的实施方式中，在纳米金抗菌液中，纳米金颗粒的平均粒径为1～20nm，及/或，纳米金颗粒的浓度为0.5～30000ppm，及/或，纳米金抗菌液中的纳米金颗粒的粒径多分散指数≤0.3；
175.s114：将纳米金分散液与填充剂按照重量比1:(2～30)进行混合，初次过筛，干燥，整粒，二次过筛，制得纳米金粗粉；其中，填充剂优选为滑石粉和/或明胶；
176.一些优选的实施方式中，初次过筛的筛网目数为80目；干燥的温度为115～125℃，干燥时间为2～5h；整粒后的粒径为( )80(-)200目；二次过筛后的粒径为( )200(-)1000目。
177.步骤s100制备得到的纳米金抗菌粉的平均粒径≤300nm。纳米金抗菌粉的平均粒径举例包括但不限于100nm、110nm、120nm、130nm、140nm、150nm、200nm、210nm、220nm、230nm、240nm、250nm、260nm、270nm、280nm、290nm等。纳米金抗菌粉的平均粒径还可以选自上述任两种数值构成的数值区间。在一些实施方式中，纳米金抗菌粉的平均粒径为100～300nm。
178.在一些实施方式中，纳米金抗菌粉的粒径多分散指数《0.3，更进一步可以为《0.25，更进一步可以为《0.2，更进一步可以为《0.15。纳米金颗粒的粒径多分散指数举例如0.1、0.12、0.15、0.16、0.18、0.2、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29等等，还可以选自上述任两种pi值构成的数值区间，还可以选自上述任一pi值作为上限(≤)构成的数值区间。在一些优选例中，纳米金抗菌粉的粒径多分散指数《0.2。
179.纳米金抗菌粉的纳米金颗粒表面还可以进一步接枝改性分子，比如可以接枝进一步提升粉剂抑菌性的改性小分子。可采用硫醇类小分子修饰纳米金颗粒，此时可形成稳定的au-s键接，化学稳定性较好，能够在制备高温(＞100℃)工艺中稳定存在，赋予硅橡胶材料及其制品优良、稳定、持久的抑菌性能，得到掺杂纳米金的硅橡胶制品可用于抑菌医疗器材，如医用抑菌导管，包括但不限于导尿管、呼吸机导管、呼吸面罩导管和输液管等。制得的抑菌硅橡胶材料可满足导尿管等抑菌医疗器材对抑菌性、抑菌稳定性、抑菌持久性、生物安全性的多重需要，提高临床患者在使用导尿管等抑菌医疗器材时的舒适度。
180.在一些实施例中，制备得到的纳米金抗菌粉对细菌的抑菌率≥97％，优选≥98％，更优选≥99％，更优选≥99.9％。在一些实施方式中，所述细菌为革兰氏阴性菌和/或革兰氏阳性菌。在一些实施方式中，革兰氏阴性菌至少包括大肠埃希菌(俗称大肠杆菌)。在一些实施方式中，革兰氏阳性菌至少包括金黄色葡萄球菌。在一些实施方式中，所述细菌至少包括大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌。在一些实施方式中，大肠埃希菌为大肠埃希菌atcc8739或大肠杆菌8099。在一些实施方式中，金黄色葡萄球菌为金黄色葡萄球菌atcc6538。
181.在一些实施例中，制备得到的纳米金抗菌粉具有优异的抑菌性能。在一些实施例中，纳米金抗菌粉对大肠杆菌抑菌率以及金黄色葡萄球菌的抑菌率均为97％以上，在一些更优选的实施例中，对大肠杆菌抑菌率以及金黄色葡萄球菌抑菌率均在99％以上，在一些更优选的实施例中，对大肠杆菌抑菌率以及金黄色葡萄球菌抑菌率均在99.9％以上，甚至可达100％。比较意外的是，即使前述步骤中制备的纳米金粗粉的抑菌性不那么理想，采用本发明的方法进行球磨后，仍可得到具有优异抑菌性能的纳米金抗菌粉。在一个实验探索例中，纳米金粗粉的大肠杆菌抑菌率为52.1％，金黄色葡萄球菌抑菌率为99.4％，经本发明的干法球磨处理后，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均达100％。在另一个实验探索例中，纳米金粗粉的大肠杆菌抑菌率为41.3％，金黄色葡萄球菌抑菌率为89.4％，经本发明的干法球磨处理后，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率也均达100％。
182.将上述具有优异抑菌性能的纳米金抗菌粉与硅橡胶密炼共混、硫化，得到掺杂纳米金的抑菌硅橡胶材料，经进一步成型，可制得掺杂纳米金的抑菌硅橡胶制品，该制品意外地具有非常优越的抑菌性能，可实现对细菌的抑菌率≥97％(如，所述细菌为革兰氏阴性菌和/或革兰氏阳性菌，革兰氏阴性菌至少包括大肠杆菌，革兰氏阳性菌至少包括金黄色葡萄球菌)，在一些实验探索例，掺杂纳米金的抑菌硅橡胶制品对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均可实现100％。
183.在步骤s100中制备得到的纳米金抗菌粉还具有优异的生物相容性。发明人已经进行了动物实验验证，测试了包括对小鼠急性经口毒性实验、普通级新西兰白兔皮肤刺激性实验、普通新西兰雌性白兔急性眼刺激性实验、小鼠急性吸入毒性实验在内的多项指标，测试结果均为无毒无刺激，证实了本发明制备得到的纳米金抗菌粉具有非常高的生物相容性、生物安全性。
184.s200：制备掺杂纳米金的抑菌硅橡胶材料。
185.在步骤s200中，将硅橡胶与步骤s100制得的纳米金抗菌粉进行密炼共混，加入硫化剂，进行硫化，制得掺杂纳米金的抑菌硅橡胶材料。
186.硅橡胶具有良好的透气性，透湿性，无味无毒，生理惰性，耐高低温(温度低至-90℃或高至300℃仍能保持较好的强度和弹性)的特点。此外，硅橡胶还具有良好的化学稳定性、电绝缘性、耐氧化性、耐溶剂以及耐光老化性等。硅橡胶有非常好的生物相容性、安全、无毒无味，稳定性好。应当理解，步骤s200中作为原料的硅橡胶是未经硫化的硅橡胶。可用于医疗器材(包括但不限于导尿管)的合适的硅橡胶均可用于实施本发明。已有的适用于医疗器材原料的硅橡胶生料均可用于实施本发明。
187.相比于仅通过表层涂覆抑菌改性的方式，本发明提供的方法制得的抑菌硅橡胶材料能够持久地保持优异的抑菌性能。本发明的方法制备得到的抑菌硅橡胶材料及其制品被赋予优良的抑菌性能，抑菌谱广，对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均具有较强的抑菌性，且
抑菌性稳定持久。
188.在一些实施方式中，将硅橡胶与纳米金抗菌粉按照重量比100:(1％～50％)进行密炼共混，加入硫化剂，进行硫化，制得掺杂纳米金的抑菌硅橡胶材料，进一步成型，可制得掺杂纳米金的抑菌硅橡胶制品。进行硫化的过程涉及100℃以上的高温操作，如100～300℃，成型硅橡胶制品也往往采用热压成型，容易导致抑菌剂中的化学连接失效、分子链段的降解、高分子链段的团聚，进而导致抑菌性的下降、不均甚至是丧失，这导致在硅橡胶中掺杂抑菌剂以改善抑菌性能比较困难，因此，这也是传统技术中导尿管往往采用表面涂覆抑菌改性方式的另一原因。本发明提供的制备方法通过选择合适的分散剂、填充剂及纳米金抗菌粉的制备参数，实现了在前述高温操作中使纳米金抗菌粉保持良好的分散性及较好的抑菌性，而且使所得掺杂纳米金的抑菌硅橡胶制品仍能保持良好的机械性能。
189.密炼共混
190.密炼共混可通过设定合适的密炼共混温度、滚筒速比及密炼时间，将纳米金抗菌粉与硅橡胶混合均匀，以便在硫化后实现更好的整体抑菌效果。
191.在一些优选实施方式中，硅橡胶选自天然来源的硅橡胶。
192.在一些实施方式中，硅橡胶为甲基硅橡胶、乙烯基硅橡胶、苯基硅橡胶、氟硅橡胶、腈硅橡胶等中的一种或多种。
193.一些实施方式中，硅橡胶与纳米金抗菌粉的重量比为100:(1％～50％)，也即100:(0.01～0.5)。以硅橡胶为100重量份计，纳米金抗菌粉的重量份为0.01～0.5份。以硅橡胶为100重量份计，纳米金抗菌粉的重量份数举例如0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.12、0.14、0.15、0.16、0.18、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.42、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.5等重量份，及上述任两种重量份数构成的区间。一些优选例中，以硅橡胶为100重量份计，纳米金抗菌粉的重量份数为0.01～0.35份，也即，硅橡胶与纳米金抗菌粉的重量比为100:(1％～35％)。
194.密炼共混在密炼机中进行，进一步可采用开合式密炼机。在一些实施方式中，密炼机的型号为ky-3220c-3l。
195.在本发明的一些实施方式中，密炼共混的温度为20℃～50℃，进一步可以为22℃～40℃。密炼共混的温度举例如20℃、22℃、24℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃等中任一种温度或者任两种温度构成的温度区间。
196.在本发明的一些实施方式中，滚筒速比为1:(1～5)，进一步可以为1:(1～3)。滚筒速比的举例如1:1、1:1.5、1:2、1:2.5、1:3、1:3.5、1:4、1:4.5、1:5等。
197.在本发明的一些实施方式中，密炼共混的时间为1h～6h，进一步可以为1h～4h。密炼时间的举例如1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h、6h等任一种时长或者任两种时长之间的区间。
198.在本发明的一些实施方式中，密炼共混温度为20℃～50℃，滚筒速比为1:(1～5)，共混时间为1h～6h，各参数相互配合，可实现更好的混合效果。密炼共混温度、滚筒速比及共混时间均可选自本文中合适的示例。
199.硫化
200.硫化可通过硅橡胶与硫化剂之间的交联反应，使橡胶成分在纳米金抗菌粉掺杂的情况下，在硫化剂的作用下发生交联，经硫化后的橡胶成分形成三维网络结构，纳米金抗菌
粉均匀分散于交联网络结构中，得到的硫化产物即为本发明的掺杂纳米金的硅橡胶材料，其在具有长效持久且活性高的抑菌性能。在硫化进行的过程中，具有抑菌性的无机粒子被均匀地分散到硫化后的硅橡胶基材中，赋予硅橡胶持久性的抑菌性能的同时，还意外地能显著改善硅橡胶制品的机械性能(如强度、弹性、硬度)。纳米金抗菌粉包含的纳米金颗粒尺寸均一、粒径适当，有助于获得更加优越的抑菌性并兼顾良好的机械性能。
201.在本发明的技术方案中，选择合适的硫化剂更有利于提供硅橡胶的机械性能和耐老化性能。硫化剂的使用量、硫化温度、硫化时间也会对硅橡胶的交联效果产生影响。
202.在本发明的一些实施方式中，硫化剂选自2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷、过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基、2,4-二氯过氧化苯甲酰等中的一种或多种。
203.在本发明的一些实施方式中，以硅橡胶为100重量份计，硫化剂的用量为1～10重量份。以硅橡胶为100重量份计，硫化剂的重量份数举例如1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10等重量份，及上述任两种重量份数构成的区间。一些优选例中，以硅橡胶为100重量份计，硫化剂的重量份数为1～7份。
204.在本发明的一些实施方式中，硫化温度为100～300℃。硫化温度的举例如100℃、105℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、220℃、240℃、250℃、260℃、280℃、300℃等，及上述任两种温度构成的温度区间。一些优选例中，硫化温度为120～250℃。
205.在本发明的一些实施方式中，硫化时间为5min～60min。硫化时间的举例如5min、6min、7min、8min、9min、10min、15min、20min、30min、40min、50min、55min、60min等，及上述任两种时长构成的区间。一些优选例中，硫化时间为10～40min。
206.在本发明的一些实施方式中，硫化温度为100℃～300℃，硫化时间为5min～60min。硫化温度及硫化时间均可选自本文中任意合适的示例。
207.将合适量的纳米金抗菌粉与硅橡胶用密炼机共混，硫化，通过各原料及各步骤之间的配合协同，得到的掺杂纳米金的硅橡胶具有优异且持久的抑菌性能，还具有明显提升的机械性能。
208.密炼共混与硫化步骤之间具有一定的协同效应，通过原料及步骤参数的合理搭配，可实现更佳的抑菌性、机械性能的综合效果。在一些实施例中，密炼共混温度为20～50℃，滚筒速比为1:(1～5)，共混时间为1～6h；硫化温度为100～300℃，硫化时间为5～60min。在一些实施例中，密炼共混温度为22～40℃，滚筒速比为1:(1～3)，共混时间为1～4h；硫化温度为120～250℃，硫化时间为10～40min。
209.应控制硅橡胶、纳米金抗菌粉以及硫化剂的含量在合适的比例。如果比例失调，会影响所得硅橡胶材料的抑(抗)菌性能及硅橡胶制品的抑(抗)菌性能和/或机械性能。在一些实施例中，硅橡胶、纳米金抗菌粉以及硫化剂的重量比例为100:(1％～50％):(1～10)。在一些优选的实施例中，硅橡胶、纳米金抗菌粉以及硫化剂的重量比例为100:(1％～35％):(1～7)。
210.本发明中，干法球磨、密炼共混与硫化步骤的各特征(包括原料、工艺)允许以合适的方式进行组合，通过原料、工艺之间的协同增效，使掺杂纳米金的硅橡胶材料的抑菌性能更好，综合性能更佳。
211.本发明提供的制备方法易于操作、成本可控、且适合企业批量生产。而且不涉及有
毒试剂，不论是制得的纳米金抗菌粉，还是抑菌硅橡胶材料及其抑菌硅橡胶制品，均具有较好的生物安全性。
212.本发明的第二方面
213.在本发明的第二方面，提供一种掺杂纳米金的抑菌硅橡胶材料，可根据本发明的第一方面所述的制备方法制备得到。
214.本发明的第三方面
215.在本发明的第三方面，提供一种掺杂纳米金的抑菌硅橡胶制品，可通过将本发明的第二方面所述掺杂纳米金的抑菌硅橡胶材料进行成型而制得。
216.该掺杂纳米金的抑菌硅橡胶制品可包括医用抑菌导管(举例如导尿管、呼吸机导管、呼吸面罩导管、输液管等)。
217.该掺杂纳米金的抑菌硅橡胶制品可包括导尿管、呼吸机导管、呼吸面罩导管和输液管中至少一种。
218.在一些实施方式中，采用热压成型方式。进行热压成型的方法为本领域技术人员所知悉。
219.在一些实施方式中，将本发明的第二方面的掺杂纳米金的硅橡胶材料通过模具进行热压，可制成一定形状的抑菌硅橡胶制品(掺杂纳米金的抑菌硅橡胶制品)，具有生物安全性高、抗菌持久、稳定、成本可控的特点，而且能达到国家医用硅橡胶材料的物理机械性能指标中所要求的参数，因此，可作为抑菌医疗器材应用于临床。前述抑菌医疗器材的形状可根据使用需求相应的进行模具设计，经模压成型而获得。抑菌医疗器材可以为管状，包括但不限于导尿管。
220.在本发明的一些实施方式，可通过如下的步骤s300制备掺杂纳米金的抑菌硅橡胶制品：步骤s300(热压成型)：对经硫化制得的掺杂纳米金的硅橡胶材料进行热压塑型。可根据医疗器材料产品的形状需求，选择相应的模具，制备得到具有所需形状的制品。在本发明的一些实施方式中，经热压成型得到管状物，相应的掺杂纳米金的硅橡胶制品可作为医用抑菌导管。进一步地，可以热压成型制备掺杂纳米金的导尿管。
221.本发明的第四方面
222.在本发明的第四方面，提供一种掺杂纳米金的抑菌硅橡胶制品，包含经硫化的硅橡胶和纳米金抗菌粉；纳米金抗菌粉通过将包含纳米金颗粒的纳米金抗菌液与分散剂、填充剂混合，再进行干法球磨制得；纳米金抗菌粉的平均粒径≤300nm；
223.优选地，纳米金抗菌粉对细菌的抑菌率≥97％，其中，细菌为革兰氏阴性菌和/或革兰氏阳性菌，革兰氏阴性菌至少包括大肠杆菌，革兰氏阳性菌至少包括金黄色葡萄球菌。
224.本发明的第四方面的掺杂纳米金的抑菌硅橡胶制品可通过本发明的一方面的制备方法获得。
225.上述实施方式中的各特征(包括原料和工艺)可采用本发明的第一方面、第二方面、第三方面中任意合适的特征或特征组合。
226.在一些实施例中，纳米金抗菌粉在掺杂纳米金的抑菌硅橡胶制品中的重量含量为0.1
‰
～3.5
‰
。纳米金抗菌粉在掺杂纳米金的抑菌硅橡胶制品中的重量含量举例如0.1
‰
、0.2
‰
、0.3
‰
、0.4
‰
、0.5
‰
、0.6
‰
、0.7
‰
、0.8
‰
、0.9
‰
、1
‰
、1.2
‰
、1.4
‰
、1.5
‰
、1.6
‰
、1.8
‰
、2
‰
、2.2
‰
、2.4
‰
、2.5
‰
、2.6
‰
、2.8
‰
、3
‰
、3.1
‰
、3.2
‰
、3.3
‰
、3.4
‰
、3.5
‰
等，
还可以为上述任两种千分比构成的千分比区间。在一些实施例中，纳米金抗菌粉在掺杂纳米金的抑菌硅橡胶制品中的重量含量为0.1
‰
～3
‰
，0.5
‰
～2.5
‰
等。
227.纳米金抗菌粉是通过将包含纳米金颗粒的纳米金抗菌液与分散剂、填充剂混合，再进行干法球磨制得。因此，可以理解，纳米金抗菌粉主要包含纳米金颗粒、分散剂和填充剂。在一些实施方式中，通过将包含纳米金颗粒的纳米金抗菌液与分散剂混合至澄清、再与填充剂混合，再进行干法球磨制得纳米金抗菌粉，此时，纳米金颗粒先被分散剂分散，再均匀分布于填充剂，能够更佳有效地防止团聚。
228.在一些实施例中，纳米金颗粒包括纳米金核和接枝于纳米金核表面的改性小分子。改性小分子用于提升纳米金颗粒的抗菌性能。改性小分子通过化学方式接枝于纳米金核表面。在一些优选例中，改性小分子通过au-s键接枝于纳米金核表面。在一些优选例中，改性小分子为前述的硫醇类小分子。在一些更优选的实施例中，改性小分子为选自巯基乙酸、2-巯基苯并噁唑、2-(3-巯基吲哚)苯甲酸、4-巯基苯甲酸、3-巯基丙酸甲酯等中的一种或多种。特别需要说明的是，4-巯基苯甲酸、3-巯基丙酸甲酯、2-(3-巯基吲哚)苯甲酸、2-巯基苯并噁唑等几种硫醇小分子试剂本身的抗菌性极差甚至为无，但纳米金被这些硫醇类的改性小分子修饰后，制备得到的粉剂意外地具有显著提高的抑菌活性。
229.在本发明的一些实施方式中，纳米金核的平均粒径小于300nm。纳米金核的平均粒径举例包括但不限于100nm、110nm、120nm、130nm、140nm、150nm、200nm、210nm、220nm、230nm、240nm、250nm、260nm、270nm、280nm、290nm等。纳米金核的平均粒径还可以选自上述任两种数值构成的数值区间。
230.该掺杂纳米金的抑菌硅橡胶制品可包括医用抑菌导管(举例如导尿管、呼吸机导管、呼吸面罩导管、输液管等)。
231.该掺杂纳米金的抑菌硅橡胶制品可包括导尿管、呼吸机导管、呼吸面罩导管和输液管中至少一种。
232.在一些实施方式中，该掺杂纳米金的抑菌硅橡胶制品为导尿管(一种掺杂纳米金的导尿管)。
233.在一些实施方式中，本发明的第三方面或第四方面提供的掺杂纳米金的抑菌硅橡胶制品(如抑菌导管，包括但不限于导尿等)具有广谱抑菌性，对革兰氏阴性菌(至少包括大肠杆菌)和革兰氏阳性菌(至少包括金黄色葡萄球菌抑菌率)均具有较好的抑制性；对革兰氏阴性菌(至少包括大肠杆菌)和革兰氏阳性菌(至少包括金黄色葡萄球菌抑菌率)的抑菌率可达95％以上，普遍在97％以上，多数可达99％以上，部分可达99.9％以上。
234.一些实施例中，本发明的第三方面或第四方面提供的掺杂纳米金的抑菌硅橡胶制品对大肠杆菌可实现抑菌率97％以上(优选98％以上，更优选99％以上)并对金黄色葡萄球菌也可实现抑菌率99.9％以上。
235.一些实施例中，本发明的第三方面或第四方面提供的掺杂纳米金的抑菌硅橡胶制品具有优异的机械性能，拉伸强度和撕拉强度高，弹性好，硬度适中。该掺杂纳米金的抑菌硅橡胶制品的机械性能远远优于下述标准：拉伸强度≥7mpa，撕拉强度≥14kn
·
m-1
，拉伸伸长率≥250％，拉扯永久变形≤8％，邵尔a硬度在45～80度，70℃(72小时)拉伸强度变化率≥-15％，拉断伸长率变化率≥-25％。
236.在一些实施例中，依据国家标准gb/t528-1998《硫化橡胶或热塑胶橡胶拉伸力应
变能的测试》、gb/t529-1998《硫化橡胶撕裂强度的测定(直角型)》、gb/t531-1998《硫化橡胶邵尔a硬度实验方法》规定进行机械性能测试，拉伸强度》16mpa，可实现》20mpa；撕拉强度》25kn
·
m-1
，可实现》30kn
·
m-1
；拉伸伸长率》400％，可实现≥500％；拉扯永久变形《6％，可实现《4％；邵尔a硬度在45～80度，可实现在50～65度；70℃(72小时)拉伸强度变化率》0，可实现》1％，有的实施例可实现》2％；拉断伸长率变化率》-8％，可实现》-4％。
237.本发明的第五方面
238.在本发明的第五方面，提供本发明的第二方面所述掺杂纳米金的抑菌硅橡胶材料，或本发明的第三方面或第四方面所述掺杂纳米金的抑菌硅橡胶制品，或本发明的第一方面所述的制备方法制备得到的掺杂纳米金的抑菌硅橡胶材料的应用，进一步地，在抑菌医疗器材中的应用，更进一步地，抑菌医疗器材包括但不限于医用抑菌导管，医用抑菌导管包括但不限于导尿管、呼吸机导管、呼吸面罩导管和输液管。
239.在本发明的一些实施例中，抑菌医疗器材至少包括医用抑菌导管。
240.在本发明的一些实施例中，抑菌医疗器材包括导尿管、呼吸机导管、呼吸面罩导管和输液管中的至少一种。
241.在本发明的一些实施例中，抑菌医疗器材为导尿管(一种掺杂纳米金的导尿管)。
242.以下为一些具体实施例。
243.下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，优先参考本发明中给出的指引，还可以按照本领域的实验手册或常规条件，还可以按照制造厂商所建议的条件，或者参考本领域已知的实验方法。
244.下述的具体实施例中，涉及原料组分的量度参数，如无特别说明，可能存在称量精度范围内的细微偏差。涉及温度和时间参数，允许仪器测试精度或操作精度导致的可接受的偏差。
245.以下的实施例和对比例，如无特别限定，氯金酸溶液指的是氯金酸的水溶液，硼氢化钠溶液指的是硼氢化钠的水溶液。
246.以下的实施例和对比例，未限定反应温度的步骤在室温下进行，这里的室温指20℃～30℃。
247.原料信息：
248.聚乙二醇，peg，p815609-1kg，cas:25322-68-3，上海麦克林生化科技有限公司，平均分子量6kda；
249.聚乙烯吡咯烷酮，pvp，p110607-100g，阿拉丁，cas:9003-39-8，上海阿拉丁生化科技股份有限公司，平均分子量58kda，k29-32；
250.滑石粉：t109494-1kg，阿拉丁，14807-96-6，上海阿拉丁生化科技股份有限公司，800目；
251.明胶：阿拉丁，上海阿拉丁生化科技股份有限公司，g108398-500g，cas:9000-70-8，胶强度～100g bloom；
252.硅橡胶，深圳市创友硅橡胶科技有限公司，密度(25℃)为1.13
±
0.05g/cm3，型号为ne-5150；
253.球磨机：厂商为湖南德科设备有限公司，型号为ube-v2l，球磨罐体积为100ml；
254.开合式密炼机，东莞市开研机械科技有限公司，型号为ky-3220c-3l。
255.粒径仪为马尔文粒径仪，厂商为malvern panalytical limited，型号为zsu3100。需要说明的是，马尔文粒径仪测定的是水合粒径。
256.以下各例中，氧化锆珠的粒径为0.1mm。
257.制备例1：纳米金抗菌液的制备：
258.在质量浓度为25％的氯金酸水溶液与质量浓度为20％的柠檬酸钠溶水溶液按照体积比为1:5混合得到澄清的混合液a，冰浴，向混合液a中加入质量浓度为20％的硼氢化钠水溶液，其中，硼氢化钠水溶液：混合液a的体积比为1:12，得到混合液b。
259.继续向上述混合液b中加入抗坏血酸，其中混合液b：抗坏血酸的质量比为1:0.2％，混合均匀，得到澄清的混合液c，向混合液c中加入乙醇，得到混合液d；其中，乙醇相对于混合液c的体积比为12％。
260.向混合液d中加入表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(htab)，其中，htab相对于混合液d的质量比为0.7％，得到澄清的混合液e。
261.向混合液e中加入3-巯基丙酸甲酯(硫醇小分子)，其中，3-巯基丙酸甲酯相对于混合液e的质量比为17％，进行搅拌反应5h，整个反应过程中的平均搅拌速率为350rpm，反应温度25℃，得到澄清的纳米金抗菌液，待用。
262.制备例2.
263.采用与制备例1基本相同的方法制备纳米金抗菌液，区别在于：还原剂不同，本例未使用抗坏血酸，使用柠檬酸钠与硼氢化钠的组合作为还原剂。
264.在质量浓度为15％的氯金酸水溶液与质量浓度为23％的柠檬酸钠溶水溶液按照体积比为1:5混合得到澄清的混合液a，冰浴，向混合液a中加入质量浓度为17％的硼氢化钠水溶液，其中，硼氢化钠水溶液：混合液a的体积比为1:6，得到混合液b。
265.继续向上述混合液b中加入乙醇，得到混合液d；其中，乙醇相对于混合液c的体积比为11％。
266.向混合液d中加入表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(htab)，其中，htab相对于混合液d的质量比为0.7％，得到澄清的混合液e。
267.向混合液e中加入3-巯基丙酸甲酯(硫醇小分子)，其中，3-巯基丙酸甲酯相对于混合液e的质量比为17％，进行搅拌反应5h，整个反应过程中的平均搅拌速率为350rpm，反应温度25℃，得到澄清的纳米金抗菌液，待用。
268.制备例3.
269.采用与制备例1基本相同的方法制备纳米金抗菌液，区别在于：在制备混合液d的步骤中改变有机溶剂(sv1)，把有机相(乙醇)换成丙二醇。
270.在质量浓度为12％的氯金酸水溶液与质量浓度为20％的柠檬酸钠溶水溶液按照体积比为1:5混合得到澄清的混合液a，冰浴，向混合液a中加入质量浓度为15％的硼氢化钠水溶液，其中，硼氢化钠水溶液：混合液a的体积比为1:8，得到混合液b。
271.继续向上述混合液b中加入抗坏血酸，其中混合液b：抗坏血酸的质量比为1:0.4％，混合均匀，得到澄清的混合液c，向混合液c中加入丙二醇，得到混合液d；其中，丙二醇相对于混合液c的体积比为15％。
272.向混合液d中加入表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(htab)，其中，htab相对于混
合液d的质量比为0.7％，得到澄清的混合液e。
273.向混合液e中加入3-巯基丙酸甲酯(硫醇小分子)，其中，3-巯基丙酸甲酯相对于混合液e的质量比为15％，进行搅拌反应5h，整个反应过程中的平均搅拌速率为350rpm，反应温度25℃，得到澄清的纳米金抗菌液，待用。
274.制备例4.纳米金颗粒的平均粒径大于200nm
275.采用与制备例1基本相同的方法制备纳米金抗菌液，区别在于：将表面活性剂改变为十二烷基硫酸钠(sds)，结果发现没能很好控制纳米金的成核，所得纳米金液中的纳米金颗粒的平均粒径超过200nm。
276.在质量浓度为10％的氯金酸水溶液与质量浓度为22％的柠檬酸钠溶水溶液按照体积比为1:5混合得到澄清的混合液a，冰浴，向混合液a中加入质量浓度为15％的硼氢化钠水溶液，其中，硼氢化钠水溶液：混合液a的体积比为1:9，得到混合液b。
277.继续向上述混合液b中加入抗坏血酸，其中混合液b：抗坏血酸的质量比为1:0.2％，混合均匀，得到澄清的混合液c，向混合液c中加入乙醇，得到混合液d；其中，乙醇相对于混合液c的体积比为10％。
278.向混合液d中加入表面活性剂十二烷基硫酸钠(sds)，其中，sds相对于混合液d的质量比为0.7％，得到澄清的混合液e。
279.向混合液e中加入3-巯基丙酸甲酯(硫醇小分子)，其中，3-巯基丙酸甲酯相对于混合液e的质量比为15％，进行搅拌反应5h，整个反应过程中的平均搅拌速率为350rpm，反应温度25℃，得到澄清的纳米金液，待用。
280.制备例5.聚沉(改变有机溶剂)
281.采用与制备例1基本相同的方法制备纳米金抗菌液，区别在于：将有机溶剂(sv1)改变为甲醇。
282.在质量浓度为25％的氯金酸水溶液与质量浓度为20％的柠檬酸钠溶水溶液按照体积比为1:5混合得到澄清的混合液a，冰浴，向混合液a中加入质量浓度为20％的硼氢化钠水溶液，其中，硼氢化钠水溶液：混合液a的体积比为1:12，得到混合液b。
283.继续向上述混合液b中加入抗坏血酸，其中混合液b：抗坏血酸的质量比为1:0.2％，混合均匀，得到澄清的混合液c，向混合液c中加入甲醇，得到混合液d；其中，甲醇相对于混合液c的体积比为12％，整个反应过程中的平均搅拌速率为350rpm，反应温度25℃，约30min时出现蓝黑色沉淀。
284.制备例6.聚沉(改变表面活性剂)
285.采用与制备例1基本相同的方法制备纳米金抗菌液，区别在于：将表面活性剂改变为硬脂酸镁。
286.在质量浓度为25％的氯金酸水溶液与质量浓度为20％的柠檬酸钠溶水溶液按照体积比为1:5混合得到澄清的混合液a，冰浴，向混合液a中加入质量浓度为20％的硼氢化钠水溶液，其中，硼氢化钠水溶液：混合液a的体积比为1:12，得到混合液b。
287.继续向上述混合液b中加入抗坏血酸，其中混合液b：抗坏血酸的质量比为1:0.2％，混合均匀，得到澄清的混合液c，向混合液c中加入乙醇，得到混合液d；其中，乙醇相对于混合液c的体积比为12％。
288.向混合液d中加入硬脂酸镁，其中硬脂酸镁相对于混合液d的质量比为0.7％，整个
反应过程中的平均搅拌速率为350rpm，反应温度25℃，约30min后出现蓝紫色沉淀。
289.制备例7.聚沉(改变接枝的改性小分子的接枝密度)
290.采用与制备例1基本相同的方法制备纳米金抗菌液，区别在于：改变硫醇小分子的接枝浓度。
291.在质量浓度为25％的氯金酸水溶液与质量浓度为20％的柠檬酸钠溶水溶液按照体积比为1:5混合得到澄清的混合液a，冰浴，向混合液a中加入质量浓度为20％的硼氢化钠水溶液，其中，硼氢化钠水溶液：混合液a的体积比为1:12，得到混合液b。
292.继续向上述混合液b中加入抗坏血酸，其中混合液b：抗坏血酸的质量比为1:0.2％，混合均匀，得到澄清的混合液c，向混合液c中加入乙醇，得到混合液d；其中，乙醇相对于混合液c的体积比为12％。
293.向混合液d中加入表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(htab)，其中，htab相对于混合液d的质量比为0.7％，得到澄清的混合液e。
294.向混合液e中加入3-巯基丙酸甲酯(硫醇小分子)，其中，3-巯基丙酸甲酯相对于混合液e的质量比为50％，整个反应过程中的平均搅拌速率为350rpm，反应温度25℃，在向混合e液中加入3-巯基丙酸甲酯，搅拌10min左右，出现黑蓝色沉淀。
295.制备例8.聚沉(改变氯金酸原料的浓度)
296.采用与制备例1基本相同的方法制备纳米金抗菌液，区别在于：改变氯金酸水溶液中的氯金酸浓度。
297.在质量浓度为45％的氯金酸水溶液与质量浓度为20％的柠檬酸钠溶水溶液按照体积比为1:5混合得到澄清的混合液a，冰浴，向混合液a中加入质量浓度为20％的硼氢化钠水溶液，其中，硼氢化钠水溶液：混合液a的体积比为1:12，得到混合液b。
298.继续向上述混合液b中加入抗坏血酸，其中混合液b：抗坏血酸的质量比为1:0.2％，混合均匀，得到澄清的混合液c，向混合液c中加入乙醇，得到混合液d；其中，乙醇相对于混合液c的体积比为12％，整个反应过程中的平均搅拌速率为350rpm，反应温度25℃，大约1h左右时间，溶液出现黑紫色沉淀。
299.表征方法：粒径尺寸、粒径分布、颗粒照片、抑菌性。
300.粒径及粒径分布
301.采用马尔文粒径仪粒(厂商为malvern panalytical limited，型号为zsu3100)，对纳米金抗菌液的颗粒粒径及其分布进行测试。
302.粒径用平均粒径(z-average)表征。粒径的分布通过颗粒的粒径分布范围(从谱图中确定粒径分布边界)以及粒径多分散指数(pi，polydispersity index)表征。
303.透射电镜测试
304.仪器：日立su8220。
305.测试方法：首先将制备好的样品通过去离子水或乙醇或其他有机溶剂进行稀释10～20倍，然后取出新的铜网在铜网上滴一滴溶液，最后在室温或烘箱中进行干燥即可。在测试过程中，由于本专利所使用的硫醇小分子的骨架主要是碳元素，而电镜测试的铜网主要使用碳磨做测试载体，因此，由200nm放大到10nm时最开始显示屏内无法看到待测颗粒的图像，需要通过量子点灼烧使接在纳米金颗粒上的小分子挥发，经过一段时间的等待，放大到10nm的显示屏上才呈现出小粒径的纳米金颗粒图像，才得以对纳米金颗粒拍摄图片。
306.抑菌性检测
307.待测样品：上述各制备例制得的纳米金液。
308.测试方法：采用琼脂稀释法将500ppm的待用纳米金抗菌液，从起始浓度以2倍往下制备不同浓度梯度的纳米金抗菌稀释液，将纳米金抗菌稀释液添加到营养肉汤中，接种细菌，主要通过细菌的生长与否，来判断抑(抗)菌剂抑制受试菌生长的最低浓度，即最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration，mic)，mic越小说明抑(抗)菌效果越好。
309.试验菌株：金黄色葡萄球菌atcc7238，大肠杆菌6099或atcc 44229。
310.试验步骤：
311.(1)将纳米金抗菌剂用蒸馏水稀释成不同浓度的受试液，取不同稀释度受试液2.5ml加入到含2.5ml双倍浓度营养肉汤的试管中。
312.(2)取0.1ml含菌量约为108cfu/ml菌悬液接种于含纳米金抗菌剂的营养肉汤的试管中，作为本组试验样本。
313.(3)用同种方法在2支含营养肉汤的试管中接种四环素，作为阳性对照组样本。
314.(4)同样取2支含营养肉汤的试管，作为阴性组对照样本。
315.(5)将试验样本组、阳性对照样本组及阴性对照样本组放置37℃培养箱中，培育48h，观测结果。
316.(6)试验中将试验用菌悬液通过活菌培养计数，其作用浓度应为5
×
105cfu/ml～5
×
106cfu/ml。
317.结果判定：作为阴性对照管有细菌生长(混浊)，阳性对照管无菌生长(透明)，试验用菌悬液的作用浓度为5
×
105cfu/ml～5
×
106cfu/ml时，所试验组无菌生长的最高稀释度所对应的纳米金抗菌剂的浓度，称为该样品对受试菌的mic(最小抑制浓度)。
318.测试结果：
319.制备例1、制备例2和制备例3的纳米金抗菌液中，平均粒径在8～10nm之间(更具体在9～10nm之间)，粒径多分散指数pi在0.02～0.2，纳米金颗粒的浓度满足0.5～30000ppm，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有较强的抑菌效果，呈现出广谱的抑菌性，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的最小抑制浓度(mic)均在0.5～4.5ppm。
320.其中，制备例1制备的纳米金抗菌液中，平均粒径约9nm，粒径多分散指数pi＝0.1694，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有较强的抑菌效果，呈现出广谱的抑菌性，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的最小抑制浓度(mic)均约2ppm。相关测试结果还可参考表1和图2、图3。
321.制备例4，所得纳米金液中的纳米金颗粒的平均粒径超过200nm，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的mic值均超过250ppm，几乎不具备抗菌性。
322.制备例5、制备例6、制备例7和制备例8的制备过程中，由于有机溶剂、表面活性剂、改性小分子接枝密度、氯金酸原料浓度选择不当，导致所得纳米金液均发生聚沉现象，出现沉淀(制备例5～8依次为蓝黑色、蓝紫色、黑蓝色、黑紫色)，不适合用作纳米金抗菌液。
323.表1.纳米金抗菌液中的颗粒粒径与分布信息及抑菌性能
[0324][0325]
备注：采用马尔文粒径仪测试。
[0326]
以下为根据制备例得到的纳米金抗菌液制备掺杂纳米金的抑菌硅橡胶材料及掺杂纳米金的抑菌硅橡胶制品的实施例和对比例。
[0327]
以下各例(包括实施例和对比例)中，过筛，干燥，整粒，二次过筛均为初步制粒的步骤，如无特别说明，初步制粒的参数如下：过筛(筛网目数为80目)，120℃干燥2～5h，整粒后的粒径为( )80目(-)200目，二次过筛(筛网目数200目)，收集( )200(-)1000目的粉末(也即能够通过200目筛但不能通过1000目筛)。
[0328]
以下各例中，以氧化锆珠为例进行球磨，如无特别限定，氧化锆珠的直径为0.1mm。也可以采用玛瑙珠进行球磨，球磨参数有所差异，但可以实现类似的球磨效果，采用玛瑙珠球磨时的参数可参考上文。
[0329]
以下各例中使用的硫化剂仅为示例，发明人实验探索结果表明，采用其它合适的硫化剂(如前文所述)可实现类似的技术效果。
[0330]
以下各例中，涉及纳米金抗菌粉的使用量，硅橡胶与纳米金抗菌粉的使用量比(w/w)非限制地示例性为100:(1％～30％)。模具热压成型的参数为：温度为120～200℃，压力为1.2mpa，室温自然冷却，脱模即可。以硅橡胶的重量为100份计，根据发明人的探索经验，当本发明中的纳米金抗菌粉的添加量超过0.3份时，比如接近0.5份时，仍能在提供较优的抑菌性的同时，还实现与下述实施例1～5类似的良好的机械性能。
[0331]
实施例1.
[0332]
将制备例1得到的纳米金抗菌液添加到聚乙烯吡咯烷酮和滑石粉中，其中，纳米金抗菌液：聚乙烯吡咯烷酮：滑石粉的重量比为1：0.08％：3，搅拌均匀，过筛，干燥，整粒，二次过筛，得到纳米金粗粉，其中搅拌转速为200rpm，搅拌温度为20℃。
[0333]
把纳米金粗粉用球磨机进行干法球磨，磨球为氧化锆珠，待磨物料(纳米金粗粉)：氧化锆珠为1:0.5，其中球磨时间为0.5h，球磨转速为200rpm，得到平均粒径≤300nm的纳米金抗菌粉。
[0334]
将二甲基硅橡胶与纳米金抗菌粉用密炼机共混，其中硅橡胶：纳米金抗菌粉的重量比(w/w)为100：5％；加入硫化剂2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷混匀，硅橡胶：硫化剂的重量比为100：1.2，硫化，模具热压成导尿管以及5cm
×
5cm抑菌硅橡胶平板(用于抑菌性检测)。其中密炼机共混的温度(也即密炼共混温度)为24℃，滚筒速为1：1.1，共混时
间为1h，硫化温度为120℃，硫化时间为10min。
[0335]
实施例2.
[0336]
将制备例1得到的纳米金抗菌液添加到聚乙二醇和滑石粉中，纳米金抗菌液：聚乙二醇：滑石粉的重量比为1：0.2％：5，搅拌均匀，过筛，干燥，整粒，二次过筛，得到纳米金粗粉，其中搅拌转速为300rpm，搅拌温度为25℃。
[0337]
把纳米金粗粉用球磨机进行干法球磨，磨球为氧化锆珠，待磨物料(纳米金粗粉)：氧化锆珠的重量比为1：1.5，其中球磨时间为1h；球磨转速为300rpm，得到平均粒径≤300nm的纳米金抗菌粉。
[0338]
将二甲基硅橡胶与纳米金抗菌粉用密炼机共混，其中硅橡胶：纳米金抗菌粉的重量比(w/w)为100：10％；加入硫化剂2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷混匀，硅橡胶：硫化剂的重量比为100：1.4，硫化，模具热压成导尿管以及5cm
×
5cm抑菌硅橡胶平板(用于抗菌检测)。其中密炼机共混的温度为26℃，滚筒速为1：1.4，共混时间为2h，硫化温度为140℃，硫化时间为15min。
[0339]
实施例3.
[0340]
将制备例1得到的纳米金抗菌液添加到聚乙烯吡咯烷酮和明胶中，纳米金抗菌液：聚乙烯吡咯烷酮和明胶的重量比为1：0.6％：9，搅拌均匀，过筛，干燥，整粒，二次过筛，得到纳米金粗粉，其中搅拌转速为400rpm，搅拌温度为30℃。
[0341]
把纳米金粗粉用球磨机进行干法球磨，磨球为氧化锆珠，纳米金粗粉：氧化锆珠的重量比为1：3.5，其中球磨时间为1.5h，球磨转速为400rpm，得到平均粒径≤300nm的纳米金抗菌粉。
[0342]
将二甲基硅橡胶与纳米金抗菌粉用密炼机共混，其中硅橡胶：纳米金抗菌粉的重量比(w/w)为100：15％；加入硫化剂2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷混匀，硅橡胶：硫化剂的重量比为100：1.6，硫化，模具热压成导尿管以及5cm
×
5cm抑菌硅橡胶平板(用于抑菌性检测)。其中密炼机共混的温度为28℃，滚筒速为1：1.6，共混时间为2.5h，硫化温度为160℃，硫化时间为20min。
[0343]
实施例4.
[0344]
将制备例1得到的纳米金抗菌液添加到聚乙二醇和明胶中，纳米金抗菌液：聚乙二醇：明胶的重量比为1：0.9％：11，搅拌均匀，过筛，干燥，整粒，二次过筛，得到纳米金粗粉，其中搅拌转速为500rpm，搅拌温度为35℃。
[0345]
把纳米金粗粉用球磨机进行干法球磨，磨球为氧化锆珠，纳米金粗粉：氧化锆珠的重量比为1：7，其中球磨时间为2h，球磨转速为500rpm，得到平均粒径≤300nm的纳米金抗菌粉。
[0346]
将二甲基硅橡胶与纳米金抗菌粉用密炼机共混，其中硅橡胶：纳米金抗菌粉的重量比(w/w)为100：20％；加入硫化剂2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷混匀，硅橡胶：硫化剂的重量比为100：1.4，硫化，模具热压成导尿管以及5cm
×
5cm抑菌硅橡胶平板(用于抑菌性检测)。其中密炼机共混的温度为26℃，滚筒速为1：1.2，共混时间为1.5h，硫化温度为140℃，硫化时间为15min。
[0347]
实施例5.
[0348]
将制备例1得到的纳米金抗菌液添加到聚乙二醇和明胶中，纳米金抗菌液：聚乙二
醇：明胶的重量比为1：1.3％：15，搅拌均匀，过筛，干燥，整粒，二次过筛，得到纳米金粗粉，其中搅拌转速为600rpm，搅拌温度为40℃。
[0349]
把纳米金粗粉用球磨机进行干法球磨，磨球为氧化锆珠，纳米金粗粉：氧化锆珠的重量比为1：12，其中球磨时间为2.5h，球磨转速为600rpm，得到平均粒径≤300nm的纳米金抗菌粉。
[0350]
将二甲基硅橡胶与纳米金抗菌粉用密炼机共混，其中硅橡胶：纳米金抗菌粉的重量比(w/w)为100：25％；加入硫化剂2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷混匀，硅橡胶：硫化剂的重量比为100：1.6，硫化，模具热压成导尿管以及5cm
×
5cm抑菌硅橡胶平板(用于抑菌性检测)。其中密炼机共混的温度为30℃，滚筒速为1：1.4，共混时间为2h，硫化温度为200℃，硫化时间为20min。
[0351]
对比例1.未掺杂纳米金抗菌粉的传统硅橡胶制品
[0352]
将甲基乙烯基硅橡胶和甲基苯基乙烯基硅橡胶用密炼机共混，加入硫化剂2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷混匀，硅橡胶：硫化剂的重量比为100：1.5，硫化，模具热压成导尿管以及5cm
×
5cm硅橡胶平板(用于抗菌检测)，其中密炼机共混的温度为30℃，滚筒速为1：1.55，共混时间为3h，硫化温度为200℃，硫化时间为30min。
[0353]
对比例2.初步制粒后未进行球磨
[0354]
将制备例1得到的纳米金抗菌液添加到聚乙二醇和明胶中，纳米金抗菌液：聚乙二醇：明胶的重量比为1：0.9％：11。搅拌均匀，过筛，干燥，整粒，二次过筛，得到纳米金粗粉，用马尔文粒径仪测水合粒径，其中搅拌转速为500rpm，搅拌温度为35℃。
[0355]
将二甲基硅橡胶与纳米金粗粉用密炼机共混，其中硅橡胶：纳米金粗粉的重量比(w/w)为100：20％；加入硫化剂2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷混匀，硅橡胶：硫化剂的重量比为100：1.4，硫化，模具热压成导尿管以及5cm
×
5cm硅橡胶平板(用于抑菌性检测)。其中密炼机共混的温度为26℃，滚筒速为1：1.2，共混时间为1.5h，硫化温度为140℃，硫化时间为15min。
[0356]
对比例3.采用不同的分散剂
[0357]
将制备例1得到的纳米金抗菌液添加到硬脂酸钠和明胶中，纳米金抗菌液：硬脂酸钠：明胶的重量比为1：0.9％：11，搅拌均匀，过筛，干燥，整粒，二次过筛，得到纳米金粗粉，其中搅拌转速为500rpm，搅拌温度为35℃。
[0358]
把纳米金粗粉用球磨机干法球磨，磨球为氧化锆珠，纳米金粗粉：氧化锆珠的重量比为1：7，其中球磨时间为2h，球磨转速为500rpm，得到平均粒径≤300nm的纳米金细粉。
[0359]
将二甲基硅橡胶与纳米金抗菌粉用密炼机共混，其中硅橡胶：纳米金抗菌粉的重量比(w/w)为100：20％；加入硫化剂2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷混匀，硅橡胶：硫化剂的重量比为100：1.4，硫化，模具热压成导尿管以及5cm
×
5cm硅橡胶平板(用于抑菌性检测)。其中密炼机共混的温度为26℃，滚筒速为1：1.2，共混时间为1.5h，硫化温度为140℃，硫化时间为15min。
[0360]
对比例4.采用不同的填充剂
[0361]
将制备例1得到的纳米金抗菌液添加到聚乙二醇和蒙脱石中，纳米金抗菌液：聚乙二醇：蒙脱石的重量比为1：0.9％：11。搅拌均匀，过筛，干燥，整粒，二次过筛，得到纳米金粗粉，其中搅拌转速为500rpm，搅拌温度为35℃。
[0362]
把纳米金粗粉用球磨机干法球磨，磨球为氧化锆珠，纳米金粗粉：氧化锆珠的重量比为1：7，其中球磨时间为2h，球磨转速为500rpm，得到平均粒径≤300nm的纳米金细粉。
[0363]
将二甲基硅橡胶与纳米金抗菌粉用密炼机共混，其中硅橡胶：纳米金抗菌粉的重量比(w/w)为100：20％；加硫化剂2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷混匀，硅橡胶：硫化剂的重量比为100：1.4，硫化，模具热压成导尿管以及5cm
×
5cm硅橡胶平板(用于抗菌检测)。其中密炼机共混的温度为26℃，滚筒速为1：1.2，共混时间为1.5h，硫化温度为140℃，硫化时间为15min。
[0364]
对比例5改变筛网目数
[0365]
将制备例1得到的纳米金抗菌液添加到聚乙烯吡咯烷酮和滑石粉中，其中，纳米金抗菌液：聚乙烯吡咯烷酮：滑石粉的重量比为1：0.08％：3，搅拌均匀，过50目筛，干燥，其中搅拌转速为200rpm，搅拌温度为20℃。制得纳米金粗粉。
[0366]
将二甲基硅橡胶与上述纳米金粗粉用密炼机共混，其中硅橡胶：纳米金抗菌粉的重量比(w/w)为100：5％；加入硫化剂2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷混匀，硅橡胶：硫化剂的重量比为100：1.2，硫化，模具热压成导尿管以及5cm
×
5cm抑菌硅橡胶平板(用于抑菌性检测)。其中密炼机共混的温度(也即密炼共混温度)为24℃，滚筒速为1：1.1，共混时间为1h，硫化温度为120℃，硫化时间为10min。
[0367]
对比例6.采用纳米金抗菌液对传统硅橡胶制品(对比例1制备得到)进行浸泡
[0368]
将甲基乙烯基硅橡胶和甲基苯基乙烯基硅橡胶用密炼机共混，加入硫化剂2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷混匀，硅橡胶：硫化剂的重量比为100：1.5，硫化，模具热压成导尿管以及5cm
×
5cm硅橡胶平板(用于抗菌检测)，其中密炼机共混的温度为30℃，滚筒速为1：1.55，共混时间为3h，硫化温度为200℃，硫化时间为30min。
[0369]
将上述15块5cm
×
5cm硅橡胶于100ml制备例1制备的纳米金抗菌液中，浸泡24h，100℃烘干，备用。
[0370]
对比例7.硫化温度较高
[0371]
相对于常规硫化温度制备抗菌导尿管，如若把硫化温度提高到250℃以上，其余按上述实施例1方法制备导尿管，经抗菌实验测定，不具备抗菌性能。推测可能与硫醇小分子的接枝状态、分散剂和/或填充剂的分散状态有关。
[0372]
性能测试
[0373]
1.纳米金颗粒的粉剂的粒径测试
[0374]
待测样品：经初步制粒后得到的纳米金粗粉，经球磨得到纳米金抗菌粉等粉末样品。
[0375]
马尔文粒径仪，厂商为malvern panalytical limited，型号为zsu3100。
[0376]
对颗粒的粒径及其分布进行测试。
[0377]
2.抑菌性测试
[0378]
2.1.纳米金抗菌粉的抑菌性能测试
[0379]
待测样品：粉末状样品，包括各实施例1～5及各对比例中的纳米金粉剂。
[0380]
测试方法：参考国家推荐标准gb/t 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价》中的烧瓶振荡法测试粉末抑(抗)菌性能，以金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌为指标菌，接种细菌，主要通过细菌的生长与否，来判断抑菌率，若杀菌率≥70％，判断该段时间内具有持续抗菌
作用，抑菌率越高说明抑(抗)菌效果越好。
[0381]
试验菌株：金黄色葡萄球菌atcc6538，大肠埃希菌atcc8739。
[0382]
2.2.硅橡胶制品的抑菌性能测试
[0383]
待测样品：硅橡胶制品，包括待测平板(各实施例制备的抑菌硅橡胶平板及各对比例制备的硅橡胶平板)和导尿管。
[0384]
测试方法：参考国家推荐标准gb/t 31402—2015《塑料表面抗菌性能试验方法》规定的方法，以金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌为指标菌。若杀菌率≥90％，判断该段时间内具有持续抑菌作用。
[0385]
试验菌株：金黄色葡萄球菌atcc6538，大肠埃希菌atcc8739。
[0386]
(1)高压蒸汽灭菌：准备试样12块5cm
×
5cm待测平板(作为试样组，实施例、对比例)以及12块未掺杂纳米金的硅橡胶平板(作为空白组，与试样除不含抑菌成分外其余制备工艺相同)放入高压蒸汽灭菌锅，于121
±
2℃灭菌15min或以上。
[0387]
(2)用1/500nb稀释菌悬液，使细菌浓度在2.5
×
105cfu/ml～10
×
105cfu/ml之间，用作接种液，采用计数板方法测定细菌数量。
[0388]
(3)式样接种：分别将5cm
×
5cm平板放于无菌的培养皿中，用移液管吸取0.4ml接种液，滴加到每个试样表面，将4cm
×
4cm薄膜盖于接种好的菌液上，并轻按薄膜使菌液向四周扩散，以确保菌液不是从薄膜边缘溢出，最后盖上培养皿。
[0389]
(4)培养：在35
±
1℃、相对湿度不小于90％的条件下培养24
±
1h。
[0390]
(5)将试验样本组、空白对照组放置37℃培养箱中，培育48h，观测结果。
[0391]
(6)分别对菌种进行回收，计算回收率。
[0392]
2.3.硅橡胶制品的抑菌稳定性测试
[0393]
待测样品：硅橡胶制品，包括待测平板(各实施例制备的抑菌硅橡胶平板及各对比例制备的硅橡胶平板)和导尿管。
[0394]
2.3.1.长期储存后复测
[0395]
将待测硅橡胶制品于22～25℃储存24周；采用上述2.2.的抑菌性测试方法进行复测。
[0396]
2.3.2.模拟摩擦使用后复测
[0397]
将待测硅橡胶制品用金刚砂纸来回擦拭50次；采用上述2.2.的抑菌性测试方法进行复测。
[0398]
3.机械性能测试：
[0399]
采用医疗用硅橡胶制品标准，对各例制备的导尿管，按照gb/t528-1998《硫化橡胶或热塑胶橡胶拉伸力应变能的测试》、gb/t529-1998《硫化橡胶撕裂强度的测定(直角型)》、gb/t531-1998《硫化橡胶邵尔a硬度实验方法》规定进行机械性能测试。
[0400]
测试结果：
[0401]
1.纳米金抗菌粉的测试结果
[0402]
1.1.粒径测试结果
[0403]
各实施例及各对比例制备的纳米金粉剂的颗粒粒径及分布信息可参见表2。实施例1～5制备的纳米金抗菌粉的颗粒平均粒径均小于300nm，粒径多分散指数均小于0.3。对比例2初步制粒后未进行球磨，颗粒平均粒径超过2微米，粒径均一性也较差(pi大于4)。对
比例3采用不同的分散剂，对比例4采用不同的填充剂，均导致颗粒的平均粒径显著增大，均超过600nm，对比例4甚至接近1微米，同时对比例3和对比例4的粒径均一性也非常差，pi均大于3。对比例5制备纳米金粗粉的过程中，仅用50目筛网进行了一次过筛，未进行整粒也未进行二次过筛，颗粒平均粒径超过200微米。
[0404]
表2.各实施例及对比例中制备的纳米金粉剂的颗粒粒径及其分布测试结果
[0405][0406]
备注：对比例5的纳米金粗粉粒径太大，超出马尔文粒径仪的检测范围，该值根据筛网目数得出。
[0407]
1.2.抑(抗)菌性测试结果：
[0408]
根据各例中纳米金粉剂的抗菌性测试结果，实施例1～5制备的纳米金抗菌粉的抑菌率均为97％以上，其中，实施例2～5的大肠杆菌抑菌率以及实施例1～4的金黄色葡萄球菌抑菌率均在98％以上。各对比例中制备的纳米金粉剂(纳米金粗粉或纳米金细粉)对金黄色葡萄球菌的抑菌率均在70％以下，对大肠杆菌的抑菌率均在70％以下，按照本技术领域的普遍标准，认为均不具备抑菌性。可参见表3。
[0409]
表3.
[0410][0411][0412]
2.硅橡胶制品测试结果。
[0413]
对各例中制得的待测平板的抑菌性测试可参见表4、表6、表7，机械性能测试结果可参见表5。
[0414]
根据表4，可知，本发明的制备方法获得的掺杂纳米金的抑菌硅橡胶制品(实施例1～5)具有广谱抑菌性，对革兰氏阴性菌(至少包括大肠杆菌)和革兰氏阳性菌(至少包括金黄色葡萄球菌)均具有较好的抑制性，抑菌率均在95％以上，普遍在97％以上，多数可达
99％以上，部分可达99.9％以上；其中，实施例2～5的抑菌硅橡胶制品对革兰氏阴性菌(至少包括大肠杆菌)和革兰氏阳性菌(至少包括金黄色葡萄球菌)的抑菌率均在98％以上，而且大多数情况下能得到99％的优异抑菌率。
[0415]
对比例1未掺入纳米金抗菌粉，机械性能达标，但是不具备抑菌性。对比例2没有对纳米金粗粉进行球磨，最终得到的纳米金粉末颗粒比较大(平均粒径大于4微米)，由此制备得到的硅橡胶制品不仅抑菌性能不达标，而且也很大程度的影响了机械性能。对比例3采用硬脂酸钠作为分散剂，导致将纳米金抗菌液加入填充剂的过程中发生团聚，不仅得到的粉剂抑菌性差，而且制得的硅橡胶制品抑菌性也较差。对比例4选择蒙脱石作为填充剂，不仅没有对原有纳米金颗粒起到保护作用，导致将纳米金抗菌液在加入填充剂后存在团聚现象，纳米金的释放也受影响，所制备的硅橡胶制品的抑菌性能较差，此外还致使到机械性能不达标对比例5制备的粗粉初始粒径太粗，即使后期采用同等的球磨工艺，仍无法将纳米金粉的颗粒平均粒径降至300nm以下，制得的硅橡胶制品不具备抑菌性，且机械性能非常差。
[0416]
表4.实施例1～5和各对比例的待测平板对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率
[0417]
序号大肠杆菌抑菌率金黄色葡萄球菌抑菌率实施例197.2％99.2％实施例298.2％99.4％实施例399.2％99.6％实施例499.8％99.9％实施例599.9％99.9％对比例116.7％20.2％对比例252.1％55.4％对比例342.1％64.3％对比例432.5％41.3％对比例532.1％35.8％对比例6100％100％
[0418]
表5.各实施例及各对比例制备得到的导尿管的机械性能测试结果
[0419][0420]
[0421]
标准：医用硅橡胶材料的物理机械性能指标：gb/t528-1998、gb/t529-1998、gb/t531-1998。
[0422]
发明人在实验探索中发现，本发明中将本发明的纳米金抗菌粉均匀掺入硅橡胶基体的改性方法，相对于对硅橡胶的进行表面抑菌改性，在抑菌及稳定性方面不仅抑菌效果提升且更持久。
[0423]
发明人在实验探索中还发现，将纳米金抗菌粉在22～25℃储存24周后，再采用前述各例的方法制备的硅橡胶材料、导尿管及待测平板(包括实施例的抑菌硅橡胶平板和对比例的硅橡胶平板)，进行抑菌性复测，结果发现，抑菌率结果与表4基本一致。
[0424]
将前述各例制备的待测平板在22～25℃储存24周后，再进行抑菌性复测，结果发现，采用本发明的方法制备的掺杂纳米金的硅橡胶制品(实施例1至实施例5)，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌仍保持较高的抑菌率，抑菌稳定性很好，可参见表6。
[0425]
将实施例1至实施例5及各对比例中制备得到的待测平板模拟摩擦后进行复测。测试结果可参见表7。可见，随着硅橡胶的使用、磨损，本发明制备的掺杂纳米金的抑菌硅橡胶制品仍能保持抑菌性基本不变，抑菌稳定性好。对比例6采用浸泡方式对经硫化得到的硅橡胶制品进行抑菌改性，立即进行抑菌性能测试，抑菌率可达到100％；然而，采用模拟摩擦方式复测后，抑菌率降至30％以下，根据本技术领域的普遍认知，已经完全丧失抑菌性，可见，抑菌性不耐摩擦，会由于使用摩擦导致抑菌性迅速降低甚至丧失，因此采用浸泡方式制备的抗菌导尿管抗菌性能的持久性比较差。
[0426]
表6.待测平板储存24周后的抑菌性复测结果
[0427]
序号大肠杆菌抑菌率(复测)金黄色葡萄球菌抑菌(复测)实施例197.8％99.3％实施例298.5％99.1％实施例399.1％99.5％实施例499.7％99.9％实施例599.9％99.9％对比例116.1％20.9％对比例252.0％55.2％对比例332.9％41.0％对比例442.8％64.7％对比例532.0％35.5％对比例6100％100％
[0428]
表7待测平板模拟摩擦后的抑菌性复测结果
[0429]
序号大肠杆菌抑菌率金黄色葡萄球菌抑菌率实施例197.8％99.3％实施例298.5％99.1％实施例399.1％99.5％实施例499.7％99.9％实施例599.9％99.9％对比例116.2％20.8％
对比例252.1％55.3％对比例332.9％41.0％对比例442.8％64.7％对比例532.0％35.4％对比例618.3％21.4％
[0430]
以上所述实施方式和实施例的各技术特征可以进行任意合适方式的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式和实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为在本说明书记载的范围中。
[0431]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，便于具体和详细地理解本发明的技术方案，但并不能因此而理解为对发明专利保护范围的限制。应当指出的是，对于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。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，得到的等价形式同样落于本技术的保护范围。还应当理解，本领域技术人员在本发明提供的技术方案的基础上，通过合乎逻辑的分析、推理或者有限的试验得到的技术方案，均在本发明所附权利要求的保护范围内。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求的内容为准，说明书及附图可以用于解释权利要求的内容。