[發(fā)明專利]胍類高分子型抗菌劑的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910144560.3
• 申請日: 2009-08-20
• 公開（公告）號: CN101628952A
• 公開（公告）日: 2010-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐衛(wèi)兵;于太保;任鳳梅;周正發(fā)
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學
• 主分類號: C08F212/08
• 分類號: C08F212/08;C08F222/38;C08F220/56;C08F283/00;A01N47/44;A01P1/00
• 代理公司: 合肥金安專利事務(wù)所
• 代理人: 金惠貞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于殺菌劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種胍類高分子型抗菌劑的制備方法。

背景技術(shù)

隨著我國人民生活水平的提高，低污染、健康的高分子產(chǎn)品已經(jīng)被大眾所認可。人們通過對環(huán)境微生物的研究發(fā)現(xiàn)PP，PS等塑料制品表面污染和滋生的細菌，在公共設(shè)施場所使用的塑料制品由于人群頻繁的接觸會對使用和接觸它們的人們的健康構(gòu)成一定的威脅。目前抗菌塑料制品在日本，韓國及歐美國家已經(jīng)廣泛應(yīng)用，國內(nèi)一些抗菌制品存在著易變色，在基材中分散性差，抗菌功能離子或基團易遷移，熱穩(wěn)定性差的原因限制了抗菌塑料的廣泛應(yīng)用。

抗菌劑目前的種類繁多，抗菌劑的品種可分為五大類，無機抗菌劑，有機抗菌劑，無機與有機復(fù)合抗菌劑，天然抗菌劑，高分子抗菌劑。目前國內(nèi)的抗菌制品雖然取得了很多可喜的突破，尚且存在著一些問題：1、銀系抗菌劑易氧化，光穩(wěn)定性差，不易于淺色材料，由于氧化的原因使用時間久了以后制品會發(fā)黑，而且使用過程中釋放出的重金屬金屬離子的不斷增多，易對環(huán)境造成污染，而且成本比較昂貴。2、二氧化鈦系抗菌劑，單一使用，局限性太強，只能在光催化的條件下才能使用。3、天然有機抗菌劑如殼聚糖，殼聚糖及其衍生物抗菌劑的耐熱性差，抗菌效果不持久，不適宜用在塑料等對耐熱性要求較高的行業(yè)。4、季銨鹽類抗菌劑(包括季銨鹽高分子型抗菌劑)，耐熱性差，抗菌效果不持久，不適宜用在塑料等對耐熱性要求較高的行業(yè)，而且長期使用會產(chǎn)生一定的抗藥性及使用后的殘余物產(chǎn)生一定的毒性。5、季膦鹽類抗菌劑(包括季膦鹽高分子型抗菌劑)，由于合成材料有限、價格較高，且合成條件相對于季銨鹽來說更為苛刻。

高分子型抗菌劑的優(yōu)點是將高分子本身抗菌化，具體來說是將具有抗菌性能的功能單體，通過接枝，共聚等手段將抗菌功能基團引入到高分子長鏈上。專利申請?zhí)枮??25154.1979美國的一份專利報道，含有基團是種優(yōu)良的殺菌劑，被廣泛應(yīng)用到農(nóng)作物當中。專利申請?zhí)枮??606?294.1988德國的一份專利報道，含有基團是種優(yōu)良的抗菌劑?，F(xiàn)有一些高分子型抗菌劑存在熱穩(wěn)定性差，應(yīng)用在塑料中分散不均勻，抗菌離子或基團易遷移的缺點。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有高分子型抗菌劑熱穩(wěn)定性差、應(yīng)用在塑料中分散不均勻、抗菌離子或基團易遷移的問題，本發(fā)明旨在利用價廉的原料，提供一種具有高效、長效、安全、穩(wěn)定、低毒、分散良好、易于高溫加工的胍類高分子型抗菌劑的制備方法。

本發(fā)明的具體操作步驟如下：

胍類高分子型抗菌劑的制備方法包含以下操作步驟：

(1)第一步合成功能化胍鹽：

稱取15份馬來酸酐溶于40份無水乙醇或丙酮中配成質(zhì)量分數(shù)為27.3％的馬來酸酐溶液；

稱取20份鹽酸胍溶于40份無水乙醇或丙酮中配成質(zhì)量分數(shù)為33.3％的鹽酸胍溶液；

稱取30份聚六甲基胍鹽酸鹽溶于40份無水乙醇或丙酮中配成質(zhì)量分數(shù)為42.9％的聚六甲基胍鹽酸鹽溶液；

稱取40份聚六甲基雙胍鹽酸鹽溶于40份無水乙醇或丙酮中配成質(zhì)量分數(shù)為50％的聚六甲基雙胍鹽酸鹽溶液；

取制備的鹽酸胍溶液、聚六甲基胍鹽酸鹽溶液、聚六甲基雙胍鹽酸鹽溶液中的任意一種與馬來酸酐溶液混合，攪拌，同時加上球形冷凝管，通入氮氣30分鐘，在50～85℃的恒溫水浴中持續(xù)攪拌反應(yīng)5～7h，得到淡黃色的功能化胍鹽；

(2)第二步功能化胍鹽與可調(diào)節(jié)極性的單體共聚：

稱取45份苯乙烯溶于75份無水乙醇或甲苯中配成質(zhì)量分數(shù)為37.5％的苯乙烯溶液；

稱取50份丙烯酰胺溶于75份無水乙醇或甲苯中配成質(zhì)量分數(shù)為40％的丙烯酰胺溶液；

稱取30份功能化胍鹽溶于75份無水乙醇或甲苯中配成質(zhì)量分數(shù)為28.6％的功能化胍鹽溶液；

將制備的功能化胍鹽溶液與苯乙烯溶液和/或丙烯酰胺溶液進行二元或三元混合；通入氮氣，加入引發(fā)劑，加入共聚用溶劑，在70-95℃的恒溫水浴中持續(xù)攪拌進行二元或三元共聚，反應(yīng)6-10h，得到乳白色粘稠狀液體；用溶劑沉析出白色柔軟的白色固體即胍類共聚物，于真空干燥箱中60℃，0.2MPa下干燥24h，得到白色塊狀的胍鹽的共聚產(chǎn)物，即胍類高分子抗菌劑；

所合成的胍類高分子抗菌劑是白色塊狀固體，溶于二甲亞砜，N、N二甲基甲酰胺，不溶于水，無水乙醇，丙酮，甲苯，乙酸乙酯；

所述共聚用溶劑為無水乙醇、甲苯中的任意一種；

所述引發(fā)劑為過氧化二異丙苯(DCP)或偶氮二異丁腈(AIBN)，引發(fā)劑用量為2.5份。

所用沉析胍鹽共聚物的溶劑為蒸餾水、無水乙醇中任意一種。