[發明專利]一種咪唑鹽類高分子抗菌劑及其制備方法

無效

• 申請號: 201210345375.2
• 申請日: 2012-09-18
• 公開（公告）號: CN102870781A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 唐建斌;申有青;潘帥;隋梅花
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A01N43/50
• 分類號: A01N43/50;A01P1/00;C08F126/06;C08L39/04
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 周烽

技術領域

本發明涉及一種抗菌劑，尤其涉及一種咪唑鹽類高分子抗菌劑及其制備方法。

背景技術

抗菌劑在提高材料的使用壽命，防止細菌和病毒擴散，改善人類的健康方面發揮著重要作用。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，無機與有機復合抗菌劑，天然抗菌劑，高分子抗菌劑.目前廣泛使用的銀系抗菌劑易氧化，光穩定性差，不宜用于淺色材料，由于氧化的原因使用時間久了以后制品發黑，而且使用過程中釋放出的重金屬離子的不斷增多，易對環境造成污染，而且成本比較昂貴。高分子抗菌由于成本低，而且抗菌效果持久，容易使用，在塑料制品、紡織品、涂料、醫療器械等都具有廣闊的應用前景。美國專利US6273875、US6242526B1、US2003167193等報道了多種季銨鹽類高分子抗菌劑，它們都表現了較好的抗菌性能。中國專利CN200910144560.3公開了一種胍鹽類高分子抗菌劑。中國專利CN200710027027.X利用甲基丙烯酸二甲氨基乙酯烷基鹵化物制備了一種反應性的高分子抗菌劑Kanzawa等【Kannazawa?A，Ikeda?T，Endo?T.Novel?polycationic?biocides-synthesis?and?antibacterial?activity?of?polymeric?phosphonium?salts._Journal?OF?POLYMER?SCIENCE?PART?A-POLYMER?CHEMISTRY.1993，31(2)，335-343】報道了一種具有良好的抗菌性能季膦鹽類的高分子抗菌劑。Imazato等【Imazato?S，Ebi?N，Tarumi，H，Russell?RRB，Kaneko?T，Ebisu?S.Bactericidal?activity?and?cytotoxicity?of?antibacterial?monomer?MDPB.BIOMATERIALS?1999，20(9)，899-903】報道了一種吡啶鹽類的抗菌單體和高分子，由于其具有很好的抗菌能力，它們被加入到牙科材料中使用。但是，現有的季銨鹽類、季膦鹽類、吡啶鹽類、胍鹽類等高分子抗菌普遍存在熱穩性和加工性差的問題限制了它們的大規模使用。尤其對耐熱性要求較高的行業例如塑料加工等，難以應用。咪唑鹽類由于其獨有的五元環結構可以保證很好的穩定性，通過設計和制備咪唑鹽類高分子抗菌劑可以改善高分子抗菌劑的熱穩定和加工性以及抗菌性能。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種咪唑鹽類高分子抗菌劑及其制備方法。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種咪唑鹽類高分子抗菌劑，它具有以下化學通式：

其中，R=碳數1-32的烷基，X=BF₄^-或PF₆^-；它們具有離子對結構，其中陽離子為咪唑鹽，陰離子為BF₄^-或者PF₆^-。

上述咪唑鹽類高分子抗菌劑的制備方法，包括以下兩個步驟：

（1）咪唑鹽類抗菌單體的制備：在氬氣的保護下向100mL燒瓶中，依次加入0.055-0.11mol的1-乙烯基咪唑、0.075-0.15mol的鹵代烷烴和6ml溶劑三氯甲烷，在室溫下反應12-48小時后轉移到40℃油浴鍋中反應12-48小時；反應結束后，將反應液冷卻到室溫，然后用冰乙醚沉淀，再將產物溶于三氯甲烷，溶解沉淀若干次后得到粗產物；再將粗產物放入體積百分比為0-2:1的乙酸乙酯和乙腈的混合溶劑中重結晶兩次，然后放入凍干機中凍干得到白色粉末狀固體；在氬氣的保護下，將0.012mol得到的固體與0.02mol四氟硼酸鈉或者六氟磷酸鈉在燒瓶中混合，并加入30ml的干燥的丙酮和4A分子篩，室溫條件下反應12-48小時；反應結束后，將反應液離心取上層清液，旋干濃縮后，將溶液倒入水中沉淀，收集產物凍干燥24-48小時，得到咪唑鹽類抗菌單體；

（2）咪唑鹽類抗菌單體的聚合在氬氣的保護下將3g咪唑鹽類抗菌單體和0.03g引發劑偶氮二異丁腈溶解在6ml四氫呋喃（THF)溶劑，在40-80℃的油浴鍋中進行聚合反應6-24小時；聚合后將反應液倒入水中沉淀得到咪唑鹽類抗菌聚合物。

本發明的有益效果是，本發明制備的咪唑鹽類高分子抗菌劑具有優良的熱穩定性和較好的抗菌性能，抗菌劑的熱分解溫度高達350-400°C，能夠滿足各種加工的需要。

附圖說明