[發(fā)明專利]一種高抗菌性接枝聚合物及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410374167.4
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN104151500A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張洪文;楊亮炯;姜彥;俞強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 常州大學(xué)
• 主分類號: C08F257/02
• 分類號: C08F257/02;C08F220/06;C08F220/18
• 代理公司: 常州市英諾創(chuàng)信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32258
• 代理人: 王美華;任曉嵐

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于功能高分子材料領(lǐng)域，特別涉及一種高抗菌性接枝聚合物以及一種利用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合方法(ATRP)制備一種高抗菌性接枝聚合物的方法。?

背景技術(shù)

聚合物主鏈的某些原子上接有與主鏈化學(xué)結(jié)構(gòu)不同的聚合物鏈段的側(cè)鏈的一種共聚物，稱為接枝共聚物。接枝共聚物與嵌段共聚物一樣，可以將不同的單體通過聚合反應(yīng)連接于同一高分子主鏈，但是由于接枝聚合物功能單體主要位于側(cè)鏈上，理論上與材料的接觸幾率較嵌段聚合物來的大。接枝聚合物因其側(cè)鏈含功能單體，具備一些獨(dú)特的性質(zhì)，在各行各業(yè)都得到了廣泛的應(yīng)用前景，如藥物傳輸，分子識別，納米復(fù)合材料的制備，催化劑等領(lǐng)域。?

通過聚合反應(yīng)，將金屬引入聚合物中，形成相應(yīng)的金屬絡(luò)合物，從而達(dá)到無機(jī)有機(jī)的相結(jié)合，可以很好地將無機(jī)組分固定在有機(jī)組分中，獲得有機(jī)物所不具備的性能，如金屬光澤，催化效果，分子生物學(xué)等，是近年來聚合物合成領(lǐng)域中的新范疇。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：為了克服現(xiàn)有聚合物金屬絡(luò)合物抗菌性能差的問題，提供一種高抗菌性接枝聚合物及其制備方法，在接枝型聚苯乙烯中引入了鎘元素，極大的增加了聚合物金屬絡(luò)合物的抗菌性能。?

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種高抗菌性接枝聚合物，所述接枝聚合物為聚苯乙烯-g-聚(甲基丙烯酸丁酯-co-丙烯酸鎘)，其結(jié)構(gòu)式為：?

其中

其中，m＝84-92，n＝8-16，p＝22-30。?

本發(fā)明提供的一種上述高抗菌性接枝聚合物的制備方法，包括如下步驟：?

氮?dú)夥諊校蚋稍锏目耸掀恳来渭尤?’2-聯(lián)吡啶和溴化亞銅，輕拍絡(luò)合后，加入接枝型大分子引發(fā)劑和丙烯酸鎘，并注入甲基丙烯酸丁酯和溶劑，將克氏瓶密封后于80℃油浴氛圍反應(yīng)12h后，冰鹽浴終止反應(yīng)，產(chǎn)物用甲醇沉淀后抽濾，取固體產(chǎn)物于真空烘箱中干燥，并避光保存，獲得的固體產(chǎn)物即為高抗菌性接枝聚合物。?

作為優(yōu)選，所述溶劑為N，N-二甲基甲酰胺。?

作為優(yōu)選，所述接枝型大分子引發(fā)劑為接枝型聚苯乙烯大分子引發(fā)劑。?

作為優(yōu)選，所述接枝型大分子引發(fā)劑與溶劑用量的比值為0.2g/mL。?

作為優(yōu)選，所述甲基丙烯酸丁酯與溶劑的體積比為1.2:5。?

作為優(yōu)選，所述丙烯酸鎘的重量占甲基丙烯酸丁酯的重量的1％-11％。?

其中，接枝型聚苯乙烯大分子引發(fā)劑可以通過如下方法制備：?

在室溫下，稱取一定量的聚苯乙烯大分子引發(fā)劑用溶劑溶解后加入到三口?燒瓶中，油浴鍋機(jī)械攪拌，回流冷凝，依次加入N-溴代丁二酰亞胺與偶氮二異丁腈，8-10h后抽濾，濾液旋蒸除去溶劑后，加四氫呋喃溶解固體產(chǎn)物，甲醇/水溶液沉淀洗滌，沉淀放于真空烘箱內(nèi)干燥后得到所需的接枝型聚苯乙烯大分子引發(fā)劑；?

其中溶劑選擇四氯化碳，油浴鍋溫度設(shè)定為70℃-90℃，聚苯乙烯大分子引發(fā)劑與溶劑用量比值為0.2g/mL，N-溴代丁二酰亞胺與偶氮二異丁腈用量之比為6.6:1，其中N-溴代丁二酰亞胺與聚苯乙烯大分子引發(fā)劑用量之比為0.17-0.30。?

其中，聚苯乙烯大分子引發(fā)劑可通過如下方法制備：氮?dú)夥諊拢瑢⒏稍锏目耸掀恳来渭尤?’2-聯(lián)吡啶，溴化亞銅，輕拍絡(luò)合后，注入α-溴代異丁酸乙酯與苯乙烯后，密封油浴120℃下反應(yīng)8h，冰鹽浴終止反應(yīng)，甲醇沉淀抽濾，真空烘箱干燥，所得固體產(chǎn)物即為聚苯乙烯大分子引發(fā)劑。?

其中，丙烯酸鎘可以通過如下方法制備：室溫液化冷凍的丙烯酸，待其液化后，與同等量的去離子水混合，磁力攪拌，分批多次加入氫氧化鎘，最后用丙酮沉淀，離心后取下層沉淀常溫干燥，所得固體產(chǎn)物即為所需丙烯酸鎘單體。?

抗菌型接枝聚合物的抗菌能力：將上述方法制備的接枝聚合物，溶于四氫呋喃中，配置成濃度為2mg/mL的溶液，靜置24h后，利用勻膠機(jī)將聚合物溶液均勻旋涂在干凈玻璃片(3x3cm)表面，鼓風(fēng)烘箱干燥除去多余的溶劑后，得到聚合物均勻涂布的玻璃基片。勻膠機(jī)轉(zhuǎn)速為500r/min，所有玻璃片都涂雙面，數(shù)量為2。?

選取細(xì)菌為大腸桿菌，測試方法為涂平板數(shù)菌落法，將接枝聚合物基片2片加入配置好的細(xì)菌液中，搖床振蕩使聚合物與大腸桿菌充分接觸，8h后將菌液稀釋至適合濃度后，涂布于平板上培養(yǎng)24h數(shù)取菌落數(shù)。經(jīng)計(jì)算，對照空白得出聚合物的抗菌率。?