[發明專利]一種芳香聚合物材料表面接枝陽離子抑菌涂層的制備方法

有效

• 申請號: 201710493429.2
• 申請日: 2017-06-26
• 公開（公告）號: CN108203517B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 孫秀花;高昌錄;王曉宇
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學（威海）
• 主分類號: C08J7/16
• 分類號: C08J7/16;C08J7/14;C08F283/00;C08F220/34;C08F220/60
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

1.一種芳香聚合物材料表面接枝陽離子抑菌涂層的制備方法，包括以下步驟：

第一步將芳香聚合物材料放入反應器中，加入甲醛、相轉移催化劑和飽和氫鹵酸，在20~100 ℃反應1-12小時，得到表面接枝有鹵甲基的聚合物材料；所述的相轉移催化劑包括如下結構的化合物：

上式1中n1為1-20間的整數，n2和n3為2-6間的整數；上式2中R1為小于18個碳原子的含芳烴的基團，n4為2-6間的整數；上式3中R2為小于18個碳原子的烴基，n5為2-6間的整數；

第二步本步驟可采用如下兩個催化體系實現，

方案A：將上述表面引入鹵甲基的聚合物材料放入反應器中，在氮氣或氬氣氣氛下，將一定比例的催化劑銅(I)鹽、配體、單體及溶劑混合，在25-100℃下攪拌反應0.5-24小時，進行原子轉移自由基聚合（ATRP）接枝聚合，獲得接枝陽離子抑菌涂層的芳香聚合物材料；

方案B：將上述表面引入鹵甲基的聚合物材料放入反應器中，在氮氣或氬氣氣氛下，將一定比例的催化劑銅(II)鹽、配體、還原劑、單體及溶劑混合，在25-100℃下攪拌反應0.5-24小時，進行ATRP接枝聚合，獲得接枝陽離子抑菌涂層的芳香聚合物材料；

所述的單體包括以下一種或幾種：

上式1中R3為0-10個碳原子的烴基，n5為2-16間的整數，R4為氫或甲基，X^-為Cl^-、Br^-、I^-、F^-或對甲基苯磺酸根，A1為氧或氮原子；上式2中R5和R6分別為1-10個碳原子的烴基，n6為2-16間的整數，A2為氧或氮原子，R7為氫或甲基；上式3中R8為1-20個碳原子的烴基，n7為2-6間的整數，n8為0-6間的整數，X^-為Cl^-、Br^-、I^-、F^-或對甲基苯磺酸根，A3為氧或氮原子，R9為氫或甲基。

2.根據權利要求1所述的一種芳香聚合物材料表面接枝陽離子抑菌涂層的制備方法，其特征在于，所述的芳香聚合物材料包括聚砜、聚酰亞胺、聚芳香酰胺、聚芳醚酮、聚苯乙烯、芳香聚酯類、或上述材料的共聚物或共混物。

3.根據權利要求1所述的一種芳香聚合物材料表面接枝陽離子抑菌涂層的制備方法，其特征在于，所述的芳香聚合物材料表面接枝的制備方法中第一步反應中：甲醛、相轉移催化劑、飽和氫鹵酸的比例為10~30g：0.5~2g：100-400mL。

4.根據權利要求1所述的一種芳香聚合物材料表面接枝陽離子抑菌涂層的制備方法，其特征在于，所述的氫鹵酸包括氫溴酸、鹽酸、或二者混合物。

5.根據權利要求1所述的一種芳香聚合物材料表面接枝陽離子抑菌涂層的制備方法，其特征在于，第二步反應方案A中：銅（I）鹽催化劑、配體、單體摩爾比例為1:2~3：50~1000，單體濃度大于0.5mol/L，溶劑為水、甲醇、乙醇或三者的任意比混合物；方案B中：銅（II）鹽催化劑、配體、還原劑、單體摩爾比例為1:2~3：1：50~1000，單體濃度大于0.5mol/L，溶劑為水、甲醇、乙醇或三者的任意比混合物。

6.根據權利要求1所述的一種芳香聚合物材料表面接枝陽離子抑菌涂層的制備方法，其特征在于，所述的銅(I)鹽催化劑包括溴化亞銅、氯化亞銅、或各類其他的水溶性一價銅鹽；所述的銅(II)鹽催化劑包括溴化銅、氯化銅、或各類其他的水溶性二價銅鹽。

7.根據權利要求1所述的一種芳香聚合物材料表面接枝陽離子抑菌涂層的制備方法，其特征在于，所述的配體包括2，2-聯吡啶或其衍生物、1，1，4，7，10，10-六甲基三亞乙基四胺或其衍生物；所述的還原劑為葡萄糖、甲醛、乙醛或維生素C。