[發明專利]一種防污殺菌可再生的長效抗菌混合聚合物刷的制備方法

有效

• 申請號: 201810886937.1
• 申請日: 2018-08-06
• 公開（公告）號: CN109134715B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 楊晉濤;傅燕紅;汪揚;鐘明強;陳楓;范萍
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C08F8/32
• 分類號: C08F8/32;C08F273/00;C08F128/02;C08F220/20;C08F220/58;C08F2/48;A01N31/16;A01N25/10;A01P1/00
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

本發明公開了一種防污殺菌可再生的長效抗菌混合聚合物刷的制備方法，包括：硅片超聲清洗，羥基化處理后置于SI?ATRP引發劑和SI?PIMP引發劑組成的氯仿溶液中，得到混合引發劑接枝表面的硅片；硅片、鹽響應單體、溶劑、配體和銅鹽混合進行ATRP反應，反應后超聲清洗，表面引入單層聚合物刷；將硅片、防污層親水性單體、溶劑混合后置于UV光下進行SI?PIMP反應，反應完成后超聲清洗得到混合聚合物刷硅片；TCS和草酰氯置于溶劑中反應得到預產物，將混合聚合物刷硅片置于預產物的溶液中，接枝反應后超聲清洗，得到長效抗菌混合聚合物刷。本發明提供的制備方法制備的聚合物刷具有防污，減少細菌的吸附、殺菌并通過鹽響應釋放死菌實現表面再生，具有長效抗菌性。

技術領域

本發明涉及聚合物刷的制備技術領域，具體涉及一種防污殺菌可再生的長效抗菌混合聚合物刷的制備方法。

背景技術

聚合物刷(polymer brush)是指在特定的基質表面或界面上固定具有很高密度和一定長度的聚合物分子鏈而形成的一種特殊高分子結構。一般說來構成聚合物刷的單體的鏈比接枝在一般基質表面的鏈要長的多。在高密度下，聚合鏈從基質表面垂直伸展開，每條聚合鏈像刷子上的一根毛。

在膠狀粒子上接枝足夠多的聚合物分子時，由于聚合物在膠體粒子所在的溶液中有著很好的相溶性，使得相互接近的膠體粒子上形成的聚合物刷不會重疊在一起，構成了各自獨立的界面，從而可有效地防止絮凝。聚合物刷之間互相排斥的作用力源于其內部的滲透壓。不管在聚合物刷狹窄的內部環境還是外部表面區域聚合物刷的鏈的伸展都處在一種自然的能量平衡狀態。在這種平衡狀態下，與以往能夠隨機改變形態的彈性聚合鏈表現出來的特征不同，聚合鏈的伸展是垂直于基質表面的。一系列研究表明，這種濃密的聚合鏈的形態變化對其許多特性有重要影響。

細菌感染是指細菌在材料表面的吸附和增殖的過程，它已經成為人類健康甚至生命最為嚴重的威脅之一。傳統的抗菌策略主要有3種：殺菌表面、防粘附表面和釋放表面，而這些單功能的抗菌表面往往存在一定的局限性，如死菌的大量累積、不可避免的細菌粘附等問題。因此，制備多重功能的抗菌表面具有至關重要的意義。

“殺菌-釋放”模式是目前廣泛研究一種的“智能”抗菌表面策略，利用殺菌劑的殺菌作用和特定聚合物的刺激響應實現抗菌表面的高效殺菌率和較長的使用周期。然而，殺菌劑一般具有強烈的吸菌效應，這種主動吸引并殺死細菌的特點，使得抗菌表面在短時間內就出現大量的死菌積累，從而需要頻繁的刺激響應實現表面的清潔再生，這將會大大縮短抗菌表面的使用壽命，進而影響抗菌效果。

公開號為101560062A的中國專利文獻涉及一種刺激響應性聚合物刷的制備方法，制備一種可修飾表面的對溫度有刺激響應性的聚合物刷，屬于微納米材料制備技術領域。先將基片用含濃硫酸和雙氧水的混合溶液進行表面清潔處理后，再進行環氧硅烷偶聯劑自組裝，然后再采用光引發劑進行接枝，獲得刺激響應性聚合物刷。

因此在實際應用時，一個能同時具備低細菌粘附功能的防污表面具有更高的現實意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種防污殺菌可再生的長效抗菌混合聚合物刷的制備方法。本發明提供的制備方法制備的混合聚合物刷具有防污，減少細菌的吸附、殺菌并通過鹽響應釋放死菌實現表面再生的特點，具有長效抗菌性。

一種防污殺菌可再生的長效抗菌混合聚合物刷的制備方法，包括以下步驟：

(1)硅片超聲清洗，羥基化處理后置于SI-ATRP引發劑和SI-PIMP引發劑組成的混合引發劑氯仿溶液中，得到混合引發劑接枝表面的硅片；

(2)將步驟(1)得到的硅片、鹽響應單體、溶劑、配體和銅鹽混合進行ATRP反應，反應完成后在飽和食鹽水中超聲清洗，得到接枝單層聚合物刷的硅片；

(3)將步驟(2)得到的硅片、防污層親水性單體、溶劑混合后置于UV光下進行SI-PIMP反應，反應完成后超聲清洗，得到接枝混合聚合物刷的硅片；