[發明專利]抗菌聚丙烯熔噴材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010711332.6
• 申請日: 2020-07-22
• 公開（公告）號: CN111944097B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 王棟;吳建美;趙青華;尤海寧;梅濤;宋銀紅
• 申請（專利權）人: 武漢紡織大學
• 主分類號: C08F255/02
• 分類號: C08F255/02;C08F226/06;C08F8/20;D01F6/46;D01F6/56;D01F1/10
• 代理公司: 武漢卓越志誠知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42266
• 代理人: 胡婷婷

本發明提供了一種抗菌聚丙烯熔噴材料及其制備方法和應用。本發明以聚丙烯作為基體材料，以1?乙烯基咪唑作為抗菌單體，通過將所述抗菌單體接枝到所述聚丙烯的主鏈上，形成聚丙烯熔噴材料中間體，再通過胺鹵化作用，使得所述聚丙烯熔噴材料中間體的分子鏈上形成具有鹵胺的抗菌結構，由此得到所述抗菌聚丙烯熔噴材料。本發明提供的聚丙烯熔噴材料具備優異、耐久和可再生的抗菌功能，在醫療衛生用布領域具備巨大的應用前景。

技術領域

本發明涉及紡織材料領域，尤其涉及一種抗菌聚丙烯熔噴材料及其制備方法和應用。

背景技術

聚丙烯材料化學性能穩定，機械強度、熱穩定性好，廣泛應用于醫藥行業、水處理技術、包裝材料等。其中聚丙烯熔噴無紡布材料質輕柔軟，透氣性好，廣泛用于醫用口罩等醫用生物材料領域。但是，由于聚丙烯的疏水性能，使得細菌極易在其表面發生附粘、滋生，進而形成生物膜；生物膜的形成會對人體的健康產生一定影響。所以，具備抗菌性能的聚丙烯熔噴材料的開發和研究具有非常重要的意義和商用價值。但是，由于聚丙烯具有惰性和疏水結構的物理特性，使得對聚丙烯纖維材料和聚丙烯織物產品進行化學改性非常困難。

N-鹵胺結構顯示出對包括細菌、真菌、酵母和病毒在內的各種微生物快速而全面的殺滅能力，并且不會引起微生物的抵抗。鹵胺化合物憑借其殺菌速率快、穩定長效、抗菌可再生性和廣譜性等優點逐漸成為各類抗菌劑中的佼佼者。目前，已有許多研究報道通過表面改性將N-鹵胺具有抗菌性能的結構化學結合到纖維素和聚酯等聚合物中，開發出了抗菌性能良好且可再生的聚合物。

申請號為CN201510043128.0的發明專利公開了一種含雙鍵的環狀鹵胺抗菌劑前驅體及其制備方法和及其應用。該抗菌前驅體是以烯丙基溴或者烯丙基氯及三聚氰酸為原料經過簡單的反應合成含雙鍵環狀鹵胺類前驅體，其與通用塑料混合，同時加入引發劑、抗氧劑，采用一步法工藝，放入轉矩流變儀中混合制得含有環狀酰亞胺官能團的塑料，將該塑料進行氯代，得到具有鹵胺官能團的抗菌塑料。但是該方法的不足之處在于：用于接枝聚合的合適的自由基引發劑主要是過氧化物化合物。當加熱到一定溫度時，過氧化物引發劑將分解為過氧化物自由基，這些自由基傾向于在聚合物鏈上奪取氫，而不是直接攻擊單體。聚合基團可以進一步與單體反應，從而得到預期的產物。但是，聚合物基團可能會發生副反應，這將導致聚合物分子量的嚴重降低。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明的目的是提供一種抗菌聚丙烯熔噴材料及其制備方法和應用。

為了實現上述發明目的，本發明提供了一種抗菌聚丙烯熔噴材料。所述抗菌聚丙烯熔噴材料以聚丙烯作為基體材料，以含雙鍵和含氮結構兩個官能團的功能單體作為抗菌單體；

所述抗菌單體通過所述雙鍵官能團接枝到聚丙烯基體分子的主鏈上，形成聚丙烯熔噴材料中間體，再通過胺鹵化作用，使得所述聚丙烯熔噴材料中間體分子鏈上的所述含氮結構官能團形成具有鹵胺的抗菌結構，由此得到所述抗菌聚丙烯熔噴材料。

優選的，所述抗菌單體為1-乙烯基咪唑。

優選的，所述抗菌聚丙烯熔噴材料的化學結構式如下：

為了實現上述發明目的，本發明還提供了上述抗菌聚丙烯熔噴材料的制備方法，包括如下步驟：

S1，按預定比例，將聚丙烯母粒、1-乙烯基咪唑和過氧化物引發劑干燥混合2～10min，得到混合物；然后將所述混合物在預定時間快速內引入預熱室中，在氮氣保護氣氛下，進行聚丙烯改性反應，得到改性產物；

S2，將步驟S1制備的所述改性產物置于冰水浴中冷凍處理，并將冷凍后的改性產物制備成粒徑小于5mm的改性顆粒；

S3，按預定比例，將步驟S2制備的所述改性顆粒溶于沸騰的甲苯中，得到混合熱溶液，并進行熱反應20～40min；