[發明專利]一種抗菌殺菌功能表面的制備方法

有效

• 申請號: 202110242126.X
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN113004448B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 陳婷;趙吉詩;王子緣;趙連玉;蔡爍鴻;謝開新;葉天佑;周福深
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院
• 主分類號: C08F120/34
• 分類號: C08F120/34;A01N37/12;A01N25/34;A01P1/00;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京八月瓜知識產權代理有限公司 11543
• 代理人: 李斌

本發明提供一種抗菌殺菌功能表面的制備方法，包括制備仿生荷葉微米結構表面；制備季銨鹽陽離子聚合物單體；對所述仿生荷葉微米結構表面進行前處理，然后置于偶聯劑中浸泡過夜，將溴活性位點接枝在基底表面；繼續添加溶劑、所述季銨鹽陽離子聚合物單體、催化劑、自由引發劑以及配體，除去氧氣，使得在所述仿生荷葉微米結構表面生長一層納米聚合物刷結構。本發明制備的抗菌殺菌功能表面能賦予仿生荷葉微米結構表面超疏水性能，有助于降低細菌耐藥性；通過將季銨鹽陽離子聚合物單體與仿生荷葉微米結構表面之間的協同作用，具有較高的殺菌效果及殺菌效率，且成分配比與工藝的相互作用，具有更環保、制備成本低及高效抗菌的優點。

技術領域

本發明涉及功能材料制備領域，具體而言，涉及一種抗菌殺菌功能表面的制備方法。

背景技術

天然微納結構為構建抗菌功能表面提供了完美的仿生模板，利用其自身的低表面能性質，降低細菌微生物在表面的初始粘附，或者通過削弱材料表面與細菌之間的作用力，使其粘附不牢固，利于清除。因此，模擬天然生物微結構表面，利用人工方法制備功能化的抗菌材料抑制細菌在表面的初始粘附或殺滅細菌，為防止細菌生物膜的危害提供了一種安全、有效的方案。但是，目前用于單純抗細菌粘附的表面無法長期抑制細菌繁殖，而過分依賴于抗菌劑的殺菌表面易導致過量載藥，殺菌效率下降，并潛在引發細菌耐藥性；此外，材料表面接枝的傳統“單頭單尾”型陽離子聚合物刷表面電荷密度較低、疏水鏈較少等，不能夠完全地擾亂細菌正常的生理活動，破壞細胞膜表面的電勢平衡，達到高效細菌的目的，已成為阻礙其進一步發展的主要因素。因此，亟需構建一種新型的超高效“抗-殺”一體化功能材料，來提高其表面的抗耐藥菌感染性能。

綜上，在制備功能表面領域，仍然存在亟待解決的上述問題。

發明內容

基于此，為了解決現有技術制備的功能表面無法長期抑菌，殺菌效率差以及引發細菌耐藥性的問題，本發明提供了一種抗菌殺菌功能表面的制備方法，具體技術方案如下：

一種抗菌殺菌功能表面的制備方法，包括以下步驟：

制備仿生荷葉微米結構表面；

制備季銨鹽陽離子聚合物單體；

對所述仿生荷葉微米結構表面進行前處理，然后置于偶聯劑中浸泡過夜，將溴活性位點接枝在所述仿生荷葉微米結構表面；

繼續添加溶劑、所述季銨鹽陽離子聚合物單體、催化劑、自由引發劑以及配體，除去氧氣，使得在所述仿生荷葉微米結構表面生長一層納米聚合物刷結構，得到具有抗菌殺菌功能表面。

優選地，所述仿生荷葉微米結構表面的制備方法為：選用晶型為P型、厚度為450μm-550μm的硅片，然后采用ICP光刻膠工藝刻蝕得到所述仿生荷葉微米結構表面。

優選地，所述仿生荷葉微米結構表面具有規整的菱形圖案，且所述菱形圖案由多個矩形肋條構成，且多個所述矩形肋條的間隙為2μm。

優選地，多個所述矩形肋條的寬度均為2μm，多個所述矩形肋條的長度為2μm、4μm、8μm、12μm中的一種或多種。

優選地，所述ICP光刻膠工藝的條件為：光刻膠厚度為9μm，刻蝕速率為0.26微米/cycle。

優選地，所述季銨鹽陽離子聚合物單體的制備方法為：將二甲胺與環氧氯丙烷充分攪拌混合，得到產物A；繼續往所述產物A中添加溴辛烷以及乙醇，充分攪拌均勻，并在65℃-75℃的條件下回流冷凝過夜，得到產物B；將所述產物B溶于三氯甲烷溶液中，并緩慢滴加丙烯酰氯進行反應，且在反應期間依次滴加三乙胺、對苯二酚和二甲氨基吡啶，然后置于35℃-45℃的條件下進行攪拌反應45h-50h，經過乙醚萃取析出、反復重結晶的步驟，得到季銨鹽陽離子聚合物單體。

優選地，按照摩爾比，所述二甲胺與所述環氧氯丙烷的添加比例為1:1。