[發明專利]一種基于聚六亞甲基胍鹽酸鹽改性陽離子型水性聚氨酯的抗菌薄膜

在審

• 申請號: 202210373607.9
• 申請日: 2022-04-11
• 公開（公告）號: CN114621414A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 萬軍民;張榮梅;翟欣;阮晟超;王秉;彭志勤
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/48;C08G18/64;C08G18/32;C08G18/12;C08J5/18;C08L75/08
• 代理公司: 浙江永航聯科專利代理有限公司 33304
• 代理人: 張進

本發明涉及抗菌材料領域，本發明公開了及一種基于聚六亞甲基胍鹽酸鹽改性陽離子型水性聚氨酯的抗菌薄膜，其制備方法包括：（1）B型聚六亞甲基胍鹽酸鹽的合成；（2）陽離子型水性聚氨酯分散體的制備；（3）聚六亞甲基胍鹽酸鹽改性陽離子型水性聚氨酯分散體的制備；（4）抗菌薄膜的制備。本發明抗菌薄膜以聚六亞甲基胍鹽酸鹽改性陽離子型水性聚氨酯為基材，不僅具有環保、低毒性的特點，并且聚六亞甲基胍鹽酸鹽在水性聚氨酯中可充分發揮活性，抗菌效果好。

技術領域

本發明涉及抗菌材料領域，尤其涉及一種基于聚六亞甲基胍鹽酸鹽改性陽離子型水性聚氨酯的抗菌薄膜。

背景技術

抗菌材料已廣泛應用于醫療、家具、家電、紡織等領域，以保護人們的健康免受細菌的侵害。一般來說，材料的抗菌性能通常通過添加抗菌劑來實現，如抗生素、過氧化物、銀離子、鹵素和季銨鹽。然而，這些抗菌材料具有很多爭議，如毒性、污染、成本高、耐藥性和不可持續的抗菌活性等，限制了它們的使用壽命和應用范圍。聚六亞甲基胍鹽酸鹽一種胍鹽聚合物，是一種有效的抗菌劑。此外，B型聚六亞甲基胍鹽酸鹽是一種線性端胺結構，在WPU的制造中具有作為擴鏈劑的潛力，聚六亞甲基胍鹽酸鹽由于其高抗菌活性和低毒性，被廣泛安全地用作消毒劑和殺菌劑。

聚氨酯（PU）是應用最廣泛的聚合物之一，由于其優異的耐化學性、可調的熱機械性能和良好的加工性能，已廣泛應用于涂料、粘合劑、服裝、涂料、泡沫和其他領域。隨著環保意識的增強，以水為溶劑的水性聚氨酯（WPU）分散體，綠色、安全，正逐漸取代溶劑型聚氨酯。然而，一方面，純粹的WPU抗菌活性低，在適宜的外部環境下容易滋生細菌，因此有必要通過加入抗菌劑來提高WPU的抗菌活性；另一方面，由于聚六亞甲基胍鹽酸鹽和陰離子水性聚氨酯溶液之間的靜電吸引力太強，使得這兩者所制成的薄膜即PAWPU膜中的聚六亞甲基胍鹽酸鹽以難溶性聚電解質聚六亞甲基胍鹽酸鹽AWPU的形式存在，當與水接觸時無法電離以產生胍基，換句話說，聚六亞甲基胍鹽酸鹽與AWPU結合，不能表達其抗菌活性。與PAWPU膜不同，PCWPU膜具有優異的抗菌活性，因此選擇陽離子水性聚氨酯溶液進行改性，從而制得具有抗菌活性的PAWPU膜。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種基于聚六亞甲基胍鹽酸鹽改性陽離子型水性聚氨酯的抗菌薄膜。本發明抗菌薄膜以聚六亞甲基胍鹽酸鹽改性陽離子型水性聚氨酯為基材，不僅具有環保、低毒性的特點，并且聚六亞甲基胍鹽酸鹽在水性聚氨酯中可充分發揮活性，抗菌效果好。

本發明的具體技術方案為：一種基于聚六亞甲基胍鹽酸鹽改性陽離子型水性聚氨酯的抗菌薄膜，其制備方法包括以下步驟：

（1）B型聚六亞甲基胍鹽酸鹽的合成：將鹽酸胍（GHC）和己二胺（HMDA）添加至反應容器中加熱進行第一次反應，然后再添加己二胺繼續第二次反應；在反應過程中，生成的氨副產物氣體被鹽酸水溶液吸收；反應結束后，將所得黃色粘性液體產物冷卻固化，最后進行真空干燥，得到B型聚六亞甲基胍鹽酸鹽。

由己二胺和鹽酸胍制備的聚六亞甲基胍鹽酸鹽具有七種結構（A～G）。在七種類型中，B型聚六亞甲基胍鹽酸鹽是一種線性端胺結構，在水性聚氨酯的合成中具有作為擴鏈劑的潛力。因此，在本發明中，通過向鹽酸胍中添加過量的己二胺來合成具有B型聚六亞甲基胍鹽酸鹽。真空干燥的目的是為了去除殘留的氨。