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专利号: 201610035810X
申请人: 江南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 有机高分子化合物;其制备或化学加工;以其为基料的组合物
更新日期:2024-02-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种含有季铵基团的环状卤胺类高分子抗菌剂的制备方法,其特征在于整个反应过程分为三步:(1)首先合成环状小分子卤胺类抗菌剂前驱体及高分子自聚物,分别为式(II)和式(III)所示结构:式中,R选自C2~C6亚烷基;

式中,n为聚合度;

(2)其次使步骤(1)所得两种产物发生取代反应,制备得到高分子抗菌剂前驱体,为式(IV)所示结构:式中,R选自C2~C6亚烷基;

x、y为聚合度;

所述高分子抗菌剂前驱体为含有季铵基团的环状卤胺类高分子抗菌剂前驱体,其制备方法为:将所述高分子自聚物与环状小分子卤胺类抗菌剂前驱体按照摩尔比为1:1~1:1.5溶于N,N-二甲基甲酰胺,加入摩尔量与环状小分子卤胺抗菌剂前驱体相同的KI,80~120℃反应24~32h;反应结束,经过滤、旋转蒸发、提纯、干燥,得到含有季铵基团的环状卤胺类高分子抗菌剂前驱体;

(3)最终将步骤(2)得到的产物经卤化得到含有季铵基团的环状卤胺类高分子抗菌剂;

所述含有季铵基团的环状卤胺类高分子抗菌剂为式(I)所示结构的化合物:

式中,R选自C2~C6亚烷基;

X选自氯;

x、y为聚合度。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于所述环状小分子卤胺类抗菌剂前驱体的制备方法为:将5,5-二甲基海因和氢氧化钠溶于乙醇,80~100℃反应10~30min后降温至75~85℃,加入1-溴-2-氯乙烷,冷凝回流反应6~10h;反应结束,旋转蒸发去除产物溶液中的溶剂,经乙酸乙酯与水的混合液分液、旋转蒸发、提纯、干燥,得到环状小分子卤胺类抗菌剂前驱体;所述5,5-二甲基海因、氢氧化钠、1-溴-2-氯乙烷摩尔比为1:1:1;每0.1mol 5,5-二甲基海因所需乙醇为50~100mL。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于所述高分子自聚物为聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯,其制备方法为:将单体甲基丙烯酸二甲氨基乙酯溶于乙醇溶液,以偶氮二异丁腈为引发剂,通氮气15~30min后升温至65~75℃,在氮气保护条件下进行自由基反应4~6h;反应完毕,经旋转蒸发、提纯、干燥,得到高分子自聚物聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯;所述引发剂偶氮二异丁腈的重量为单体甲基丙烯酸二甲氨基乙酯重量的0.1~2%。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于所述含有季铵基团的环状卤胺类高分子抗菌剂成品的制备方法为:将所述高分子抗菌剂前驱体加入次氨酸叔丁基酯的二氯甲烷溶液中,室温卤化反应

2h;反应结束,用石油醚洗涤、过滤并烘干,得到高分子抗菌剂成品;所述次氨酸叔丁基酯与二氯甲烷体积比为1:1~1:10,高分子抗菌剂前驱体质量与次氨酸叔丁基酯二氯甲烷体积比为1:100~1:200。

5.权利要求1所述的制备方法制备得到的含有季铵基团的环状卤胺类高分子抗菌剂在制备抗菌材料中的应用,其特征在于:将式(IV)所示结构的高分子抗菌剂前驱体溶解于N,N-二甲基甲酰胺,并与基材混合,采用静电纺丝技术制备出含有抗菌剂前驱体的膜,浸渍于含有次氯酸钠溶液中进行卤化反应,取出水洗并烘干,制得抗菌材料;所述高分子抗菌剂前驱体的用量为待处理基材重量的3~8%,所述次氯酸钠溶液质量百分浓度为0.1-1.0%。

6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于:所述基材是高分子材料,能够被有机溶剂溶解或具有成膜性;所述高分子材料溶液的质量百分浓度为5~15%。

7.根据权利要求5所述的应用,其特征在于:所述静电纺工艺参数为:电压15~20kV,接收距离10~20cm,纺丝液供给速率0.5~1.5mL/h,滚筒转速60~120rpm。