專利名稱：一種可紫外光交聯的咪唑鹽型高分子抗菌劑及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種抗菌劑及其制備方法，特別是涉及一種可紫外光交聯的咪唑鹽型高分子抗菌劑及其制備方法。
背景技術：
微生物在自然界中普遍存在，與人類存在著復雜而密切的關系。一些致病性微生物對人類健康危害很大，影響到人類生產生活的各個方面。為對抗致病性微生物對人類健康的危害，各類抗菌劑應運而生。
現有抗菌劑的類型，主要有無機抗菌劑、有機抗菌劑和高分子抗菌劑等三種。無機抗菌劑具有耐熱性能好、抗菌譜寬、有效期長、毒性低等優點，應用范圍比較廣,在許多專利文獻的報道中，如CN1741742A、CN1723778、CN1721004A、CN1706884A等，都涉及到無機抗菌劑的應用。但無機抗菌劑也存在明顯缺點，如大量普遍使用的含銀抗菌劑，化學性質活潑，易變色，溶出的銀離子污染環境等。有機抗菌劑主要是有機酸、酯、醇、酚等物質，根據有機抗菌劑的化學結構，可以將其分成20余大類，如季銨鹽類、季鱗鹽類、有機金屬類、含鹵素類、咪唑類等。其抗菌機理主要是和微生物細胞膜表面陰離子結合逐漸進入細胞，或者與微生物細胞表面的巰基等基團反應，破壞蛋白質和細胞膜的合成系統，從而抑制微生物的繁殖。與溶出型無機抗菌劑相t匕，有機抗菌劑開發應用較早，生產工藝成熟，且在某些領域中有著不可替代的作用，如有機抗菌劑的抗菌作用比無機抗菌劑發揮得快，在使用過程中不會產生諸如變色等問題，而且對微生物的抑制作用往往具有一定的特異性。但有機小分子抗菌劑存在著毒性較大、耐熱性較差、抗菌持續時間短等缺點。無機抗菌劑和有機抗菌劑還存在一個共同的缺點，就是抗菌效能的釋放難以有效控制。抗菌劑的無序釋放會形成新的污染源，因而使其應用受到很大限制。而且有些小分子抗菌劑，如含金屬錫的抗菌劑在國際上已被明令禁止使用。高分子抗菌劑，是分子量較高的有機抗菌劑，其突出優勢在于分子結構的可設計性，它可以通過分子設計和化學合成，引入具有抗菌作用的基團合成的，極大地增強了抗菌劑的作用效能和選擇性，在抗菌抑菌領域發揮著非常重要的作用。與無機抗菌劑比較，高分子抗菌劑顏色穩定性好，在塑料等材料中使用，工藝相對簡單；與有機小分子抗菌劑對比，高分子抗菌劑具有長效、廣譜、安全性高，抗菌性能的釋放可得到有效控制等優點。近年來，高分子抗菌劑的研究取得一定進展，如CN1569923A，CN1400355A, CN1670047A等報道的高分子抗菌劑。但現有高分子抗菌劑成膜效率較低，不適用于復雜工件表面，還存在溶劑對環境的污染問題。
發明內容
本發明要解決的技術問題是，克服現有技術存在的不足，提供一種成膜效率高，無溶劑污染，適用范圍廣的可紫外光交聯的咪唑鹽型高分子抗菌劑及其制備方法。本發明解決其技術問題采用的技術方案是本發明之可紫外光交聯的咪唑鹽高分子抗菌劑，其單體分子結構式為
權利要求
1.一種可紫外光交聯的咪唑鹽型高分子抗菌劑，其特征在于，其單體分子結構式為
2.一種如權利要求I所述可紫外光交聯的咪唑鹽型高分子抗菌劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)將咪唑與鹵代烴混合，實現咪唑的烷基化將咪唑與極性溶劑按照摩爾比為1/Γ1/1. 5的比例混合，配制成咪唑的極性溶劑溶液，再按照咪唑與NaOH固體的摩爾比為1/1 1/2的比例往咪唑的極性試劑溶液中加入NaOH固體，機械攪拌25 35 min后，然后超聲震蕩25 35 min ;接著加入鹵代烴的極性溶劑溶液，升溫至55 65°C，保持攪拌12-16h;反應液過濾，濾液用旋轉蒸發儀旋除溶劑，殘余物采用柱層析分離，得到黃色液體，即為烷基化咪唑； 所述咪唑分子結構為“ I，3- 二氮雜-2，4-環戊二烯”； 所述烷基為直鏈型，碳原子數為廣15個； 所述柱層析分離的洗脫液為二氯甲烷與甲醇按照體積比為20/廣10/1的混合液； (2)將步驟(I)所得烷基化咪唑與鹵代烷基丙烯酸酯混合，進行反應，得到可紫外光交聯的抗菌單體 將鹵代烷基丙烯酸酯與烷基咪唑按照摩爾比為2/1-1/1的比例混合均勻，加入三口燒瓶中，再加入相當于烷基化咪唑質量4-6%的2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚作為阻聚劑，在4(T60°C下攪拌24-30h，得到淡黃色液體；得到的淡黃色液體溶于二氯甲烷中，-I 1°C下用乙醚沉降，得到的清亮粘性液體為目標產物，即可紫外光交聯的抗菌單體； (3)將步驟(2)所得可光交聯的抗菌單體與交聯劑、引發劑、無水有機溶劑混合均勻，制成涂層所述交聯劑用量為抗菌單體質量的10-12wt%，所述引發劑用量為抗菌單體質量的2-4 wt% ;所述無水有機溶劑用量為抗菌單體質量的20-30wt% ； 然后將涂層通過輻照交聯，得到咪唑鹽高分子抗菌薄膜輻照源為紫外燈，輻射強度為8-1OmWPcm2。
3.根據權利要求2所述的可紫外光交聯的咪唑鹽型高分子抗菌劑的制備方法，其特征在于步驟(I)中，所述鹵素為氯、溴或碘。
4.根據權利要求2或3所述的可紫外光交聯的咪唑鹽型高分子抗菌劑的制備方法，其特征在于步驟(I)中，超聲震蕩時間為30 min ;升溫至60°C。
5.根據權利要求2或3所述的可紫外光交聯的咪唑鹽型高分子抗菌劑的制備方法，其特征在于步驟(I)中，所述極性溶劑為乙腈、乙苯或四氫呋喃。
6.根據權利要求2或3所述的可紫外光交聯的咪唑鹽型高分子抗菌劑的制備方法，其特征在于步驟(2)中，所述鹵代烷基丙烯酸酯，其中的鹵素為氯、溴或碘，烷基為直鏈型，碳原子數為1-15。
7.根據權利要求2或3所述的可紫外光交聯的咪唑鹽型高分子抗菌劑的制備方法，其特征在于步驟(2)中，阻聚劑2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚的添加量相當于烷基化咪唑質量的10%。
8.根據權利要求2或3所述的可紫外光交聯的咪唑鹽型高分子抗菌劑的制備方法，其特征在于步驟(3)中，所述交聯劑為1，6_己二醇二丙烯酸酯或三羥甲基丙烷三丙烯酸酯；所述引發劑為I-羥基環己基苯基甲酮，所述無水有機溶劑為乙醇、甲醇或甲苯。
全文摘要
一種可紫外光交聯的咪唑鹽型高分子抗菌劑及其制備方法。該咪唑鹽型高分子抗菌劑是先通過化學反應在咪唑環的兩個氮原子上分別鏈接長鏈烷基和長鏈丙烯酸酯基團，得到可紫外光交聯的抗菌單體，再與引發劑、溶劑混合，制成涂層，然后通過紫外光輻照，使涂層交聯固化而成。本發明抗菌劑具有良好抗菌性能，制備工藝簡單。
文檔編號C09D5/14GK102942812SQ201210520158
公開日2013年2月27日 申請日期2012年12月7日 優先權日2012年12月7日
發明者李義和, 肖華, 張哲 , 李文潁, 胡天嬌, 王春華, 李效東 申請人:中國人民解放軍國防科學技術大學