[发明专利]一种含有胍基侧链的非释放型高分子抗菌母粒及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种含有胍基侧链的非释放型高分子抗菌母粒，其特征在于，该高分子抗菌母粒的分子结构如式(1)所示：式中，R为聚胍盐，m、n和x均为聚合度，m、n和x均为大于0的自然数。本发明聚胍盐改性SMA的制备工艺简单，通过熔融接枝一步反应即可得到高分子抗菌母粒。本发明制备的高分子抗菌母粒与多种高分子材料具有良好的相容性，拓宽了聚胍盐在高分子材料中应用，同时赋予了SMA新的抗菌功能。作为非释放性高分子抗菌母粒，应用于高分子材料中能够使材料具有良好的抗菌效果，抗菌效率可以达到99.0％以上实现了材料的长效抗菌，在塑料纤维领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及功能高分子材料领域；更具体地，涉及一种含有胍基侧链的非释放型高分子抗菌母粒及其制备方法和应用。

背景技术

抗菌塑料兴起于20世纪80年代，在20世纪90年代得到迅速发展，作为一种新型功能性材料，已经在医疗、食品包装、家电、厨卫用品和汽车配件等多个领域得到了广泛的应用。抗菌产品对于提高人们的生活质量，减少疾病发生率和传染率等方面有着十分重要的现实意义。然而，目前抗菌塑料中实现抗菌功能的抗菌剂多以溶出型的小分子抗菌剂为主，由于表面抗菌剂的不断溶出，导致这类抗菌塑料的抗菌性能会随着时间而不断下降，另外溶出物的累积可能会产生环境的污染问题。近些年，非溶出型抗菌剂成为研究者们研究的热点。

胍基高分子抗菌剂主要应用于纤维制品中，或者医药领域内，具有安全、低毒、广谱抗菌的性能，但是由于其加工性能较差，耐热温度不高，水溶性大，极性大与塑料相容性差，目前在塑料中的应用较少有人报道。如果要将胍基抗菌剂在塑料中应用需要对其进行改性或者复配处理，例如专利CN 102453273A通过将聚胍盐和无机抗菌剂进行复配制备出了抗菌母粒，能够改善聚胍盐的加工性能和抗菌性能。专利ZL00125721.8和ZL00125768.4描述了一种多元胺与胍盐聚合物及其制备方法，并且对聚胍盐进行了改性处理，引入了活性官能团，例如引入1-5个活性不饱和双键的C1-20酰类或酯类化合物，具有较高的活性，再通过引发剂作用下能够和高分子牢固结合。又如专利ZL1569923描述了一种聚胍盐和聚酯、聚酰胺反应后得到抗菌功能化母粒。

本文首次通过对相容剂苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)进行抗菌处理的方法，获得抗菌母粒。主要是将SMA进行聚胍盐的改性能够赋予其新的功能，即抗菌功能，拓宽了其应用范围，同时解决聚胍盐在塑料中应用出现的加工性能差及和塑料相容性差的问题。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种含有胍基侧链的非释放型高分子抗菌母粒，该高分子抗菌母粒具有优异的抗菌性能，与高分子材料具有很好的相容性。

本发明的第二个目的在于提供一种含有胍基侧链的非释放型高分子抗菌母粒的制备方法，该方法通过熔融接枝的方式将聚胍盐作为侧链接枝在苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)主链上，工艺简单。

本发明的第三个目的在于提供一种含有胍基侧链的非释放型高分子抗菌母粒在高分子材料中的应用，从而赋予高分子材料抗菌功能，改善高分子材料的相容性，提高高分子材料的极性、颜料的分散和上染率，提高对低表面能材料的附着力。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种含有胍基侧链的非释放型高分子抗菌母粒，该高分子抗菌母粒具有如如式(1)所示的结构：

式中，R为聚胍盐；m、n和x均为聚合度，m、n和x均为大于0的自然数。

进一步，所述R为聚六亚甲基盐酸单胍(PHGC)或聚六亚甲基盐酸双胍(PHMB)。

所述PHGC和PHMB的分子式结构分别如式(2)和式(3)所示:

式中，n为4-10。