[发明专利]一种抗菌性聚芳醚酮材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种抗菌性聚芳醚酮制备方法，属于高分子材料合成技术领域。将吡啶季铵盐抗菌结构和末端氨基结构引入到聚芳醚酮主链中，明显提高了提高抗菌结构单元的耐温性，材料溶出率低，具有更长效的抗菌性能。本发明的材料可以单独加工做为抗菌高分子材料，也可以作为抗菌剂加入到其它高分子材料中，工艺简单，易于控制。

技术领域

本发明属于高分子合成技术领域，具体涉及一种抗菌性含二氮杂萘结构聚芳醚酮及其制备方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高，改善人类生存环境的要求日益迫切，其中有效预防及降低细菌、真菌等微生物对人类社会的危害就是一个重要环节。长期以来，细菌、真菌等微生物作为病原菌对人类和动植物有很大的危害，影响人们的健康，甚至危及生命；微生物还会引起各种材料的分解、变质、劣化、腐败，带来重大的经济损失，抑制它们的生长就会减少人们疾病的发生因此，具有杀菌和抗菌效应的材料越来越受到人们的关注。

聚芳醚酮作为一种由二酚单体和二卤代二苯甲酮缩聚得到的主链结构中含有一个酮键和两个醚键的重复单元所构成的高聚物，属特种高分子材料具有耐热等级高、耐冲击、韧性高、耐辐照、耐水解等优良性能，在航空、航天、机械电子、石油化工等领域有广泛的应用。

吡啶季铵盐抗菌材料具有广谱高效、低毒安全、长效稳定等优点,已在工业、农业、建筑、医疗、食品、日常生活等众多领域得到广泛应用，但往往因受热分解或溶出而寿命变短或丧失抗菌性能。因此急需开发一种具有低溶出，高稳定性和抗菌性能的高分子材料。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于将含有吡啶季铵盐抗菌结构单元引入到聚芳醚酮高分子材料骨架中，将大大提高吡啶季铵盐的抗菌效果、使用温度以及减少溶出率。提供一种抗菌聚芳醚酮材料及其制备方法，这种材料可直接注塑成型材，也可以作为抗菌剂添加到其它高分子材料中。

含二氮杂萘和吡啶结构的聚芳醚酮(PPEK-P)是抗菌材料的主要原料，含二氮杂萘和吡啶结构聚芳醚酮是具有重复单元的主链含有二氮杂萘和吡啶结构的聚芳醚酮，数均分子量大约在12000～30000；其结构式如下：

其中，重复单元的数目为20-50。

本发明高分子材料是将含有吡啶季铵盐抗菌结构单元引入到聚芳醚酮主链中，结构如下：

其中：X＝Cl,Br,I。

一种制备如上述聚醚醚酮的材料的方法，其特征在于，包括如下操作：

将有机溶剂和PPEK-P、无机碱和3-卤代丙胺混合后，维持20～80℃反应；反应完毕后，将反应液倒入沉淀剂；过滤、分离、洗净、干燥后得到具有吡啶季铵盐结构抗菌聚芳醚酮。反应路线如下：

进一步地，在上述技术方案中，所述有机溶剂选自氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷、N,N’-二甲基甲酰胺或N,N’-二甲基乙酰胺。

进一步地，在上述技术方案中，所述PPEK-P与溶剂的质量体积比为1g：5～20mL；PPEK-P、碱、3-卤代丙胺摩尔比为1：0.5-3：0.1-2。

进一步地，在上述技术方案中，所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或碳酸钾。

进一步地，在上述技术方案中，所述3-卤代丙胺选自3-氯代丙胺、3-溴代丙胺或3-碘代丙胺。

进一步地，在上述技术方案中，所述沉淀剂选自甲醇、乙醇、异丙醇或水。

进一步地，在上述技术方案中，氮气保护与否对反应收率和产品性能没有影响。

发明有益效果：