[发明专利]一种抗菌高分子材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及高分子材料领域的一种抗菌高分子材料和其制备方法及应用。所述抗菌高分子材料包括马来酸酐共聚物铜盐衍生物。所述马来酸酐共聚物铜盐衍生物为羧酸基团上结合有铜离子的马来酸酐共聚物。所述抗菌高分子材料对大肠杆菌、金黄葡萄球菌的抗菌率均大于99％。本发明的抗菌高分子材料是将马来酸酐共聚物加入到碱金属氢氧化物的水溶液中充分反应后加入所述铜盐水溶液充分反应生成而得。本发明的抗菌高分子材料所涉及原料及工艺中所使用物品价格低廉，制备方法简单且环境污染低，且所述抗菌高分子材料的安全性高、抗菌效果持久，适于工业化应用。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，更进一步说，涉及一种抗菌高分子材料及其制备方法和应用。

背景技术

细菌性感染是当前病人发病率最为常见一种原因，虽然抗生素在很大程度上限制了细菌的传染，但这些致病菌中出现了许多抗药性细菌，使得一些抗生素在控制一些传染病方面不再有效。因此，探索设计新型高效抗菌材料对预防细菌性疾病有着重要的意义。

当前抗菌材料可以分为三大类，即天然抗菌材料、无机抗菌材料和有机抗菌材料。天然抗菌材料主要来自天然物质的提取物，在生产和使用过程中一般不会对动物或环境引起污染，且生物相容性好；但是其抗菌效果有限，难以实现长效性抗菌，且天然抗菌材料耐热性较差，提取加工过程复杂。无机抗菌材料按作用机理可分为金属离子型和光催化金属氧化物型抗菌材料，金属离子一般选自银、锌、铜、铁等元素，光催化金属氧化物包括氧化锌、二氧化钛这类半导体化合物，无机抗菌材料具有抗菌范围广、持久性强、稳定性高等优点，但其成本较高，和很多基体树脂的相容性差，一般需要负载在沸石、蒙脱土等多孔材料上使用，进一步增加了制备成本。

有机抗菌材料主要包括酚类、醇类、胍类、季铵盐类和有机金属类，有机抗菌材料分子链带有大量活性基团，可通过简单的修饰实现与其它基体材料的良好性相容。专利公开号CN101720785A将胍盐聚合物负载于沸石、粉末橡胶等微纳米粒子表面制备出复合抗菌剂，并将其应用于抗菌聚丙烯的制备；专利公开号CN105744836A公开一种包含吡啶硫酮锌和季铵盐的去屑组合物和护发制剂；专利公开号CN105418972A公开一种有机抗菌剂插层改性蒙脱土，所使用的抗菌剂为盐酸左氧氟沙星，所得新型抗菌剂可用于涂料、胶黏剂等领域。虽然当前有机抗菌材料的研究比较广泛，但其耐热性较差、在基体材料中易迁出，这些不足严重限制了有机抗菌材料的实际应用。

铜元素属于人体所必需的微量元素，由其所制备的抗菌材料具有高效、安全、杀菌效果持久等优点，Suryaprabha等(Fabrication of copper-based superhydrophobicself-cleaning antibacterial coating over cotton fabric[J].Cellulose,2017,24(1),395-407)将醋酸铜、抗坏血酸涂覆在棉线上制得具有抗菌性的棉线；专利公开号CN108048933A将铜的络合物加入到粘胶溶液中，经纺丝制备出抗菌性达到85％以上的粘胶纤维。从前文可知，无机类铜抗菌材料存在与基体相容性差的问题，有机类铜抗菌材料的热稳定性差，如果能制备出耐热性高、抗菌效果持久的有机铜抗菌材料无疑具有重要的应用价值。

到目前为止，关于有机铜抗菌材料的研究和报道较少，因此开发成本低、耐热好、抗菌性高且长效的有机抗菌材料及其生产流程将具有极大的市场价值和经济意义。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提出一种抗菌高分子材料及其制备方法和应用。本发明的抗菌高分子材料，成本低、耐热好、抗菌性高且长效，其原料和工艺中的助剂价格低廉，生产工艺成熟，环境污染低。本发明的抗菌高分子材料制备方法简单易行，应用形式多样，极易进行工业化推广。

本发明的目的之一是提供一种抗菌高分子材料。