[发明专利]一种抗菌高分子及其制备方法

说明书

本发明提供了一种抗菌高分子，所述抗菌高分子的结构为：侧链带羟基、酯基、或羧基的聚合物被小分子接枝后得到的结构，所述小分子选自或其盐酸盐中的一种或多种。本发明的抗菌高分子具有优异的抗细菌性能、抗真菌性能，并且耐水洗、抗菌成分不溶出，抗菌性能快速且长效，还具有良好的可加工性、良好的安全性能，是一种安全长效、本体非添加的抗菌高分子。该高分子还能够广泛应用于制备各类高分子抗菌制品，比如抗菌纤维、抗菌薄膜、抗菌泡沫、抗菌板材、抗菌喷剂或抗菌涂料。此外，本发明制备该抗菌高分子的工艺简单、温和，原材料廉价易得，适于工业化大生产。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种新型抗菌高分子及其制备方法。

背景技术

为了抑制细菌生长,减少细菌对人类的危害,各种新型的抗菌材料不断涌现出来,尤其在医疗卫生行业，抗菌材料的使用更为广泛。目前常用的抗菌剂有无机金属及其氧化物、有机金属、季铵盐、季鏻盐、壳聚糖及其衍生物等。但是这些抗菌剂都存在一些缺点或弱点，例如有的产生有毒的副产物，有的水溶性很好，有的在自然界中不易降解，有的环境污染较大，有的杀菌效率低、保护时间短、细菌抗药性，有的抗菌材料只能抗普通细菌而不能抗真菌等。

卤胺化合物类抗菌剂与其他抗菌剂相比，具有杀菌速度快、对人体无毒、可再生等优点，因而被国内外相关研究者关注。但现有的卤胺类抗菌剂由于其应用范围较少、合成价格较昂贵、反应条件苛刻不具有加工性等缺点而限制了其应用范围。

而双胍结构的化合物目前主要在糖尿病患者新药开发中得到重视，在抗菌材料方面目前应用较多的主要为聚六亚甲基双胍盐(PHMB)。基于双胍结构，该材料抗菌性能较好，但水溶性极强，且基本不具备进一步的加工可能性。

因此，将卤胺类化合物抗菌剂、双胍类化合物与高分子相结合，制备新型抗菌聚合物具有重要挑战与应用价值。

中国专利CN 105601778 A公开了一种含有季铵基团的环状卤胺类高分子抗菌剂及其制备方法和应用。其制备方法为：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；其次使两种产物发生取代反应，制备得到高分子抗菌剂前驱体；最终经卤化得到含有季铵基团的环状卤胺类高分子抗菌剂成品。可以看出，该专利公布的方法制备工艺较繁琐，且其抗菌活性很难满足预期要求，产品的抗菌性能较弱。

中国专利CN103835025B公开了一种海藻酸钠与高分子型抗菌剂聚胍反应得到高分子络合物喷丝母液，再通过湿法纺丝工艺制备抗菌海藻纤维的技术。该技术通过藻酸盐与高分子聚胍阴阳离子络合的方式结合，不仅需添加大量的聚六亚甲基双胍盐，而且得到的高分子聚胍极易溶解于水。如果材料是水溶性的，很容易导致滤除而进入人体或环境，造成对人体伤害以及环境污染，潜在安全风险大。同时滤除性抗菌物质的抗菌活性不持久，因而也会导致成本增高。

此外，中国专利CN201810914553.6公开了一种抗菌组合物。该抗菌组合物主链是由至少一组含有至少一种胍盐抗菌官能团的重复单元所构成(其结构如下所示)，该抗菌组合物可以应用于多种产品，由此构成的抗菌聚合物具有广谱抗菌效果。

中国专利CN201410753630提供了一种具有抗菌性能的PET树脂，制备方法为将一定量的聚六亚甲基盐酸胍化学结合到聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基体中,制得了一种抗菌PET母料,并加入到PET基体中，所得。此外，美国专利US4891423公开了一种用于杀灭真菌和细菌的线性聚氧亚烷基二胺双胍盐，该专利发明的高分子能够降低与细胞之间的界面张力，彼此间表现出较强的吸附作用，从而达到杀菌目的。然而，该专利制得的高分子具有极强的水溶性，不具备高分子成型加工的可行性。美国专利US7771743也公开了一种含双胍盐的高分子抗菌材料，该材料主要是通过与洗必泰(双氯苯双胍己烷)或聚六亚甲基双胍盐上的仲N原子发生接枝反应所得，得到的抗菌材料主要用来制备乳液，进而用作医疗器械的涂层。