[发明专利]一种双胍衍生物抗菌型环氧树脂固化剂及其制备方法

说明书

本发明提供的是一种双胍衍生物抗菌型环氧树脂固化剂及其制备方法。以甲基苯基双胍盐酸盐和伯胺为原料，反应得到双胍衍生物抗菌型环氧树脂固化剂。本发明制备的双胍衍生物抗菌型环氧树脂固化剂为粘稠液体，其自身可作为抗菌剂使用，其对革兰式阴性菌及革兰氏阳性菌均表现出有良好的抗菌活性，具有广谱抗菌性和良好的水溶性。该双胍衍生物可作为抗菌型固化剂用于环氧树脂的固化，制备抗菌型环氧树脂。可与环氧树脂均匀混合，并在固化温度下使环氧树脂固化。所固化环氧树脂，在保持树脂优良的力学性能的同时，具有较好的抗菌能力。该双胍衍生物抗菌型固化剂合成简单、成本低，可广泛用于抗菌材料、医疗卫生、化工、建筑、农林园艺和环境保护等领域。

技术领域

本发明涉及的是一种抑菌、抗菌材料及其制备方法。具体地说是一种抗菌型环氧树脂固化剂及其制备方法。

背景技术

环氧树脂作为一种热固型材料，一直是大家的研究热点。环氧树脂具有优良的机械性能、耐化学腐蚀性、电绝缘性、加工性能、粘接性能，在涂料、胶粘剂、印刷电路板、电子封装材料、复合材料、航空航天及汽车等领域广泛应用。当环氧树脂与固化剂反应形成三维网络结构时，能充发挥其性能特点。固化剂的结构和性能将直接影响环氧树脂的最终性能和使用效果，因此，固化剂的开发对环氧树脂性能的发挥和应用有着重要的影响。

而在某些特殊条件下，如管道表面，轮船底部以及航天航空领域等所用到的环氧树脂需要有特定的抗菌性和防腐性能，来应对微生物对材料的腐蚀。传统的抗菌剂在抗菌机理上主要通过细菌的特异性靶点来与细菌结合，进行作用来杀死细菌，这将不可避免地使细菌产生耐药性。而胍类化合物可在溶剂内离子化，从而带正电，通过正负电荷的静电作用与细菌的结合，同时生成一个具有氢键供体的平面，胍基正离子与磷脂中的负离子经过离子间作用力而相互接近，之后与磷脂内的羧酸根、磷酸根及硫酸根形成稳固的双氢键，打破细胞壁或细胞膜上的电荷平衡，同时会使磷脂发生局部集中的现象，使得细胞膜破裂，内部营养物质流出，最终导致细菌的死亡。同时，相较于胺基，胍类化合物离子化的pH范围更大，具有更高的适用性。双氢键结合的方式键能更大，更加牢固，作用力更强，能更加稳定地与细菌结合，从而拥有更强的抗菌性；并且，胍类抗菌剂的抗菌机理是通过正负电荷静电作用破坏细菌的细胞膜结构，因此胍类抗菌剂使细菌产生耐药性的可能性更低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既有固化性能、又有抗菌性能，耐药性更低的双胍衍生物抗菌型环氧树脂固化剂。本发明的目的还在于提供一种通过一步反应，简单、快速的双胍衍生物抗菌型环氧树脂固化剂的制备方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明的双胍衍生物抗菌型环氧树脂固化剂的结构式为：

其中R₁为邻甲基苯基、间甲基苯基或对甲基苯基；R₂为长度为6～18个碳原子的脂肪链。

本发明的双胍衍生物抗菌型环氧树脂固化剂的制备方法为：

步骤一、将甲基苯基双胍溶于乙醇中，用1摩尔/升盐酸调至中性，浓缩去除溶剂，干燥至恒重得到甲基苯基双胍盐酸盐；

步骤二、氮气保护下，将甲基苯基双胍盐酸盐溶于N，N-二甲基乙酰胺中并升温至反应温度，加入伯胺，搅拌反应20～28小时，反应结束后降至室温，浓缩，分离提纯得到双胍衍生物抗菌型环氧树脂固化剂。

本发明的双胍衍生物抗菌型环氧树脂固化剂的制备方法还可以包括：

1.所述的甲基苯基双胍为邻甲基苯基双胍、间甲基苯基双胍或对甲基苯基双胍中的一种。

2.所述的伯胺为脂肪族伯胺、油基伯胺、硬脂基伯胺、月桂基伯胺中的一种。

3.所述的脂肪族伯胺为己胺、庚胺、十二胺或十六胺。

4.所述的反应温度为80～150℃。