[发明专利]一种自修复抗菌主客体壳聚糖涂层的制备方法

说明书

本发明公开了一种自修复抗菌主客体壳聚糖涂层的制备方法，其中，包括以下步骤，分别将β‑环糊精和金刚烷嫁接在壳聚糖上，形成β‑环糊精‑壳聚糖和金刚烷‑壳聚糖，在基底上交替沉积修饰有β‑环糊精‑壳聚糖和金刚烷‑壳聚糖；本发明提供的一种自修复抗菌主客体壳聚糖涂层的制备方法，简单有效，操作简便，且所需时间较短，通过主客体相互作用，采用单壳聚糖聚合物，克服了单壳聚糖构建涂层的限制，可满足涂层的更多实际应用。

技术领域

本发明涉及种基于主客体作用的自修复壳聚糖抗菌涂层的制备方法，属于基于主客体作用的自修复壳聚糖抗菌涂层制备技术领域。

背景技术

抗菌涂料主要的作用成分是抗菌剂，抗菌剂对细菌、真菌及副流感病毒等具有杀灭特性，作用机理主要包括：破坏细胞结构、阻止有丝分离、影响新陈代谢、形成金属螯合物、阻碍类酯的合成等。目前抗菌涂料一般分为添加型抗菌涂料和结构性抗菌涂料。传统的抗菌涂料为添加型抗菌涂料，是通过添加具有抗菌功能并能在涂膜中稳定存在的抗菌剂，经一定的工艺加工，制成具有抗菌功能的涂料。结构型抗菌涂料是将具有抗菌性能的基团通过一定的化学反应，通过化学键将抗菌基团连接在基料高分子上，以此高分子树脂基料制得抗菌涂料。构型抗菌涂料比传统的添加型抗菌涂料具有安全性高、抗菌稳定、持久等一系列优点，结构型抗菌涂料的开发是今后抗菌涂料发展的主要趋势。

但这类抗菌材料在使用过程中不可避免地会产生局部损伤和微裂纹，进一步影响其安全性、抗菌性和持久性。随着智能材料的发展，自修复材料广泛受到研究者青睐。自修复核心是能量补给和物质补给，模仿生物体损伤愈合的原理，使复合材料对内部或者外部损伤能够进行自修复自愈合，从而延长其使用寿命，提高使用过程中安全性和功能稳定性。据自修复材料的修复机理可分为外援型自修复材料和本征型自修复材料：外援型自修复材料依靠引入封装在胶囊等材料中的修复物质完成自己的修复过程；与之不同的是，本征型自修复材料依靠自己所有的动态连接完成修复过程，例如氢键、狄尔斯-阿尔德反应、主客体作用、金属配位键等。本征型自修复材料因其无需外加物质和数次修复的优点，成为当今世界的研究热点。

发明内容

为了解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

壳聚糖作为天然碱性多糖，具有无毒、杀菌、消毒、以及良好的成膜性等优势，广泛的用于食品、化工和农业等领域。单纯壳聚糖材料质地坚韧，常需要降低其韧性后使用。而层层自组装技术是简易、多功能的表面修饰技术。因此，在壳聚糖聚合物侧链嫁接主客体分子，通过层层自组装技术使用主客体相互作用来构建超分子自修复壳聚糖薄膜。它们最重要的特性是能够自我修复损伤，从而自动修复损伤的表面，保障涂层的抗菌功能。

一种自修复抗菌主客体壳聚糖涂层的制备方法，包括以下步骤，

S1.分别将β-环糊精和金刚烷嫁接在壳聚糖上，形成β-环糊精-壳聚糖和金刚烷-壳聚糖，

S2.在基底上交替沉积β-环糊精-壳聚糖和金刚烷-壳聚糖。

一种方式，S2的具体步骤为，

S21.在基底上沉积β-环糊精-壳聚糖，形成β-环糊精-壳聚糖基层，干燥，

S22.在β-环糊精-壳聚糖基层上沉积金刚烷-壳聚糖形成金刚烷-壳聚糖层，干燥，

S23.在金刚烷-壳聚糖层上沉积β-环糊精-壳聚糖，干燥，

S24.重复S22-S23若干次。

一种方式，S2的具体步骤为，

S21.在基底上沉积金刚烷-壳聚糖，形成金刚烷-壳聚糖基层，干燥，

S22.在金刚烷-壳聚糖基层上沉积β-环糊精-壳聚糖形成β-环糊精-壳聚糖层，干燥，

S23.在β-环糊精-壳聚糖层上沉积金刚烷-壳聚糖，干燥，