[发明专利]一种季铵盐阳离子抗菌防污涂层及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种季铵盐阳离子抗菌防污涂层，其特征在于，季铵盐阳离子抗菌防污涂层设置在基材的表面，包括外层的聚乙二醇结构和内层的季铵盐阳离子聚合物结构，所述的聚乙二醇结构和季铵盐阳离子聚合物结构通过席夫碱结构结合在一起，形成具有分层结构的聚合物刷；所述的季铵盐阳离子聚合物的结构如下式1所示：

式1

其中，R1、R2和R4各自独立地为H或CH3；R3是取代基为1～10个碳原子构成的烷基链；R5是 取代基为1～18个碳原子构成的烷基链；x、y、z为各单体结构单元的数目，且x：y：z＝(10～ 80)：(1～20)：(10～90)；

所述的季铵盐阳离子聚合物结构是由含苯甲醛基团的单体、含季铵盐阳离子基团的单体以及含有烷基链的丙烯酸酯单体通过自由基聚合得到的。

2.根据权利要求1所述的一种季铵盐阳离子抗菌防污涂层，其特征在于，所述的基材的材质为不锈钢、钛合金、玻璃、硅橡胶、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚氯乙烯或聚碳酸酯中的一种。

3.根据权利要求1～2任意一项所述的一种季铵盐阳离子抗菌防污涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将季铵盐阳离子聚合物在溶剂二氯甲烷中混合均匀制成涂布液，然后涂布在基材表面，室温干燥后得到季铵盐阳离子聚合物涂层；

将上述季铵盐阳离子聚合物涂层置于不高于1000mg/mL的单端氨基聚乙二醇的水溶液中反应后，再用PBS和去离子水清洗三次，自然干燥后得到季铵盐阳离子抗菌防污涂层。

4.根据权利要求3所述的一种季铵盐阳离子抗菌防污涂层的制备方法，其特征在于，所述的季铵盐阳离子聚合物的合成，合成路线如下式2所示：

式2

合成步骤包括：

将含苯甲醛基团的单体、含季铵盐阳离子基团的单体、含有烷基链的丙烯酸酯单体以及引发剂溶于溶剂DMF中，在氮气条件下，持续反应、纯化后得所述季铵盐阳离子聚合物。

5.根据权利要求4所述的一种季铵盐阳离子抗菌防污涂层的制备方法，其特征在于，所述的引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈或过氧化二苯甲酰中的一种。

6.根据权利要求 3所述的一种季铵盐阳离子抗菌防污涂层的制备方法，其特征在于，所述的涂布的方式为浸涂、旋涂、喷涂或电泳涂布中的一种。

7.根据权利要求3所述的一种季铵盐阳离子抗菌防污涂层的制备方法，其特征在于，所述的单端氨基聚乙二醇的分子量为1000～20000Da。

8.根据权利要求1～2任意一项所述的一种季铵盐阳离子抗菌防污涂层在生物工程以及生物医学领域的应用，其特征在于，所述的季铵盐阳离子抗菌防污涂层作为医用设备、诊疗器械、植入体表面的抗菌防污材料使用。