[发明专利]一种无机复合胍盐聚合物抗菌剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种无机复合胍盐聚合物抗菌剂及其制备方法，无机复合胍盐聚合物抗菌剂由环氧基团功能化的无机粉体和胍盐聚合物以二甲亚砜为反应溶剂制备而成，可选水杨酸为催化剂；其中，无机粉体和胍盐聚合物的质量比为1:4～10:1；水杨酸占所述无机粉体、胍盐聚合物和反应溶剂总质量1％～10％。本发明无机复合胍盐聚合物抗菌剂既保留胍盐聚合物的热稳定性、高效和广谱的抗菌性、安全、低毒、无刺激、不产生细菌耐药性、不挥发、不含重金属和酚类等物质、对各类处理表面无腐蚀等优点的同时，又具有抗溶出、耐水洗，能直接添加到不同的橡塑材料中。

技术领域

本发明属于材料领域，涉及一种无机复合胍盐聚合物抗菌剂及其制备方法。

背景技术

人类的生存环境存在大量的微生物，微生物种类繁多，主要包括细菌、真菌、病毒等等，微生物形体微小，繁殖快，分布广，易变异。其中，部分微生物对人类的健康和生存环境是有害的，因此，为了获得安全健康的生活环境，减少有害微生物对人体的伤害，研究和开发环保、安全卫生的抗有害微生物材料和其在产品中的应用，控制有害微生物的生长和繁殖，一直受到广泛的关注。

目前，用于抑制和消灭有害微生物的抗有害微生物材料主要有天然抗菌剂、无机抗菌剂和有机抗菌剂。天然抗菌剂来源于自然界，但受限于稳定性、提取工艺及成本等因素，目前在工业应用方面受到一定的限制。无机抗菌剂主要包括金属及金属氧化物，无机金属抗菌剂主要通过将银、铜、锌等金属离子引入到磷酸盐、硅酸盐等无机载体上；无机金属氧化物抗菌剂主要包括氧化钛、氧化镁、氧化亚铜等等，一般会以陶瓷作为载体；无机抗菌剂主要有点是耐热性好，但缺点是价格较高、抗菌迟效、在基体树脂中易团聚，并且重金属银离子不符合国家有关食品包装材料的卫生标准。

有机抗菌剂主要有季铵盐类、季磷盐类、酚类、吡啶类、醇类、醛类、胍类、咪唑类等等，有机抗菌剂是通过与微生物的细胞质膜结合，使蛋白质变性、代谢受阻，来抑制和消杀有害微生物，根据分子结构和分子量的大小，有机抗菌剂可分为有机小分子抗菌剂和有机高分子抗菌剂，有机小分子抗菌剂具有抗菌高效、广谱等优点，但耐热性较差、易迁移析出、不耐洗涤、使用寿命较短等缺点；近些年，研究较多的有机高分子抗菌剂主要包括胍盐聚合物、季铵盐聚合物、季磷盐聚合物、有机锡聚合物、壳聚糖类等，其中，含胍盐聚合物的抗菌剂被认为具有极大的开发潜力，胍盐聚合物是带有胍盐基团的阳离子聚电解质，它主要是通过分子中的阳离子与细菌细胞表面的阴离子部位形成静电吸附，阻碍有害微生物细胞溶解酶作用，使细胞表层结构变形而破坏细胞膜，从而达到抑制和消杀微生物的效果；胍盐聚合物具有良好的水溶性、光热稳定性、高效和广谱的抗菌性、安全、低毒、无刺激、不产生细菌耐药性、不挥发、不含重金属和酚类等物质、对各类处理表面无腐蚀、环境友好等优点，已被广泛应用于医疗消毒、食品和其它日常用品的杀菌消毒。由于胍基为亲水性基团，大部分胍盐聚合物水溶性较强，目前，主要是以胍盐聚合物的水溶液的形式用于制品的表面消毒处理以及纺织品的后抗菌整理，而将胍盐聚合物与塑料或橡胶共混改性，会因其溶于水而使产品因耐水性差逐渐失去抗菌性能；因此，怎样提高含胍盐聚合物的橡塑制品的耐水性，同时又能保持胍盐聚合物的抗有害微生物的优点是一个很值得研究的课题，专利CN1445270A,CN106800652A,CN1569923A介绍了通过化学反应形成的化学键将含胍基的聚合物与基体树脂分子牢固的结合起来，制得了抗菌母料，再用其制备抗菌塑料，这样就得胍盐聚合物不易流失，从而赋予材料持久的抗菌性，但是，这种先将含胍基聚合物以化学键合基体树脂制备抗菌母料，再添加到需要抗菌改性的橡塑原料的方式，制备抗菌母料的基体树脂的种类会随着抗菌改性的橡塑原料的不同发生改变，这样就要求制备的抗菌母料针对性要强，品种牌号会比较多，增加了企业成本。

因此，开发一种既保留胍盐聚合物的光热稳定性、高效和广谱的抗菌性、安全、低毒、无刺激、不产生细菌耐药性、不挥发、不含重金属和酚类等物质、对各类处理表面无腐蚀、环境友好等优点的同时，又具有抗溶出、耐水洗，并且能直接添加到不同的橡塑材料中的含胍盐聚合物的抗有害微生物材料具有重要的研究价值和良好的市场前景。

发明内容