[发明专利]一种植物油基防污多元醇及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种植物油基防污多元醇及其制备方法和应用。该制备方法包括如下步骤：环氧化植物油上和进行环氧开环反应，即得所述植物油基防污多元醇；其中，n为1～30的整数。本发明通过特定原料进行环氧开环反应，在植物油脂肪酸侧链上偶联上PEG防污基团得到植物油基防污多元醇，制备过程简单，易于控制，便于实现工业化生产；该植物油基防污多元醇同时具有交联作用的羟基和防止微生物和蛋白质黏度的亲水结构，且在常温下为液态，将其作为多元醇引入聚氨酯时，防污基团悬挂于聚氨酯大分子侧链，可赋予水性聚氨酯乳液良好的储存稳定性及优异的防污性能，进而广泛应用于纺织、日用品、海洋防污和医疗卫生领域。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，特别涉及一种植物油基防污多元醇及其制备方法和应用。

背景技术

生活用品、家具建材、生物医用器具，船体外壁等材料表面容易黏附细菌等微生物，一方面细菌等微生物容易对材料表面造成污染，其更严重的是存在着诱发微生物感染等的风险，严重影响着人们日常生活，威胁人类生命健康及财产的安全。当前，治理细菌等微生物污染的有效方法之一是减少微生物在材料表面的黏附，阻断污染的途径。聚乙二醇(PEG)及其衍生物能有效降低材料表面因黏附蛋白质而产生的生物污染，且PEG无毒、无抗原性和免疫原性，同时还具有良好的生物相容性，是迄今为数不多的、获得美国食品药品监督管理局(FDA)批准可用于人体的聚合物之一。

研究表明，防污基团在大分子链中的运动性对其防污效果影响极大(ChenyunDong et al.,2018)，防污基团悬挂于侧链上运动性优于嵌入主链，而且侧链连接基团的柔韧性越好，防污基团运动性越好，越能有效发挥其防污效果。目前基于PEG制备防污表面防污刷的研究很多，例如通过物理吸附，化学吸附，直接共价键连接，嵌段或接枝共聚、活性自由基接枝聚合等，将PEG接到各种基材上，形成防污刷状表面。然而防污杀菌改性工艺复杂，表面接枝量难以控制，成本较高，而且很难将各种基材都进行防污杀菌改性，因此设计一种具有防污功能的涂层涂覆在基材表面，可在不损害材料基本性能和使用性能的前提下赋予其表面良好的防污性能，工艺简单，适用范围广，具有巨大的发展潜力。

聚氨酯(PU)是一种多嵌段聚合物，与大多数材料具有很好的相容性，作为涂层已广泛的应用于木器涂料、皮革涂料、建筑涂料、汽车涂料、腐蚀保护涂料以及生物医用材料领域，而且水性聚氨酯相比传统溶剂型聚氨酯，可避免引入大量有机溶剂，可有效减少环境污染和对人体健康的危害。因此赋予其防污性能作用意义重大。目前基于PEG的聚氨酯，多是通过作为二元醇直接引入聚氨酯主链，这种结构PEG运动性受限，进而影响其防污活性。或者封端引入大分子链末端，但是封端反应引入PEG含量有限。

因此，开发一种防污效果好的聚氨酯具有重要的意义及极大的经济价值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有基于PEG的聚氨酯防污性能不佳的缺陷或不足，提供一种植物油基防污多元醇的制备方法。本发明通过特定原料进行环氧开环反应，在植物油脂肪酸侧链上偶联上PEG防污基团得到植物油基防污多元醇，制备过程简单，易于控制，便于实现工业化生产；该植物油基防污多元醇同时具有交联作用的羟基和防止微生物和蛋白质黏度的亲水结构，且在常温下为液态，将其作为多元醇引入聚氨酯时，防污基团悬挂于聚氨酯大分子侧链，可赋予水性聚氨酯乳液良好的储存稳定性及优异的防污性能，进而广泛应用于纺织、日用品、海洋防污和医疗卫生领域。

本发明的另一目的在于提供一种植物油基防污多元醇。

本发明的另一目的在于提供上述植物油基防污多元醇在制备水性聚氨酯中的应用。

本发明的另一目的在于提供一种防污植物油基水性聚氨酯的制备方法。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种植物油基防污多元醇的制备方法，包括如下步骤：环氧化植物油和进行环氧开环反应，即得所述植物油基防污多元醇；

其中，n为1～30的整数。