[发明专利]一种胍基高分子抗菌纳米微球及其制备方法

说明书

本发明公开一种胍基高分子抗菌纳米微球及其制备方法，其制备步骤包括：将乙烯基类单体和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)经过无皂乳液聚合得到P‑GMA共聚物，然后该共聚物乳液在三乙胺催化作用下与聚六亚甲基单胍盐或聚六亚甲基双胍盐进行反应，最后经过离心分离、洗涤干燥得到胍基高分子抗菌纳米微球。本发明制备的抗菌纳米微球以水溶性的聚六亚甲基单胍盐/聚六亚甲基双胍盐为壳，疏水性的共聚物为核，在水中分散易分散，杀菌效果良好。该方法采用无皂乳液聚合的方式，采用水作为溶剂，环境友好，经济有效，工艺简单。

技术领域

本发明涉及功能高分子材料领域。更具体地，涉及一种胍基高分子抗菌纳米微球及其制备方法。

背景技术

聚胍盐常用于抗菌处理，特别是在水溶液中，由于生物毒性低，对生物细胞伤害很小，已经广泛应用于农作物的抗菌、防霉，医药卫生领域的消毒、防腐，化妆品中的防腐以及纺织品的抗菌整理中，在水产养殖领域也有广泛的应用。由于聚胍盐的水溶性较好、吸湿性强，导致它在塑料、纤维、橡胶和涂料中的应用受到限制。聚胍在塑料中的应用近些年受到广泛的关注，但是聚胍盐熔融加工过程中容易出现挂壁粘附螺杆等现象(专利CN201010519982)，导致抗菌母粒不宜挤出，并且由于其水溶性的原因使其容易从材料基体中缓慢析出，导致材料性能下降。提高其分子量、通过接枝改性的方法向聚胍盐中引入活性基团，或者和其他无机抗菌剂复合制备出复合抗菌剂，从而提高其与材料基体的相容性是拓展聚胍盐应用的主要方法。专利US 2009/0182118 A1描述了一种聚胍盐的合成方法，这种方法得到的聚胍盐具有较高的分子量和较好的抗菌效果，可以应用于水处理系统，消毒产品，防腐剂和化妆品中。例如专利ZL00125721.8描述了一种多元胺与胍盐聚合物及其制备方法，在聚胍盐中引入了1-5个活性不饱和双键的C_1-20酰类或酯类化合物，具有较高的活性，能够和聚烯烃牢固结合。ZL00125768.4描述了改性的聚胍盐和聚烯烃类材料的混合制备功能性聚烯烃母粒的方法以及在塑料产品中应用。又如专利ZL1569923描述了一种聚胍盐和聚酯、聚酰胺反应后得到抗菌功能化母粒。

聚胍的改性有对其本身的改性，也可以通过对材料基体的改性，达到增加聚胍与材料相容性的目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种胍基高分子抗菌纳米微球。该胍基高分子抗菌纳米微球以水溶性的聚六亚甲基单胍盐/聚六亚甲基双胍盐为壳，疏水性的共聚物为核，粒径小，在水中易分散，除了和高分子材料有很好的相容性外还具有良好的分散性和抗菌性，杀菌效果良好。

本发明的另一个目的是提供一种胍基高分子抗菌纳米微球的制备方法。该方法使一种具有功能性基团的聚合物和含有胺基的聚胍盐进行化学键结合，得到接枝共聚的抗菌高分子，该这种方法以水为溶剂，工艺简单，经济环保。

为解决上述第一个技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种胍基高分子抗菌纳米微球，该胍基高分子抗菌纳米微球以水溶性的聚六亚甲基单胍盐/聚六亚甲基双胍盐为壳，疏水性的共聚物为核，该胍基高分子抗菌纳米微球的结构特征如下：

其中：

X为H或CH₃的一种；Y为苯环，或苯基化合物，或酯基化合物；

Z为聚六亚甲基单胍基团或聚六亚甲基双胍基团，具体结构为：

聚六亚甲基单胍基团：

聚六亚甲基双胍基团：

其中M为Cl^-、NO₃^-、H₂PO₄^-中的一种。