[发明专利]一种抗菌聚酯材料及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种抗菌聚酯材料及其制备方法。该抗菌聚酯高分子材料属于一种具有抗菌作用的三聚氯氰衍生的含薄荷醇侧基的高分子材料。其通过二元酸化合物与三聚氯氰衍生的可聚合二醇单体化合物中的两个羟基缩聚合成。该抗菌聚酯材料具有高效抗菌作用，成本低廉、结构简单、易于制备，可广泛应用于卫生、环保或医疗产业。

技术领域

本发明属于功能高分子材料合成技术领域，涉及一种新型抗菌聚酯材料及其制备方法与应用，具体涉及一种基于三聚氯氰衍生的可聚合二醇单体化合物与二元酸化合物缩聚合成的抗菌聚酯材料及其制备方法与应用。

背景技术

聚酯材料以其优良的性能在服装、家纺、医疗等行业被广泛应用。随着人们生活水平和环保意识的提高，病原微生物的污染在卫生保健产品、医疗器械、水、空气净化系统、食品包装等领域受到极大关注。聚酯材料的抗菌性能也成为研究热点。

目前制备抗菌聚酯材料的方法有以下几种：第一，将抗菌剂与聚酯材料物理共混，获得其复合抗菌材料。例如，中国专利CN107880500，采用母粒共混纺丝法将银系抗菌剂均匀分散在聚酯基体中获得抗菌聚酯材料；中国专利CN107604655，将具有抑菌效果的薰衣草香精油通过浸渍整理定型到聚酯面料中，得到的聚酯面料对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和大肠杆菌抗菌均有抗菌效果。第二，在材料表面修饰或接枝抗菌剂，例如，中国专利CN107759779，在PET大分子主链引入自由氨基侧基，与Ag⁺、Cu²⁺等具有抗菌性的金属离子进行络合反应，实现金属离子聚酯分子侧链的固定，获得持久抗菌性能的聚酯材料。

上述现有的抗菌聚酯材料总是不尽如人意，存在这样或那样的一些缺陷，一方面，通过物理共混法掺杂的抗菌剂会随着时间的推移逐渐释放，抗菌性能减弱从而无法实现持久的抗菌效果；另一方面，常用于表面修饰的抗菌剂如金属离子、季铵盐类、咪唑类化合物往往不能满足环境的友好要求，而且死亡微生物在聚合物表面的积聚会妨碍抗菌功能团发挥作用；还有，通过释放杀菌剂抗菌的方式，不仅破坏有害菌群，对皮肤自有菌群也可能产生伤害，不能满足良好的生物相容性。

因此，目前存在的问题是需要研究开发一种具有高效和持久的抗菌性能和良好的生物相容性的抗菌聚酯材料。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种抗菌聚酯材料，该抗菌聚酯材料环境友好且具有高效抗菌性能，使用过程中不会使得微生物产生抗菌剂耐受性，产生耐药菌。

本发明的目的之二在于提供一种上述抗菌聚酯材料的制备方法，采用该方法制备抗菌聚酯材料，工艺简单，成本低廉，产品结构简单且具有高效抗菌作用，可广泛应用于卫生、环保或医疗产业。

为此，本发明第一方面提供了一种抗菌聚酯材料，其分子结构如式(Ⅰ)所示：

式(Ⅰ)中：

n为聚合物的重复单元数，取值为正整数。

在本发明的一些实施例中，n＝1-5000。

根据本发明，所述抗菌聚酯材料能够抑制或阻止微生物粘附于其表面；优选地，所述微生物包括细菌和/或真菌。

本发明第二方面提供了一种如本发明第一方面所述的抗菌聚酯材料的制备方法，其包括制备抗菌聚酯材料的步骤：在氮气氛下将二元酸化合物、三聚氯氰衍生的可聚合二醇单体化合物与催化剂在第Ⅱ溶剂中混合均匀，在脱水剂存在条件下进行缩聚反应，制得抗菌聚酯材料粗产品。

根据本发明，所述三聚氯氰衍生的可聚合二醇单体化合物的分子结构如式(Ⅱ)所示：

式(Ⅱ)。

根据本发明，所述三聚氯氰衍生的可聚合二醇单体化合物的制备方法的包括以下步骤：