[发明专利]一种ATRP法制备氮卤胺型抗菌棉织物的方法

说明书

本发明公开了一种ATRP法制备氮卤胺型抗菌棉织物的方法，涉及抗菌织物技术领域，本发明在棉织物表面直接引入抗菌聚合物，引入的聚合物中含有的氨基容易形成氢键，从而对棉织物的表面有一定的保护作用，减少后续卤化过程中棉织物表面的损伤，进一步稳定棉织物的机械性能与力学性能等；并且卤化过程简单方便，卤化所用材料价格低廉且易得；同时棉织物材料可二次使用，符合绿色发展的趋势以及循环发展的方针。因此，本发明使用ATRP法制备氮卤胺型抗菌棉织物具有良好的实用性、经济性、环保性，更符合绿色化学发展理念，为抗菌棉织物提供更多可能。

技术领域：

本发明涉及抗菌织物技术领域，具体涉及一种ATRP法制备氮卤胺型抗菌棉织物的方法。

背景技术：

棉花作为天然纤维素材料之一，因其对皮肤无刺激、耐磨性好等特点，被广泛应用于保健、医疗、运动服装、卫生用品等领域。然而，由于环境的日益恶化，棉织物在使用中容易受到细菌、病毒和真菌的感染，尤其是天然棉纤维，从而引起棉织物的接触感染和损伤。值得庆幸的是，棉花作为一种天然纤维素，其自身结构上含有大量具有-OH基团的多糖和少量的羧酸基团。正是这些多糖结构和羧酸基团赋予了棉织物较好的可塑性。因此，研究人员通过化学方法将具有各种功能的结构单元引入到棉织物中，从而赋予棉织物新的优良性能，如抗菌活性。因此，近几年来，越来越多的研究人员开始关注抗菌棉织物的开发，从而来控制疾病的感染和传播。因此，随着研究的不断深入，不同的抗菌物质被采用不同的方法合成并引入或涂抹至棉织物材料中以达到一定的抗菌效果。

在各种抗菌材料的制备中，氮卤胺前驱体因其高效、快速、耐用、可循环和广谱抗菌等特性，成为研究人员青睐的杀菌剂。这类氮卤胺化合物，通过将N-H基团卤化成强氧化的N-Cl或N-Br抗菌单元，游离的卤素阳离子具有强氧化性，发挥良好的杀灭各种真菌、细菌等微生物的能力。以此同时，该类抗菌材料在抗菌性能下降后，可通过简单的氯化作用而重新赋予抗菌性能，因此近年来成为研究者关注的对象。

迄今为止，已报道的制备方法的不足之处主要有副反应、多步反应导致的不可控性和棉纤维主链的不理想降解。还表现出持久性欠缺、稳定性不够和低效的特点，以及其他问题。并且，一些化学表面改性甚至会大幅影响材料的热力学和力学性能。因此，开发一种简单高效的抗菌棉织物的策略具有挑战性和必要性。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种ATRP法制备氮卤胺型抗菌棉织物的方法，以2-氨基-4-羰基-6-甲基嘧啶、甲基丙烯酸异氰基乙酯为原料合成氮卤胺前驱体，再加入酰化试剂在棉织物上进行ATRP反应制备大分子引发剂，然后在大分子引发剂的作用下接枝氮卤胺前驱体于棉织物上，制备得到改性氨基棉织物，最后通过卤化反应制得氮卤胺型抗菌棉织物，使棉织物具有抗菌性能持久、耐冲洗牢度高、可重复再生氯化作用等优点，提升了其在抗菌棉织物领域的应用前景。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

一种ATRP法制备氮卤胺型抗菌棉织物的方法，包括如下步骤：

S1、将2-氨基-4-羰基-6-甲基嘧啶、二甲基亚砜加入反应器中，搅拌溶解，然后加入甲基丙烯酸异氰基乙酯，搅拌反应，降温至室温后冲洗沉淀，分离产品并干燥，得到氮卤胺前驱体；

S2、将棉织物、三乙胺、酰化试剂、N,N-二甲基甲酰胺加入反应器中，室温条件下反应，取出棉织物，洗涤除去棉织物吸附的杂质，再将棉织物干燥，制得大分子引发剂；

S3、将S1制得的氮卤胺前驱体、N,N-二甲基甲酰胺加入反应器中，搅拌均匀，再加入S2制得的大分子引发剂、氨基配体、溴化铜，整个体系用氮气置换后封闭反应器，然后用注射器加入催化剂，搅拌反应，反应结束后冲洗除去棉织物吸附的杂质，再将棉织物干燥，制得改性氨基棉织物(最小结构单元如式a所示)；