[发明专利]抑菌型聚砜材料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于聚砜材料技术领域，具体涉及一种抑菌型聚砜材料及其制备方法和应用。所述抑菌型聚砜材料的制备方法，先将交链孢酚甲醚溶于有机溶剂中，滴加K₂CO₃或Na₂CO₃溶液进行反应，得到高纯度交链孢酚甲醚盐；再将聚砜、多聚甲醛、盐酸加入有机溶剂中，混合均匀，加入催化剂，再和交链孢酚甲醚盐进行接枝反应，得到抑菌型聚砜聚合液；将抑菌型聚砜聚合液在乙醇中进行沉淀析出，得到抑菌型聚砜材料。本发明的抑菌型聚砜材料，同时对绿脓杆菌、大肠杆菌、乳酸链球菌、金黄色葡萄球菌均有极好的抑制性，确保了单体接枝的均匀性和稳定性，不仅赋予了聚砜膜抑菌效果，还提高了聚砜膜的亲水性和力学性能，延长了膜的使用寿命。

技术领域

本发明属于聚砜材料技术领域，具体涉及一种抑菌型聚砜材料及其制备方法和应用。

背景技术

聚砜是一类耐高温以及高机械强度的工程塑料，具有优异的抗蠕变性，在双酚A类聚砜材料出现后成为继纤维素衍生物之后成为现阶段最重要生产量最大的制膜材料。聚砜类成膜材料大致可以分为：双酚A型聚砜、聚醚砜、聚芳砜、聚苯硫醚砜等几类，砜总体上呈线性大分子，分子链由砜基、亚苯基、二苯基砜、醚基及异丙基组成。不同的基团在分子链中被赋予不同的功能，由处于最高价的硫原子的砜基与苯基构成的二苯基砜，构成高度共轭体系，增加了分子链的稳定性，提供大分子的热氧化稳定性、刚性、强度和尺寸稳定性；聚砜分子链以刚性为主，同时醚链又赋予了分子链一定的韧性、柔性、加工性、溶解性和易流动性；而丙基则使分子链具有亲油性，同时会影响分子链的热定稳定性。

虽然聚砜具有诸多优点，但是随着人们使用需求提高，目前的聚砜材料不能满足特定方向使用，如在超滤膜方面，聚砜的抑菌功能较差，使超滤膜在使用过程中效果不佳。因此我们需要制备出具备抑菌功能的聚砜。专利CN112876682A公开了一种季铵盐聚砜抑菌液、制备方法及其应用，该季铵盐聚砜抑菌液对大肠杆菌有好的抑制效果，但是其抑菌种类相对单一，使用效果受限，而且水溶性聚砜在膜领域使用过程中易溶解，影响膜通量及膜的使用寿命，因此季铵盐聚砜在膜领域使用受限。

聚砜膜在使用过程中，生物污染是影响膜性能和使用寿命的重要因素，主要有以下三种影响：（1）由于微生物吸附在膜表面形成生物膜，导致膜运行期间效率下降；（2）细菌细胞和其代谢产物会造成二次污染；（3）为克服生物膜阻碍，增加运行能耗，膜通量下降。因此，制备一种同时可以抑制多种细菌的聚砜材料变得尤为重要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种抑菌型聚砜材料，同时对绿脓杆菌、大肠杆菌、乳酸链球菌、金黄色葡萄球菌均有极好的抑制性；本发明还提供其制备方法，确保了单体接枝的均匀性和稳定性；本发明还提供其在膜材料中的应用，不仅赋予了聚砜膜抑菌效果，还提高了聚砜膜的亲水性和力学性能，延长了膜的使用寿命。

本发明的目的之一是：

提供一种抑菌型聚砜材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）交链孢酚甲醚盐的合成：将交链孢酚甲醚溶于有机溶剂中，升温至50～60℃，滴加K₂CO₃或Na₂CO₃溶液进行反应，得到交链孢酚甲醚盐；

（2）接枝合成：将聚砜、多聚甲醛、盐酸加入有机溶剂中，混合均匀，加入催化剂，通氮气保护，再加入交链孢酚甲醚盐，在50～60℃进行接枝反应，得到抑菌型聚砜聚合液；将抑菌型聚砜聚合液在乙醇中进行沉淀析出，然后过滤、洗涤、干燥，得到抑菌型聚砜材料。

本发明步骤（1）中：

所述交链孢酚甲醚和K₂CO₃或Na₂CO₃的摩尔比为1:1.1～1:1.2。

所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、乙腈、丙酮中的一种或多种。