[发明专利]一种阳离子型聚丙烯酸酯抗菌乳液及其制备方法

说明书

本发明提供一种阳离子型聚丙烯酸酯抗菌乳液及其制备方法，所述制备方法为以阳离子乳化剂十六烷基二甲基苄基氯化铵和非离子乳化剂异构十三醇聚氧乙烯醚复配作为乳化剂、丙烯酸丁酯为软单体、苯乙烯为硬单体、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十四烷基溴化铵为可聚合阳离子抗菌单体、双丙酮丙烯酰胺为交联单体、丙烯酸为功能单体、2,2´‑偶氮(2‑甲基丙基脒)二盐酸盐为引发剂，通过乳液聚合制得阳离子型聚丙烯酸酯抗菌乳液。通过在乳液聚合体系中引入具有阳离子性、可聚合性及乳化性能的甲基丙烯酰氧乙基二甲基十四烷基溴化铵单体，直接在聚合物大分子中引入具有抗菌性的季铵基团，制得的聚丙烯酸酯抗菌乳液具有较好稳定性及耐久抗菌性。

技术领域

本发明涉及抗菌剂制备工艺技术领域，尤其涉及一种阳离子型聚丙烯酸酯抗菌乳液及其制备方法 。

背景技术

随着社会和科技的快速发展，人们生活水平得到不断提高，使人们对细菌以及病毒等有害微生物对人类健康的危害越来越重视，从而对抗菌材料的要求越来越高。聚丙烯酸酯乳液作为一种综合性能优异的高分子聚合乳液，在许多领域已被广泛应用。而聚丙烯酸酯抗菌乳液主要通过两个方法制得：直接混合法和乳液聚合法。直接混合法是指将聚丙烯酸酯乳液与纳米Ag、ZnO、TiO₂及其它一些抗菌剂直接混合制成，这种制备方法虽然工艺简单，但是仍然无法解决抗菌材料稳定性差、抗菌剂析出、抗菌性能易失效等问题。乳液聚合法通过在聚丙烯酸酯的聚合过程中引入具有抗菌基团的功能性单体，利用化学共聚的方式将抗菌基团牢牢地固定在聚合物上，赋予材料良好的抗菌性能。

如公开号CN112279957A的发明专利公开了一种水性聚丙烯酸酯抗菌乳液及其制备方法和在涂料中的应用，以水为溶剂将含异噻唑啉酮基单体与丙烯酸酯类单体通过预乳化、聚合、熟化和后处理等步骤得到的水性聚丙烯酸酯乳液。公开号CN112961368A的发明专利公开一种抗菌疏水树枝状聚丙烯酸酯乳液及其制备方法，利用庚七醇、五亚乙基六胺为内核，与丙烯酸单体中的-COOH发生酯化反应、酰胺化反应，并在引发剂的作用下，与甲基丙烯酸甲酯、含氟丙烯酸酯单体加成聚合，形成含氟聚丙烯酸酯支链内壳，再与乙烯基硅油、改性纳米磷酸锆进一步接枝共聚，形成具有核-内壳-外壳结构的抗菌、抗老化、疏水树枝状聚丙烯酸酯乳液。上述两种制备工艺虽然通过在聚丙烯酸酯的聚合过程中引入具有抗菌基团的功能性单体，赋予材料良好的抗菌性能，但是第一种方法所得乳液为阴离子型，应用途径受限；而第二种方法制备工艺太复杂，存在稳定性的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中由于抗菌单体与聚合物之间相容性以及共聚活性等问题，导致聚合过程中存在聚合稳定性的问题，提供一种制备工艺简单的阳离子型聚丙烯酸酯抗菌乳液的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种阳离子型聚丙烯酸酯抗菌乳液的制备方法，以阳离子乳化剂十六烷基二甲基苄基氯化铵和非离子乳化剂异构十三醇聚氧乙烯醚复配作为乳化剂、丙烯酸丁酯为软单体、苯乙烯为硬单体、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十四烷基溴化铵为可聚合阳离子抗菌单体、双丙酮丙烯酰胺为交联单体、丙烯酸为功能单体、2,2´-偶氮(2-甲基丙基脒)二盐酸盐为引发剂，通过乳液聚合制得阳离子型聚丙烯酸酯抗菌乳液。

优选的，所述乳化剂占原料总质量的1%，其中十六烷基二甲基苄基氯化铵和异构十三醇聚氧乙烯醚的质量比为1:1。

优选的，所述软单体丙烯酸丁酯与硬单体苯乙烯的摩尔比4:1，总含量20~25%。交联单体双丙酮丙烯酰胺含量为1 %，功能单体丙烯酸的含量0.5%。

优选的，所述可聚合阳离子抗菌单体，由丙烯酸二甲氨基乙酯和溴十四烷按摩尔比1.2:1，在45 ℃反应8 h而制得，可聚合阳离子抗菌单体含量为5~8%。

优选的，所述引发剂2,2´-偶氮(2-甲基丙基脒)二盐酸盐用量为0.2~0.3%。

优选的，包含以下步骤：