本发明专利技术公开了一种高分子聚合物、该聚合物及其纳米纤维的制备方法。所述的聚合物由至少一种乙烯基卤代酚类单体Ａ、至少一种乙烯基叔胺单体Ｂ和至少一种具有可交联基团的单体Ｃ聚合生成的共聚物。单体Ａ、单体Ｂ和单体Ｃ在引发体系存在下发生聚合反应，反应温度４０～１２０℃，反应４～２４小时；反应结束后经沉淀、过滤、干燥得到目的共聚物。该聚合物经静电纺丝及交联处理可制备成耐溶剂型纳米纤维。本发明专利技术的聚合物及纳米纤维，由于分子结构中含有卤代酚基团和叔胺基团，相互键合生成季胺盐，因而具有良好的抗菌性能；同时，纳米纤维为交联结构，因此该纳米纤维具有良好的溶剂稳定性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种功能高分子材料及其制备方法，尤其是特别涉及一种具有抗菌性能的 高分子聚合物及由此聚合物制备的纳米纤维的制备方法。
技术介绍
随着经济的快速发展及人们生活水平的不断提高，人们对卫生及健康的要求越来越高。 因此，具有抗菌性功能高分子材料越来越受到人们的重视。抗菌性功能高分子在食品包装、 医疗器械、公共设备、污水处理、服装、涂料、家用电器及生物材料等领域具有广泛的应 用价值。常见的抗菌高分子材料有两种类型， 一种是无机抗菌剂与高分子载体复合，另 一种是在高分子上引入抗菌功能团。银离子、二氧化锌和二氧化钛是与高分子复合的常用抗菌剂。无机抗菌剂虽然 具有安全性好，抗菌时效长等优点，但也有光学稳定性差、用量多、成本高等缺点。含 有季胺盐和双胍基团的阳离子聚合物有良好的抗菌活性。由于其具有性能稳定、使用寿命 长、易于储存和加工方便等优点，因此受到了工业产业界的更多关注。季胺盐类阳离子聚合物是研究和应用最广泛的一类抗菌性聚合物高分子。常见的季胺 盐基团是通过叔胺基团与含有卤素的小分子有机化合物复合制备的。季胺盐类阳离子官能团已经通过均聚、共聚及表面接 枝的方法引入到聚合物分子中和材料表面，并展现了良好的抗菌效能。然而通过含有卤素有机小分子 与叔胺基团复合生成的季胺盐会受到使用的溶剂及环境pH值等因素的影响而导致小分子 流失，从而影响抗菌高分子的长效性，同时流失的小分子化合物也会对人体或环境造成危 害。随着生物保护材料需求的日益增加，合成制备具有良好的抗菌性能的聚合物材料及纳米 纤维备受人们关注。具有抗菌性纳米纤维在生物安全、卫生保健及防止恐怖袭击中的潜在 应用，已经引起了各国军方及跨国公司的广泛兴趣。因此制备具有高效杀菌性能、价格便 宜、无毒害、经久耐用的抗菌材料和抗菌性纳米纤维具有非常重要的社会意义和经济价值。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有抗菌性功能高分子共聚物及其纳米纤维，该聚合物高分子 主链上包含的三种组份，其中两种组份间能相互作用生成具有抗菌性能的季胺盐，另组份 可以提供交联的官能团。该聚合物经静电纺丝及交联处理可以制备具有耐溶剂型抗菌性纳 米纤维。本专利技术所涉及的抗菌性功能高分子聚合物及其纳米纤维能够克服现有的季胺盐类 阳离子聚合物中小分子易流失，进而导致功能高分子抗菌性能的失效，以及对人体或环境 造成危害的缺陷；提高功能高分子抗菌性能的长效性和重复利用率，以及防止由于小分子 流失而产生的污染；同时该功能高分子纳米纤维具有交联结构，因此具有良好的耐溶剂性。 本专利技术的另一目的在于提供一种抗菌性功能高分子共聚物及其纳米纤维的制备方法。本专利技术采用如下技术方案一种抗菌性高分子聚合物，其特征在于由至少一种乙烯基卤代酚类单体A，至少一种乙 烯基叔胺单体B和至少一种具有可交联基团的单体C聚合生成的共聚物；单体A具有式I 的结构<formula>formula see original document page 5</formula>单体B具有式II的结构<formula>formula see original document page 5</formula>或<formula>formula see original document page 5</formula>单体c具有式m结构<formula>formula see original document page 5</formula>(III) n = l-5的整数，m其中X为氯、溴或碘，R'为氢或甲基，R3、 W为甲基、乙基或丙基； =1-6的整数。所述的共聚物为无规共聚物、二嵌段共聚物、三嵌段共聚物或多枝状共聚物。 所述的单体A，优选丙烯酸多氯酚酯或甲基丙烯酸多氯酚酯，或是它们的混合物，其中 含取代基氯2 5个；更优选取代基氯为3 5;最优选丙烯酸五氯酚酯或甲基丙烯酸五氯酚酯。所述的单体B，优选4-乙烯基吡啶，2-乙烯基吡啶，甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基甲酯， 丙烯酸-N，N-二甲氨基甲酯，甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯，丙烯酸-N，N-二甲氨基乙酯， 甲基丙烯酸-N，N-二甲氨基丙酯，丙烯酸-N，N-二甲氨基丙酯，甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基丁 酯或丙烯酸-N,N-二甲氨基丁酯或它们的混合物；最优选4-乙烯基吡啶，甲基丙烯酸-N，N-二甲氨基乙酯或丙烯酸-N， N-二甲氨基乙酯。所述的单体C，优选甲基丙烯酸縮水甘油酯和丙烯酸縮水甘油酯。所述的共聚物数均分子量2000 1， 000， 000克/摩尔，分子量分布系数1.1 2.0，分 子中重复单元摩尔比单体A:单体B:单体C-0.01 99: 1: 0.01~0.1。本专利技术还提供了一种所述抗菌性高分子聚合物的制备方法，技术方案如下一种所述抗菌性高分子聚合物的制备方法，在溶剂中，单体A，单体B和单体C在引发 体系存在下发生聚合反应，组份的摩尔比为单体A:单体B:单体C-0.01 99: 1: 0.01~0.1， 反应温度40 120t ，反应4 24小时；反应结束后经沉淀、过滤、干燥得到目的共聚物。所述的单体A为具有式I结构的乙烯基卤代酚类化合物，单体B为具有式II结构的乙 烯基叔胺类化合物，单体A或单体B可以是上述化合物的一种或是它们的混合物。单体A 或单体B都是已知化合物，或可以通过公知的方法制备。例如，单体A可参照已报导的方 法(丙烯酸化工与应用，2006， 19巻，1期，19-21)制备，单体B如4-乙烯基吡啶与 2-乙烯基吡啶已有商品出售。单体C可以通过公知的方法制备，也可以由市售的商品取得。所述的溶剂包括四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺、苯、甲苯、二甲苯、丙酮、甲乙酮、 吡啶、二硫化碳、乙腈、乙酸乙酯、四氯化碳、氯仿或二氯甲垸的单一溶剂，或是它们的 混合溶液。优选四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺或甲苯，最优选四氢呋喃与N,N-二甲基甲酰 胺的混合溶液。根据所用引发体系的不同，本专利技术方法中聚合反应可以是自由基聚合、阴离子聚合、 阳离子聚合、原子转移自由基聚合或可逆加成-断裂链转移聚合。所述的引发体系包括引发 剂、链转移剂和/或催化剂等。自由基聚合和可逆加成-断裂链转移聚合的引发剂包括常用 的偶氮化合物、过氧化合物或氧化一还原体系，如偶氮二异丁氰(AIBN)、偶氮二异庚氰、 过氧化二异丙苯、过氧化二苯甲酰、过氧化二碳酸二乙基己酯等。用于可逆加成-断裂链转 移聚合的链转移剂包括二硫代e-萘甲酸异丁腈酯、二硫代苯甲酸苄基酯(BDB)、 二硫代苯 甲酸苯乙基酯(PEDB)及二硫代苯甲酸异丙苯基酯(CDB)等。用于原子转移自由基聚合的引发 剂包括溴代乙酸乙酯、a-溴代丁酸乙酯、ct-溴代异丁酸乙酯，a-溴代苯乙垸，(i-氯代 苯乙垸，苄基溴和苄基氯等。原子转移自由基聚合采用的催化剂为溴化亚铜或氯化亚铜，使 用的配体为联二吡啶或N,N,N' ，N" ,N"-五甲基二亚乙基三胺(PMDETA)。引发体系的通常 用量为重量百分比0. 01% 5%，优选O. 1 2%,最优选O. 1 1%。为制备无序共聚物，于溶剂中加入乙烯基卤代酚类单体A和乙烯基叔胺类单体B及可 交联的单体C，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种抗菌性高分子聚合物，其特征在于由至少一种乙烯基卤代酚类单体Ａ、至少一种乙烯基叔胺单体Ｂ和至少一种具有可交联基团的单体Ｃ聚合生成的共聚物；单体Ａ具有式Ⅰ的结构：＊－Ｏ－＊－ＣＲ↑［１］＝ＣＨ↓［２］或＊－Ｏ－＊－ＨＣ＝ＣＨ↓［２］（Ⅰ）单体Ｂ具有式Ⅱ的结构：ＣＨ↓［２］＝ＣＲ↑［１］＊或ＣＨ↓［２］＝ＣＲ↑［１］－＊－Ｏ－（ＣＨ↓［２］）↓［ｍ］－＊（Ⅱ）单体Ｃ具有式Ⅲ结构ＣＨ↓［２］＝ＣＲ↑［１］－＊－Ｏ－（ＣＨ↓［２］）↓［ｎ］－＊＊＊（Ⅲ）其中：Ｘ为氯、溴或碘，Ｒ↑［１］为氢或甲基，Ｒ↑［３］、Ｒ↑［４］为甲基、乙基或丙基；ｎ＝１－５的整数，ｍ＝１－６的整数。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：付国东，姚芳，李新松，浦跃朴，尹丽红，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]
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