一种具有抗菌抗病毒功能的聚酰胺及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种具有抗菌抗病毒功能的聚酰胺及其制备方法和应用，所述具有抗菌抗病毒功能的聚酰胺为负载阳离子聚合物胍盐抗菌抗病毒聚酰胺；所述负载阳离子聚合物胍盐抗菌抗病毒聚酰胺由聚阳离子胍盐嵌段和聚酰胺反应单体的原料混合并通过无规共聚而成，或由聚阳离子聚合物胍盐嵌段和二酸封端的聚酰胺嵌段构成。与现有技术相比，本发明专利技术中制备的聚酰胺中抗菌抗病毒组分无溶出，分散均匀，持久性能佳，生物相容性好。生物相容性好。

【技术实现步骤摘要】
一种具有抗菌抗病毒功能的聚酰胺及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及功能聚酰胺材料
，尤其是涉及一种具有抗菌抗病毒功能的聚酰胺及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]全球化给人们带来日益繁荣的生活，同时也比以往更快、不稳定地传播传染病。市场对于纺织面料的穿着抗菌性要求也日益增长，特别是特殊环境下安全性尤为重要。聚酰胺纤维在纺织领域使用频率高，应用广，但其本身无抑菌功能，易吸附细菌等微生物，影响人体健康。故通过添加少量抗菌剂，获得具有抗菌功能的聚酰胺亟待研究。
[0003]目前，抗菌聚酰胺改性复合材料通常面临两个问题：一是有机抗菌剂负载多以后整理方式将抗菌剂粘附于聚酰胺表面，抗菌耐久性差；二是无机抗菌剂负载量小，效果不高，而抗菌剂负载量增大则会带来相容性差、分散困难等问题。
[0004]申请号为202210625731.X的专利申请公开了一种通过二氧化钛负载纳米铜，原位聚合引入聚酰胺6，得到抗菌抗病毒聚酰胺6；申请号为202110321834.2的专利采用磷酸氢锆负载有机聚糠醇包裹的抗菌纳米金属粉微球，实现纳米金属粉的高负载，进而加入聚酰胺聚合反应，得到抗菌性良好的聚酰胺纤维；申请号为201510867078.8的专利申请公开了介孔磷酸锆负载纳米氧化铜的抗菌聚酰胺纤维制备方法。该方案中通过熔融共混或原位共聚的方式将介孔磷酸锆负载氧化铜凝胶前驱体和聚酰胺反应单体进行聚合得到介孔磷酸锆负载纳米氧化铜抗菌聚酰胺，但是该方法所用到纳米金属氧化物，从基体脱落过程极易对人体细胞造成毒性，且泄露到环境产生污染；此外，该抗菌聚酰胺纤维形成的织物白度值下降较为明显。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是为了解决上述问题而提供一种具有抗菌抗病毒功能的聚酰胺及其制备方法和应用，得到的聚酰胺中抗菌抗病毒组分无溶出，分散均匀，持久性能佳，生物相容性好。
[0006]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
[0007]本专利技术第一方面提供一种具有抗菌抗病毒功能的聚酰胺，所述具有抗菌抗病毒功能的聚酰胺为负载阳离子聚合物胍盐抗菌抗病毒聚酰胺；
[0008]所述负载阳离子聚合物胍盐抗菌抗病毒聚酰胺由聚阳离子胍盐嵌段和聚酰胺反应单体的原料混合并通过无规共聚而成，或由聚阳离子聚合物胍盐嵌段和二酸封端的聚酰胺嵌段构成。
[0009]进一步地，所述聚阳离子胍盐嵌段选自以下结构式中的一种：
[0010][0011]其中：m为亚甲基个数，m＝2
‑
10；n为聚阳离子聚合物胍盐嵌段的聚合度，n＝4
‑
50。
[0012]进一步地，所述聚酰胺反应单体选自：己内酰胺、碳原子个数为4
‑
10的直链二元酸、碳原子个数为3
‑
12的直链二元胺中至少一种。
[0013]进一步地，所述二酸封端的聚酰胺嵌段选自以下结构式中的一种：
[0014][0015]其中，M为2
‑
10个亚甲基，n1为二酸封端的聚己内酰胺的聚合度，n1＝2
‑
20，m1为3
‑
12，m2为4
‑
10；n2为二酸封端的聚酰胺的聚合度，n2＝1
‑
20。
[0016]进一步地，所述负载阳离子聚合物胍盐抗菌抗病毒聚酰胺的数均分子量为10000
‑
30000，相对粘度为1.5
‑
3.0，玻璃化转变温度为20
‑
65℃，熔点为180
‑
250℃。
[0017]本专利技术第二方面提供一种如上述具有抗菌抗病毒功能的聚酰胺的制备方法，包括以下步骤：
[0018]反应A：将阳离子聚合物胍盐和己内酰胺、6
‑
氨基己酸、去离子水混合后，进行水解开环、缩聚、加聚反应，得到负载阳离子聚合物胍盐的无规共聚酰胺6；
[0019]或，
[0020]反应B：将阳离子聚合物胍盐和直链二元酸、直链二元胺、去离子水混合后，进行缩聚、加聚反应，得到负载阳离子聚合物胍盐的无规共聚酰胺PAXX。
[0021]进一步地，反应A中，开环反应的温度为200
‑
260℃，时间为1
‑
5h，压力0
‑
0.3MPa，之后缓慢降低压力至常压；
[0022]或，为提高无规共聚酰胺6分子量，对体系进行抽真空，使之进行缩聚反应，得到无规共聚产物，缩聚反应的温度为240
‑
265℃，时间为1
‑
6h，缩聚反应体系的真空度为500
‑
5000Pa，
[0023]以己内酰胺的质量为基准，所述6
‑
氨基己酸的加入量为0.1
‑
5％，去离子水的含量为1％
‑
8％；
[0024]反应B中，先在温度170
‑
280℃恒温反应1
‑
5h，压力0
‑
2MPa，之后缓慢降低压力至常压，缩聚反应温度为220
‑
285℃，时间为1
‑
6h，缩聚反应体系的真空度为500
‑
5000Pa；
[0025]所述直链二元酸、二元胺之和或者直链二元胺二元酸盐在去离子水中的质量浓度为40％
‑
70％。
[0026]本专利技术第三方面提供另一种如上述具有抗菌抗病毒功能的聚酰胺的制备方法，包括以下步骤：
[0027]反应C：将己内酰胺、二元酸、去离子水置于反应容器中，在一定温度和压力下进行水解开环，缩聚反应，得到双端羧基聚酰胺6预聚体，通过二次加料，将阳离子聚合物胍盐进一步加入，在抽真空条件下进行缩聚反应，得到负载阳离子聚合物胍盐的抗菌抗病毒共聚酰胺6；
[0028]或，
[0029]反应D：将直链二元酸二元胺盐、二元酸、去离子水置于反应容器中，进行缩聚反应，得到双端羧基聚酰胺预聚体，通过二次加料，将阳离子聚合物胍盐进一步加入，进行缩聚反应，得到负载阳离子聚合物胍盐的抗菌抗病毒嵌段共聚酰胺PAXX。
[0030]进一步地，反应C中，开环、缩聚反应的温度为200
‑
260℃，时间为1
‑
5h，压力0
‑
0.3MPa，之后缓慢降低压力至常压，得到双端羧基聚酰胺6预聚体，通过二次加料，加入抗菌抗病毒剂，对体系进行抽真空，使之进行缩聚反应，得到聚阳离子胍盐
‑
聚酰胺6共聚产物，缩聚反应的温度为240
‑
265℃，时间为1
‑
6h，缩聚反应体系的真空度为500
‑
5000Pa，
[0031]所述双端羧基聚酰胺6预聚体的制备过程中，去离子水的质量含量为1％
‑
8％，所述双端羧基聚酰胺6预聚体的数均分子量为1000
‑
8000；
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有抗菌抗病毒功能的聚酰胺，其特征在于，所述具有抗菌抗病毒功能的聚酰胺为负载阳离子聚合物胍盐抗菌抗病毒聚酰胺；所述负载阳离子聚合物胍盐抗菌抗病毒聚酰胺由聚阳离子胍盐嵌段和聚酰胺反应单体的原料混合并通过无规共聚而成，或由聚阳离子聚合物胍盐嵌段和二酸封端的聚酰胺嵌段构成。2.根据权利要求1所述的一种具有抗菌抗病毒功能的聚酰胺，其特征在于，所述聚阳离子胍盐嵌段选自以下结构式中的一种：其中：m为亚甲基个数，m＝2
‑
10；n为聚阳离子聚合物胍盐嵌段的聚合度，n＝4
‑
50。3.根据权利要求1所述的一种具有抗菌抗病毒功能的聚酰胺，其特征在于，所述聚酰胺反应单体选自：己内酰胺、碳原子个数为4
‑
10的直链二元酸、碳原子个数为3
‑
12的直链二元胺中至少一种。4.根据权利要求1所述的一种具有抗菌抗病毒功能的聚酰胺，其特征在于，所述二酸封端的聚酰胺嵌段选自以下结构式中的一种：其中，M为2
‑
10个亚甲基，n1为二酸封端的聚己内酰胺的聚合度，n1＝2
‑
20，m1为3
‑
12，m2为4
‑
10；n2为二酸封端的聚酰胺的聚合度，n2＝1
‑
20。5.根据权利要求1所述的具有抗菌抗病毒功能的聚酰胺，其特征在于，所述负载阳离子聚合物胍盐抗菌抗病毒聚酰胺的数均分子量为10000
‑
30000，相对粘度为1.5
‑
3.0，玻璃化转变温度为20
‑
65℃，熔点为180
‑
250℃。6.一种如权利要求1至5中任意一项所述具有抗菌抗病毒功能的聚酰胺的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：反应A：将阳离子聚合物胍盐和己内酰胺、6
‑
氨基己酸、去离子水混合后，进行水解开环、缩聚、加聚反应，得到负载阳离子聚合物胍盐的无规共聚酰胺6；或，反应B：将阳离子聚合物胍盐和直链二元酸、直链二元胺，或者直链二元胺二元酸盐、去离子水混合后，进行缩聚、加聚反应，得到负载阳离子聚合物胍盐的无规共聚酰胺PAXX。7.根据权利要求6所述的一种具有抗菌抗病毒功能的聚酰胺的制备方法，其特征在于，反应A中，开环反应的温度为200
‑
260℃，时间为1
‑
5h，压力0
‑
0.3MPa，之后缓慢降低压力至常压；
或，为提高无规共聚酰胺6分子量，对体系进行抽真空，使之进行缩聚反应，得到无规共聚产物，缩聚反应的温度为240
‑
265℃，时间为1
‑
6h，缩聚反应体系的真空度为500
‑
5000Pa，以己内酰胺的质量为基准，所述6
‑
氨基己酸的加入量为0.1
‑
5％，去离子水的含量为1％
‑
8％；反应B中，先在温度170
‑
280℃恒温...

【专利技术属性】
技术研发人员：王学利，高思梦，马博谋，俞建勇，金前鹏，娄威，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：