[发明专利]一种抗菌剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于抗菌剂技术领域，更具体地，本发明涉及一种具有长效、高效、耐热、广谱、无耐药性、以及生物安全性的抗菌剂及其制备方法。

背景技术

随着社会的发展和人民生活水平的不断提高，人们对赖以生存的环境质量和卫生水平提出了更高的要求。与此同时，各种致病微生物在自然界分布广泛，并在一定条件下生长、繁殖、甚至变异，不仅会引起材料的腐蚀、分解，还威胁着人类的健康。因而，能够对健康有所保障的抗菌产品越来越受到人们的青睐。

抗菌是指具有抑制和杀灭细菌等微生物的作用，包括杀菌、抑菌、灭菌、消毒、防霉、防腐等作用。抗菌产品的主要核心物质是抗菌剂，抗菌剂是微生物及其敏感的物质，极少量即可起到抑制微生物生长和杀死微生物的作用。抗菌剂通常分为无机抗菌剂、有机抗菌剂和天然抗菌剂。无机抗菌剂具有安全性高、耐热性好、持久性好等优点，但具有抗菌迟效性的缺点，常见无机抗菌剂有硝酸银、氧化锌、氧化铜、磷酸二氢铵、碳酸锂等；有机抗菌剂具有短期的抗菌性高，但其耐热性和耐久性差，且易水解，常见有机抗菌剂有季铵盐、双呱类、酚类、咪唑类、噻唑类、酰基苯胺、异噻唑酮衍生物等；天然抗菌剂主要来自天然植物的提取，如甲壳素、芥末、蓖麻油、山葵等，使用简便，但抗菌作用有限，耐热性较差，杀菌率低，不能广谱长效使用且数量很少。由此可见，上述的单一型的抗菌剂很难满足现有市场对抗菌剂的需求，因而很难实现真正意义上的光谱抗菌剂。因此，研发与制备长效、高效、耐热、广谱、无耐药性、以及生物安全性的抗菌剂对人类社会发展具有非常重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种具有长效、高效、耐热、广谱、无耐药性、以及生物安全性的抗菌剂及其制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明采取了以下技术方案：

一种抗菌剂，所述抗菌剂为式(Ⅰ)所述结构的化合物：

其中，式(Ⅰ)中，R为苄基或C₄-C₁₆烷基；R₁为Cl或Br；X为Cl或Br；m为20-120，n为25-100。

本发明的另一目的在于提供所述的抗菌剂的方法，包括以下步骤：

a.将甲基丙烯酸二甲氨基乙酯烷基或苄基卤化物、马来酸酐、溶剂加入反应容器中，搅拌并通入氮气，将温度升高至35-60℃，加入引发剂，反应5-12h，再升温至50-70℃，继续反应1-2h，冷却，分离提纯，得到产物A，其中，所述甲基丙烯酸二甲氨基乙酯烷基或苄基卤化物与马来酸酐的摩尔比为(1-14)：(6-19)；

b.将步骤a中的产物A、氨丙基POSS溶于甲苯中，在80-95℃下反应20-30h后分离提纯，得到产物B，其中，所述氨丙基POSS与产物A摩尔比为(1.0-1.08)：1；

c.将步骤b中的产物B置于次氯酸钠或次溴酸钠中，于室温静止反应1-2h，过滤、烘干，即得抗菌剂。

在一种实施方式中，步骤a中，所述甲基丙烯酸二甲氨基乙酯烷基或苄基卤化物为甲基丙烯酸二甲氨基乙酯苄基氯化铵、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯丁基溴化铵、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯十六烷基溴化铵或甲基丙烯酸二甲氨基乙酯十二烷基溴化铵。

在一种实施方式中，步骤a中，所述溶剂为水、1，4-二氧六环、N，N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜中的任意一种或两种。

在一种实施方式中，步骤a中，所述溶剂为1，4-二氧六环和N，N-二甲基甲酰胺。

在一种实施方式中，所述1，4-二氧六环和N，N-二甲基甲酰胺的体积比为(1-2)：1。

在一种实施方式中，所述步骤a中，所述引发剂为为过硫酸铵和/或偶氮二异丁腈。

在一种实施方式中，所述过硫酸铵和偶氮二异丁腈的摩尔比为1：1。

在一种实施方式中，所述产物B为式(Ⅱ)述结构的化合物：

其中，式(Ⅱ)中，R为C₄-C₁₆烷基或苄基；X为Cl或Br；m为20-120，n为25-100。

本发明又一目的在于提供所述的抗菌剂在塑料、涂料、织物、纸张、橡胶、树脂、木材、建材或者水处理领域中的应用。

本发明相对于现有技术，具有以下优点：

1.本发明的抗菌剂属于高分子抗菌剂，具有绿色环保，对皮肤没有刺激性，且提高了抗菌剂的使用效率。

2.本发明的抗菌剂上具有与基体反应的活性基团，可制备持久的抗菌产品。