[发明专利]一种荧光抗菌高分子材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及高分子材料领域的一种荧光抗菌高分子材料和其制备方法及用途。所述荧光抗菌高分子材料包括马来酸酐共聚物锌盐衍生物，激发波长为330～430nm，其最强荧光发射位于400～550nm。所述马来酸酐共聚物锌盐衍生物为羧酸基团上结合有锌离子的马来酸酐共聚物。所述荧光抗菌高分子材料对大肠杆菌、金黄葡萄球菌的抗菌率均大于99％。本发明的荧光抗菌高分子材料是将马来酸酐共聚物加入到碱金属氢氧化物的水溶液中充分反应后加入锌盐和/或锌盐水溶液充分反应生成而得。本发明的荧光抗菌高分子材料所涉及原料及工艺中所使用物品价格低廉，制备方法简单且环境污染低，且所述荧光抗菌高分子材料的荧光性能优异、安全性高、抗菌效果持久，适于工业化应用。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，更进一步说，涉及一种荧光抗菌高分子材料及其制备方法和应用。

背景技术

随着人们环保和健康意识的不断增强，微生物病原菌体的杀灭越来越受到重视。抗菌剂是一类可以抑制或杀死微生物病原菌的化学物质，科研工作者可以将其与塑料、涂料及其它载体混合，制备出具有抗菌效果的复合材料，因此，具有高效、持久、经济的抗菌剂是抗菌领域研究的重点。

抗菌剂可分为天然、无机和有机抗菌剂三大类。天然抗菌剂主要是从天然植物中提取，有限的资源限制了其广泛应用。无机抗菌剂主要包括金属银、锌、铜类金属离子盐，通过物理吸附、离子交换等作用将这些金属离子负载在多孔材料上，具有安全性高、长久性、耐热性等优点，但与基体材料的相容性较差，且价格较高。

有机抗菌剂则包括季铵盐类、脲类、胍类、咪唑类、有机金属类等，具有杀菌速度快、抗菌效能高、加工方便、颜色稳定等特点，其抗菌机理主要是有机抗菌剂上的阳离子与细菌的细胞膜表面的阴离子或与巯基相结合，破坏蛋白质和细胞膜的合成，进而起到杀菌作用。但有机抗菌剂往往存在易渗出、耐热差、使用寿命短等不足，在使用时往往需要多孔材料负载，通过缓慢释放达到长久抗菌的效果。如果不借助载体的负载就可以制备出具有长效性的有机抗菌剂，无疑将具有重要的市场价值。

荧光是一种光致发光现象，当某种物质受到某种波长的照射时，电子吸收光能从基态跃迁至激发态，在返回基态过程中发出比入射光能量低的发射光，荧光材料可广泛应用于标记、防伪等领域。当前常用的防伪材料含有稀土元素，价格高昂，而荧光高分子材料则制备简单、价格低廉。与传统的抗菌剂相比，具有荧光性能的抗菌剂不仅可以通过紫外灯照射或荧光光谱的测定而使其与其他产品区分具有防伪功能，还便于科研工作者快速研究抗菌剂的分散效果、追踪在细菌中的迁移路径。

到目前为止，对具有荧光性能的有机抗菌剂的研究与报道较少，因此，开发低成本、耐热好、长久性的具有荧光性能的有机抗菌剂及其生产流程将具有极其重要的市场价值和经济意义。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提出一种荧光抗菌高分子材料及其制备方法和应用。本发明的荧光抗菌高分子材料，同时具备荧光特性和抗菌性，其原料和工艺中的助剂价格低廉，生产工艺成熟，环境污染低。本发明的荧光抗菌高分子材料制备方法简单易行，应用形式多样，极易进行工业化推广。

本发明的目的之一是提供一种荧光抗菌高分子材料。

本发明所述的荧光抗菌高分子材料包括马来酸酐共聚物锌盐衍生物。所述马来酸酐共聚物锌盐衍生物为羧酸基团上结合有锌离子的马来酸酐共聚物。所述荧光抗菌高分子材料中锌元素的重量分数为10％～70％，优选20％～60％。

本发明所述的荧光抗菌高分子材料在激发波长为330～430nm的荧光最强发射位于400～550nm，属于蓝绿光范围。

所述马来酸酐共聚物可以为现有技术中已有的各种马来酸酐共聚物，优选马来酸酐交替共聚物，马来酸酐交替共聚物包括线性交替共聚物和交联交替共聚物中至少一种。