[发明专利]一种两性离子聚合物及其制备方法

说明书

本发明涉及高分子材料制备技术领域，公开了一种两性离子聚合物及其制备方法。该聚合物具有式(I)所示的化学结构，按照本发明所述的方法制备的两性离子聚合物具有双电荷通道，且两性离子聚合物中的季铵基团和羧基都具有较强的广谱抗菌性，可以通过涂覆，复合，共混等多种方式被广泛的应用于水处理、电池隔膜和医药治疗等多种过滤分离领域。

技术领域

本发明涉及高分子材料制备技术领域，具体涉及两性离子聚合物及其制备方法。

背景技术

膜分离技术由于其能耗低、工艺简便、绿色环保等不可比拟的优势已经成为新世纪最为新型高效的分离技术，同时也是当代最具发展前景的高新技术之一，高分子分离膜材料作为膜技术的核心更是成为关注的焦点。高分子分离膜是指由高分子复合物或聚合物制成对流体混合物起分离作用的介质，两性离子聚合物是指分子链的重复单元中同时带有阳离子基团和阴离子基团的高分子材料，作为一种新型高效的抗污染膜材料逐步获得人们的关注。

两性离子聚合物同时带有正、负两种电荷，由于其特殊的分子结构，可以达到纳米级别的电荷平衡分散而形成有序结构，表现出与单电荷聚合物迥异的性能和过滤效果。两性离子聚合物中阳离子通常是季铵基团和季膦基团，阴离子通常是羧基、磺酸和磷酸基团，具有一定的抗菌杀菌性能，所以两性离子聚合物具有良好的生物抗污染性能，其两性电荷又使其具有良好的生物相容性，所以两性离子聚合物甚至被认为是一类新的无污染材料，应用于工业水处理及医药治疗中人工器官材料、血浆分离等领域，在生物医药工业中的蛋白质浓缩、净化与分离等方面同样显示出巨大的应用空间。

现有技术中公开的两性离子聚合物虽然具有一定的抗菌杀菌性能，但是抗菌杀菌范围较窄，且应用的方式较为局限。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的两性离子聚合物的抗菌杀菌范围比较狭窄，且应用的方式比较局限的问题，提供一种两性离子聚合物及其制备方法，通过该方法制备的两性离子聚合物具有双电荷通道，两性离子聚合物中的季铵基团和羧基都具有较强的广谱抗菌性，可以通过涂覆，复合，共混等多种方式被广泛的应用于水处理、电池隔膜和医药治疗等多种过滤分离领域。

为了实现上述目的，本发明一方面提供了式(I)所示的两性离子聚合物，

其中，R₁为H、F、C1-C5的烷基或C1-C5的烷氧基；R₂为C1-C8的直链或支链烷基、氟取代的C1-C18的直链或支链烷基或者-R₆-COO^-；R₃为H或-R₆-COO^-；并且，R₂和R₃中的至少一个为-R₆-COO^-，其中，R₆为C1-C3的亚烷基；R₄和R₅同时为H，或者R₄和R₅之间链接形成-CH₂-CH₂-；n为50-150的整数。

优选地，所述两性离子聚合物的结构如式(1)、式(2)、式(3)、式(4)、式(5)或(6)所示，

其中，R₁和n的定义与前文所述相同；R₂’为C1-C8的直链或支链烷基或者氟取代的C1-C18的直链或支链烷基。

本发明第二方面提供了一种制备两性离子聚合物的方法，该方法包括以下步骤：

(1)将式(b1)或式(b2)所示的化合物与R₂’X的四氢呋喃溶液进行季铵化反应，干燥得到式(c1)或式(c2)所示的化合物；