[发明专利]一种具有抗菌性的生物基聚酯的制备方法

说明书

本发明涉及生物基聚酯技术领域，公开了一种具有抗菌性的生物基聚酯的制备方法，包括以下步骤：将2,5‑呋喃二甲酸、二元醇、催化剂和热稳定剂混合，进行酯化反应；将2,5‑呋喃二甲酸二甲酯、至少含两个羟基的氨基醇、催化剂和热稳定剂混合，进行酯交换反应；将酯化反应产物和酯交换反应产物混合，进行酯交换反应；将酯交换反应产物抽真空，进行一阶段缩聚反应；待无白色液体抽出时，进行二阶段缩聚反应，制得聚酯；将聚酯用六氟异丙醇溶解后，滴加金属盐溶液，进行络合反应；加入不良溶剂进行沉淀，过滤，将沉淀用蒸馏水洗净后，烘干，即获得具有抗菌性的生物基聚酯。本发明的制备方法制得的生物基聚酯具有较好的抑菌和杀菌能力。

技术领域

本发明涉及生物基聚酯技术领域，尤其涉及一种具有抗菌性的生物基聚酯的制备方法。

背景技术

生物基聚酯主要是指以生物基单体为来源的二元酸与二元醇聚合得到的聚酯材料。近些年来，由于石油资源的不断短缺，生物基材料越来越受到人们的关注，生物基聚酯就是其中非常重要的一种。生物基聚酯领域的研究主要集中在聚乳酸(PLA)、聚羟基脂肪酸(PHA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)等。其中，聚呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)与石油基聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的结构、性能接近，未来有望替代PET在一些领域的应用，如纤维、薄膜、瓶片等。一些领域(尤其是生物医用材料领域)对PEF的抗菌性能有较高的要求。目前，石油基PET的抗菌改性主要包括表面接枝改性、共混改性、共聚改性和纳米无机复合改性四类方法，但尚未有关于生物基PEF的抗菌改性报道。考虑到PEF化学结构的特殊性，常规的改性方法并不适合于PEF的抗菌改性。因此，合适的抗菌改性工艺对于PEF来说有着非常重要的意义。

公开号为CN108219121A的中国专利文献公开了一种生物基高阻隔性聚酯材料及其合成方法，以2,5-呋喃二甲酸和二元醇为原料，经酯化反应、缩聚反应和提纯精制三个步骤，合成了一种具有较好的力学性能、热性能和阻隔性能的聚呋喃二甲酸二元醇酯。这种聚呋喃二甲酸二元醇酯通过优良的阻隔性能，能在一定程度上阻隔微生物，但这只是物理阻菌，无法杀死微生物，因此抗菌能力有限，并且，当聚酯被制成纤维用于纺织领域时，由于面料由纤维交织而成，聚酯的高阻隔性无法使制得的面料也具有高阻隔性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种具有抗菌性的生物基聚酯的制备方法。该方法制得的生物基聚酯具有抑菌和杀菌能力，因而抗菌性能较好，即使应用于纺织领域也能保持较好的抗菌性能。

本发明的具体技术方案为：

一种具有抗菌性的生物基聚酯的制备方法，包括以下步骤：

(1)将2,5-呋喃二甲酸、二元醇、催化剂和热稳定剂混合，进行酯化反应；

(2)将2,5-呋喃二甲酸二甲酯、至少含两个羟基的氨基醇、催化剂和热稳定剂混合，进行酯交换反应；

(3)将步骤(1)中的酯化反应产物和步骤(2)中的酯交换反应产物混合，进行酯交换反应；

(4)将步骤(3)制得的酯交换反应产物抽真空，进行一阶段缩聚反应；待无白色液体抽出时，进行二阶段缩聚反应，制得聚酯；

(5)将步骤(4)制得的聚酯用六氟异丙醇溶解后，滴加金属盐溶液，进行络合反应；

(6)加入不良溶剂进行沉淀，过滤，将沉淀用蒸馏水洗净后，烘干，即获得具有抗菌性的生物基聚酯。

本发明在聚呋喃二甲酸二元醇酯分子链中引入氨基醇，再由氨基醇中带孤对电子的氮原子络合金属离子，金属离子能与细菌和真菌带负电的细胞膜结合，破坏细胞膜功能而进入细胞内，干扰细胞的正常代谢，最终杀死细胞，通过这种方式，能赋予生物基聚酯优良的抗菌性能。