[发明专利]透明、抗菌有机玻璃及其制造方法

说明书

本申请涉及一种透明、抗菌有机玻璃，包括基体及形成于基体的抗菌分子，抗菌分子通过位于远端的脂溶性链段与用于制备基体的甲基丙烯酸甲酯单体进行共聚反应和/或与基体中的聚甲基丙烯酸甲酯之间的分子间作用力而稳定分布在基体之中。还涉及一种透明、抗菌有机玻璃的制造方法。本申请使用的抗菌分子的远端为脂溶性链段，从而具有优异的亲油特性，通过与基体材料的高度相溶适配，确保了抗菌分子在有机玻璃中的均一存在。同时，抗菌分子通过共相参与形成有机玻璃的聚合反应而稳定分布在基体中，结合紧密，可以得到高透明有机玻璃，并赋予有机玻璃以高效的广谱抗菌功能。

技术领域

本申请涉及有机玻璃技术领域，具体涉及一种透明、抗菌有机玻璃及其制造方法。

背景技术

有机玻璃(PMMA)因其优异的力学性能、生物相容性以及高透光率等特点而成为透明高分子材料中的重要成员，在航空航天、轨道交通、节能环保、生物医疗等领域具有重要的应用价值，如大曲率飞行器保护罩、隔音屏障、透明隔热板、防护面罩、视窗、微创介入导管等常见产品，然而上述具体案例均缺失了在如医院、校园、家装等特定应用场景中所亟需的抗菌性能，使有机玻璃的应用范围和功能表达受到一定程度的限制。

众所周知，抗菌剂是达到抑制致病微生物生长或使其失活的化学物质，为了获得具有抗菌功能的有机玻璃而引入抗菌剂是比较普遍的制备方法。为此，人们进行了多方面的努力与尝试，如在有机玻璃表面喷涂抗菌涂层，由于此时抗菌效果仅依赖于表面薄膜，使用时易发生磨损失效；或者添加传统化学抗菌剂，虽然抑菌作用较好，但是存在使用过程中的表面析出(影响透光性)及生物安全性偏低(具有生物毒性)等问题。随着人们对化学残留问题的关注以及产品安全要求的提高，消费者更愿意接受天然抗菌剂的相关应用。此外，由于病原菌对传统杀菌剂的耐药性增加，天然抗菌剂被认为是可同时解决微生物抗性增加和满足消费者对更健康产品期待的有效解决方案，开发需求日益强烈。近年来，大量的研究发现天然抗菌剂不仅能抑制细菌、真菌等微生物生长，且来源广泛，兼具抗菌、抗氧化等多种生物活性、生物相容性又极佳。令人遗憾的是，天然抗菌分子通常易溶于水而脂溶性差的化学特性，尤其是不溶于甲基丙烯酸甲酯，使其无法直接应用于抗菌有机玻璃的制备。

发明内容

针对上述技术问题，本申请提供一种透明、抗菌有机玻璃及其制造方法，可以得到高透明有机玻璃，并赋予有机玻璃以高效的广谱抗菌功能。

为解决上述技术问题，本申请提供一种透明、抗菌有机玻璃，包括基体及形成于所述基体的抗菌分子，所述抗菌分子通过位于远端的脂溶性链段与用于制备所述基体的甲基丙烯酸甲酯单体进行共聚反应和/或与所述基体中的聚甲基丙烯酸甲酯之间的分子间作用力而稳定分布在所述基体之中。

可选地，所述抗菌分子的质量占比≤5％，所述基体的质量占比≥90％。

可选地所述抗菌分子包括对具有抗菌活性的天然抗菌分子进行改性得到的改性抗菌分子，所述具有抗菌活性的天然抗菌分子包括酚类、皂苷、壳聚糖、防御素、乳酸链球菌素、罗伊氏菌素中的至少一种。

可选地，所述具有抗菌活性的天然抗菌分子包括具有抗菌活性的植物源天然抗菌分子，所述具有抗菌活性的植物源天然抗菌分子包括儿茶素。

本申请还提供一种透明、抗菌有机玻璃的制造方法，包括：

a.提供基体材料以及抗菌分子，所述抗菌分子具有位于远端的脂溶性链段；

b.制备包括所述基体材料、所述抗菌分子、引发剂的均相混合液；

c.对所述均相混合液进行固化，使所述基体材料聚合形成基体，所述抗菌分子通过所述位于远端的脂溶性链段与所述基体材料中的甲基丙烯酸甲酯单体进行共聚反应和/或与所述基体中的聚甲基丙烯酸甲酯之间的分子间作用力而稳定分布在所述基体之中；

d.得到透明、抗菌有机玻璃。

可选地，步骤a，包括：