[发明专利]一种抗菌聚酯共聚改性工艺

说明书

本发明公开了一种抗菌聚酯共聚改性工艺，涉及抗菌高分子材料技术领域，将羟基封端的聚酯低聚物和式(I)所示结构的化合物在催化剂存在下进行缩聚反应，得到抗菌改性聚酯。本发明采用羟基封端的聚酯低聚物作为预聚体，与式(I)化合物经缩聚反应制备抗菌改性聚酯，这种方式不仅可以最大程度地保留聚酯分子的原本结构，还能通过少量式(I)化合物结构的引入来赋予聚酯材料优良的抗菌作用。

技术领域：

本发明涉及抗菌高分子材料技术领域，具体涉及一种抗菌聚酯共聚改性工艺。

背景技术：

聚酯是由多元醇和多元酸缩聚而得的聚合物总称，主要指聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，习惯上也包括聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)和聚芳酯等线型热塑性树脂，是一类性能优异、用途广泛的工程塑料，也可制成聚酯纤维和聚酯薄膜。聚酯包括聚酯树脂和聚酯弹性体。聚酯树脂又包括聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT))和聚芳酯(PAR)等。聚酯弹性体(TPEE)一般由对苯二甲酸二甲酯、1,4-丁二醇和聚丁醇聚合而成，链段包括硬段部分和软段部分，为热塑性弹性体。

近年来，制备抗菌聚酯的常用方法包括熔融共混法、表面处理法和接枝共聚法等。熔融共混法较易实施，但由于聚酯的加工温度高，因此必须选择耐高温抗菌剂。表面处理法的工艺简单，但不耐洗涤，抗菌持久性差，多应用于一次性产品。接枝共聚法则需选用能够与聚酯发生反应的抗菌剂，因此对抗菌剂的分子结构有要求。

目前，可用于制造抗菌聚酯的抗菌剂主要包括无机抗菌剂、有机抗菌剂和天然抗菌剂。无机抗菌剂是利用银、铜、锌等金属的抗菌能力，通过物理吸附离子交换等方法，将银、铜、锌等金属(或其离子)固定在氟石、硅胶等多孔材料的表面制成抗菌剂，然后将其加入到聚酯中即获得具有抗菌能力的材料。但无机抗菌剂在聚酯中较难分散，易造成聚酯材料柔韧性差、断裂强度低等缺陷。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。有机抗菌剂主要有酰基苯胺类、咪唑类、噻唑类、异噻唑酮衍生物、季铵盐类、双胍类、酚类等，虽然抗菌针对性强，但耐热性和耐水洗性较差。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种抗菌聚酯共聚改性工艺，通过聚合反应将二苯甲酮衍生物引入聚酯分子链中，使制得的聚酯具有优良的抗菌性和耐水洗性，能够解决常规抗菌剂所存在耐水洗性差的问题。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

一种抗菌聚酯共聚改性工艺，将羟基封端的聚酯低聚物和式(I)所示结构的化合物在催化剂存在下进行缩聚反应，得到抗菌改性聚酯；

羟基封端的聚酯低聚物与式(I)化合物发生缩聚反应，将式(I)化合物引入到聚酯分子链中，使生成的改性聚酯具有抗菌性，无法再额外进行抗菌剂的物理或化学添加，还能保证抗菌持久性。

所述聚酯低聚物为聚对苯二甲酸乙二醇酯预聚物、聚对苯二甲酸丙二醇酯预聚物、聚对苯二甲酸丁二醇酯预聚物中的一种或几种。

所述聚酯低聚物的数均分子量为10000-50000。

所述催化剂为三氧化二锑、醋酸锑、钛酸四乙酯、钛酸四丙酯、钛酸四丁酯或钛酸四异丙酯。

优选地，所述催化剂为三氧化二锑或钛酸四异丙酯。

所述聚酯低聚物与式(I)化合物的质量比为1000:(5-50)。

所述缩聚反应的绝对压力≤1kPa、温度为200-280℃。

所述式(I)化合物是由4,4′-二氯二苯甲酮与甘氨酸在缚酸剂存在下经取代反应制成。

所述4,4′-二氯二苯甲酮与甘氨酸的摩尔比为1:(1-1.05)。

所述缚酸剂为三乙胺或吡啶。