[发明专利]一种抗菌性卤胺衍生物改性腈纶纤维和制备方法

说明书

本发明涉抗菌技术领域，且公开了一种抗菌性卤胺衍生物改性腈纶纤维，以双端环氧基聚乙二醇作为交联剂，使聚丙烯腈的侧链羟基和羟乙基海因衍生物的羟基，分别与聚乙二醇的端环氧基反应，进行开环交联反应，得到海因衍生物修饰聚丙烯腈，次氯酸钠与海因基团中的亚氨基反应，生成具有高抗菌活性的卤胺基团，进一步通过静电纺丝法，得到抗菌性卤胺衍生物改性腈纶纤维，通过简单、高效的合成方法，将高抗菌活性的卤胺基团，通过亲水性多羟基聚乙二醇分子链与腈纶纤维有机化学键合，赋予了腈纶纤维优异的抗菌活性、抗菌持久性和亲水性。

技术领域

本发明涉抗菌技术领域，具体为一种抗菌性卤胺衍生物改性腈纶纤维和制备方法。

背景技术

腈纶纤维是丙烯腈为主要聚合单体的聚合物纤维材料，腈纶纤维色泽鲜艳、耐光性好，具有良好的热弹性、保暖性等性能，可以与天然纤维或合成纤维进行混纺成毛线，制成地毯、毛衣、运动服、保暖内衣等服装服饰，具有广泛的应用价值，但是传统的腈纶纤维具有大量的极性官能团，导致其较亲水性和吸湿性较差，并且腈纶纤维的抗菌性不高，容易滋生细菌，阻碍了腈纶纤维在服装服饰等领域中的实际应用和发展，因此需要对腈纶纤维进行改性，提高其亲水性和抗菌性能。

目前赋予高分子材料独特的抗菌性能，是将抗菌化合物添加到聚合物基体中，传统的抗菌化合物主要有双呱类、酚类、卤胺类化合物等，但是这些抗菌化合物的结构不稳定，耐热性较差，容易发生分解和脱落，抗菌持久性和有效期较短，而解决这些问题的有效方法，是将抗菌化合物通过化学键键键合到高分子聚合物分子链中，使抗菌化合物与材料紧密结合，延长材料的抗菌有效期。

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种抗菌性卤胺衍生物改性腈纶纤维和制备方法，解决了传统的腈纶纤维的亲水性和抗菌性较差的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种抗菌性卤胺衍生物改性腈纶纤维，所述抗菌性卤胺衍生物改性腈纶纤维的制备方法如下所示：

(1)向三颈瓶中通入氮气，加入去离子水、丙烯腈、丙烯酸-2-羟乙基酯、过硫酸铵和亚硫酸氢钠，在50-80℃下反应2-4h，过滤、洗涤并干燥，制得羟基化聚丙烯腈。

(2)向乙醇溶剂中加入5,5-二甲基海因、2-氯乙醇和活化剂氢氧化钠，进行亲核取代反应，减压蒸馏除去溶剂，混合产物通过柱层析分离，洗脱剂为乙酸乙酯:石油醚＝1:1-3，制得羟乙基海因衍生物。

(3)向甲苯溶剂中加入聚乙二醇400和1,4-丁二醇二缩水甘油醚，加入催化剂氢氧化钾的水溶液，进行反应，制得双端环氧基聚乙二醇。

(4)向甲苯溶剂中加入羟基化聚丙烯腈、羟乙基海因衍生物和双端环氧基聚乙二醇，超声分散均匀后进行交联反应，减压蒸馏、洗涤并干燥，制得海因衍生物修饰聚丙烯腈。

(5)将海因衍生物修饰聚丙烯腈置于次氯酸钠水溶液中，在20-40℃下进行卤化处理6-12h，过滤、洗涤并干燥，制得卤胺衍生物修饰聚丙烯腈。

(6)向N,N-二甲基甲酰胺溶剂中加入卤胺衍生物修饰聚丙烯腈，搅拌均匀形成静电纺丝液，通过静电纺丝处理，得到抗菌性卤胺衍生物改性腈纶纤维。

优选的，所述步骤中(1)的丙烯腈、丙烯酸-2-羟乙基酯、过硫酸铵和亚硫酸氢钠的质量比为100:1-4:0.15-0.3:0.012-0.025。

优选的，所述步骤中(2)的5,5-二甲基海因、2-氯乙醇和氢氧化钠的质量比为100:65-75:30-38。

优选的，所述步骤中(2)的亲核取代反应在50-70℃反应2-8h。

优选的，所述步骤中(4)的羟基化聚丙烯腈、羟乙基海因衍生物和双端环氧基聚乙二醇的质量比为100:1.5-6:4-20。