[发明专利]一种抗菌的荧光可调水性聚氨酯材料及其制备方法

说明书

本发明涉及发光材料技术领域，具体涉及一种抗菌的荧光可调水性聚氨酯材料及其制备方法，首先利用对氨基苯甲酸作为第一配体、邻菲啰啉作为第二配体，分别利用Eu³⁺、Tb³⁺作为中心发光离子，回流制得发射强烈红色荧光和绿色荧光的稀土配合物粉末；将聚合物多元醇与异氰酸酯反应，通过扩链反应引亲水基团，再与不同比例的稀土配合物粉末反应，将其接入聚氨酯分子链上，再乳化、脱溶剂，制得抗菌的荧光可调水性聚氨酯材料，本发明制出的荧光水性聚氨酯具有贮存稳定性好、绿色环保、可抗菌、荧光可控等特点，且使用方便、可重复使用、应用领域广等优点。

技术领域

本发明涉及发光材料技术领域，具体涉及一种抗菌的荧光可调水性聚氨酯材料及其制备方法。

背景技术

水性聚氨酯是一类常用的高分子材料，由于其环保低毒的特性现已广泛应用于涂料、薄膜、粘合剂等不同领域，水性聚氨酯不仅廉价易得，而且可以根据不同场景，调配硬段和软段的比例，以得到不同机械性能的水性聚氨酯材料。由于水性聚氨酯的应用广泛性，当其应用到医疗、食品包装和净水行业等领域时，需要其具有一定的抗菌性，所以开发出一种廉价易制的抗菌水性聚氨酯成为亟需解决的课题。

稀土有着独特的电子层和核结构，具有很好的抗菌、消炎、抗肿瘤作用，并易配位形成配位化合物。20世纪以来，有关稀土在生命科学领域的研究报道不断，有由于其低毒特性，使其抗菌性能在农业、医疗卫生方面有着很好的应用前景。大量实验表明，稀土有机配合物同样具有抗菌、抗炎、抗肿瘤的作用，且多数稀土配合物的抗菌效果高于稀土离子和有机配体，主要是由于稀土离子与配体相结合形成配合物以后，稀土离子的正电荷部分转移到有机配体上去，螯合物环上的电子产生离域效应，使金属离子的极性降低，使配合物的脂溶性增强，因而配合物能够更好的穿透生物细胞膜的类脂层，从而影响细胞的正常新陈代谢，达到抑菌的效果。将稀土配合物与高分子材料复合，既可以提高稀土配合物的实用性，也可以赋予高分子材料荧光和抗菌的效果，但是由于稀土配合物通常是固体粉末的形态，且与高分子聚合物相容性差，难以加工成形，限制了稀土配合物的应用。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

本发明的目的在于解决固体粉末形态的稀土配合物与高分子聚合物相容性差，难以加工成形，限制了稀土配合物的应用的问题，提供了一种抗菌的荧光可调水性聚氨酯材料及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明公开了一种抗菌的荧光可调水性聚氨酯材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：将对氨基苯甲酸、邻菲啰啉、TbCl₃·6H₂O在无水乙醇中超声溶解，然后用NaOH稀溶液调节pH至6.8～7.0，60～80℃水热搅拌回流6～8h后过滤、洗涤、脱水后得到Tb³⁺配合物粉末；

S2：将对氨基苯甲酸、邻菲啰啉、EuCl₃·6H₂O在无水乙醇中超声溶解，然后用NaOH稀溶液调节pH至6.8～7.0，60～80℃水热搅拌回流6～8h后过滤、洗涤、脱水后得到Eu³⁺配合物粉末；

S3：将异氰酸酯和聚合物多元醇分别进行脱水；

S4：在氮气保护下，将步骤S2中脱水后的异氰酸酯和聚合物多元醇降温后搅拌反应，然后升温继续反应，再加入二元醇扩链剂、催化剂、有机溶剂，70～80℃搅拌反应2～3h，再加入亲水扩链剂，60～80℃搅拌反应2～3h，生成聚氨酯预聚体，降温后备用；

S5：将Tb³⁺配合物青白色粉末和Eu³⁺配合物乳白色粉末加入与步骤S4中相同的有机溶剂中，超声分散后，加入步骤S4中得到的聚氨酯预聚体中，40～60℃搅拌反应3～4h，降温至30～40℃后加入中和剂，继续搅拌反应30～40min，再加入超纯水高速分散20～30min，旋转蒸发有机溶剂，得到抗菌的荧光可调水性聚氨酯材料。