CN106832068B - 一种改性聚丙烯腈树脂制备新型抗菌材料的方法 - Google Patents

一种改性聚丙烯腈树脂制备新型抗菌材料的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106832068B
CN106832068B CN201611143961.3A CN201611143961A CN106832068B CN 106832068 B CN106832068 B CN 106832068B CN 201611143961 A CN201611143961 A CN 201611143961A CN 106832068 B CN106832068 B CN 106832068B
Authority
CN
China
Prior art keywords
polyacrylonitrile
degrees celsius
polyacrylonitrile resin
milliliters
reaction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201611143961.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106832068A (zh
Inventor
柏良久
王玉薛
陈厚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ludong University
Original Assignee
Ludong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ludong University filed Critical Ludong University
Priority to CN201611143961.3A priority Critical patent/CN106832068B/zh
Publication of CN106832068A publication Critical patent/CN106832068A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106832068B publication Critical patent/CN106832068B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/48—Isomerisation; Cyclisation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N59/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing elements or inorganic compounds
    • A01N59/16—Heavy metals; Compounds thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种利用腈基点击化学改性聚丙烯腈树脂制备具有强抗菌性的聚合物材料，在一定温度下通过加入叠氮化钠和硝酸银对腈基进行改性在80‑140摄氏度反应一段时间后制备对金黄色葡萄球菌，大肠杆菌，耐药肠球菌，耐药绿脓杆菌多种细菌具有抗菌性能的改性材料，制备过程操作简便，产物纯净，原料便宜。

Description

一种改性聚丙烯腈树脂制备新型抗菌材料的方法
技术领域
本发明涉及一种利用腈基点击化学改性聚丙烯腈树脂简单快速制备新型抗菌树脂的方法，属于功能高分子材料领域。
背景技术
近年来，随着城市化进程的不断加快和工业化水平的不断提高，社会对新型材料的需求日益渐增。聚丙烯腈（polyacrylonitrile, PAN）具有良好的稳定性和机械性,是一种重要的前体高分子材料,同时拥有优良的物理和化学性质。而银作为一种有效的杀菌剂，具有很强的杀菌效果。银离子、纳米银等具有强渗透性、安全无毒、强效杀菌、广谱抗菌性并且还可以有效促进受损细胞的修再生，还有能促进伤口的愈合。纳米银的抗菌应用范围也更加广泛，为抗菌事业开辟了广阔的前景。如用于信息产业、生态环境、日常生活用品、医药敷料等。其中在我们常见的婴儿产品中，奶品和餐具就是纳米银，同时它也是安全的材料。聚合物/纳米银复合材料结合了聚合物的优点和纳米银的优点。目前已经成为一种高效和具有发展潜力的功能材料，所以如何利用聚合物与银复合制备出新型高效的抗菌材料受到研究者们的广泛研究和探索。
目前，溶液聚合和乳液聚合已经成为合成制备聚丙烯腈树脂强有力的手段之一。溶液聚合过程中体系粘度低，聚合热容易导出，散热和温度易控制，产品相对分子质量及分布比较稳定，生产成本较低；乳液聚合过程中聚合反应速度快，分子量高，聚合热易扩散，聚合反应温度易控制，聚合体系即使在反应后期粘度也很低，因而也适于制备高粘性的聚合物；用水作介质，生产安全及减少环境污染。随后采用腈基点击化学可使聚合物与银离子复合改性，使其具有抗菌性能。因此，通过自由基聚合已有的理论和合成技术，拓展新型抗菌性聚丙烯腈材料，是高分子工作者面临的新课题。
本发明专利通过自由基聚合制备聚丙烯腈树脂后利用腈基点击化学方法对聚丙烯腈树脂进行改性，在高温下在硝酸银的催化下，聚丙烯腈部分腈基跟叠氮基团反应部分基团转化成四氮唑银，从而制备出具有抗菌性能的改性聚丙烯腈树脂。
发明内容
本发明目的是提供一种改性聚丙烯腈制备新型抗菌材料的方法。
为达到上述目的，本发明具体技术方案是，一种通过自由基聚合和腈基点击技术制备强抗菌性的改性聚丙烯腈的聚合体系，其特征是：将溶液聚合或乳液聚合的自制的聚丙烯腈树脂溶解到溶剂中，体系加入叠氮化钠，硝酸银，在一定温度下通过腈基改性反应一段时间后制备具有抗菌性能的改性材料；
其中按质量比，聚丙烯腈树脂：叠氮化钠：硝酸银 = 20~1000:1：1~10；
所述聚丙烯腈分子量：1 万 ~ 20 万；
所述溶剂：N,N-二甲基甲酰胺，二甲亚砜；
所述温度：80-140 摄氏度；
所述反应时间：30分钟到96小时之间；
所述细菌：金黄色葡萄球菌，大肠杆菌，耐药肠球菌，耐药绿脓杆菌；
因此，本发明要求保护应用上述改性聚丙烯体系制备具有高效抗菌性能抗菌材料的方法，包括以下步骤：
①按照上述所述配方配制反应体系；
②改性材料的抗菌性能考察。
上述技术方案中，可以通过调整比例改善抗菌性能。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：1．本发明利用自由基聚合方法和腈基点击化学技术合成强抗菌性聚丙烯腈银膜，并用作抗菌材料，其对药性的病原菌有着全面的抗菌性能，如金黄色葡萄球菌，大肠杆菌，耐药肠球菌，耐药绿脓杆菌，2．本发明使用反应体系制备过程操作简便，产物纯净，原料便宜，大大提高了产品质量，易实现工业化，3．本发明为抗菌性能高的功能性高分子材料的设计、合成提供理论依据。
具体实施方式
下面详细说明本发明并给出几个实施案例：
实施例一：通过自由基聚合制备聚丙烯腈树脂。其中溶液聚合，在洗净的三颈瓶中,依次加入10毫升丙烯腈，30毫升的N,N-二甲基甲酰胺，最后加入引发剂AIBN，在氮气保护气氛下，置于60℃的水浴锅中聚合12个小时，将所得溶在N,N-二甲基甲酰胺后倒入大量甲醇中，得到白色沉淀物，将产物用去离子水洗净并烘干处理，即可得到聚丙烯腈。乳液聚合，分别将5毫升丙烯腈和5毫升十六烷均匀混合成油相，将0.5克的乳化剂十二烷基硫酸钠与20毫升的去离子水均匀混合成水相，然后在磁力搅拌作用下将油相慢慢加入到水相中，继续搅拌5分钟后形成粗乳液。在冰水浴和磁力搅拌的共同作用下，采用超声细胞破碎仪对粗乳液进行超声破碎，形成丙烯腈单体细乳液。将制备所得的AN单体细乳液转入四口烧瓶中，在30摄氏度恒温水浴和在400转/分转速的电动搅拌下通氮气30分钟，然后升温至60摄氏度后，加入50毫克引发剂过硫酸钾，通氮气并恒温反应6小时后，即可得到聚丙烯腈。
实例二：通过腈基点击技术进行改性聚合物的制备，按质量比，单体：叠氮化钠：硝酸银 = 200:1：1，在三口瓶中，依次加入5克的聚丙烯腈、25毫克的叠氮化钠、25毫克的硝酸银，加入溶剂加入搅拌子，封口，将封管后的安瓿瓶置于120摄氏度下的磁力恒温油浴锅中按预定时间进行反应。反应结束后，取出封管，打开封管，用20毫升的DMF溶解，倒入400毫升的甲醇中，过夜放置后抽滤、洗涤，置于30摄氏度真空烘箱中干燥至恒重。对所得聚合物进行一系列表征。
实施例三：将未改性和改性后的聚丙烯腈树脂在玻璃板上压制成膜后剪成6毫米*6毫米方形，将金黄葡萄球接种到液体培养基中，在转速为150转/分钟，37摄氏度下通过空气浴振荡器培养12小时。将培养的金黄葡萄球菌接种到金黄葡萄球菌固体培养基中，将剪成6毫米*6毫米方形聚合物材料放到培养基使膜与培养基充分接触，然后培养在37摄氏度的培养箱中培养24小时，观察抑菌圈。

Claims (1)

1.一种改性聚丙烯腈制备抗菌材料的方法，其特征是：将乳液聚合的聚丙烯腈树脂溶解到溶剂中，加入叠氮化钠、硝酸银，在一定温度下通过腈基改性反应制备具有抗菌性能的改性材料；其中按质量比，聚丙烯腈树脂：叠氮化钠：硝酸银＝200:1:1；
所述温度：120摄氏度；
反应时间：30分钟；
细菌：金黄色葡萄球菌；
所述乳液聚合的聚丙烯腈树脂制备步骤：分别将5毫升丙烯腈和5毫升十六烷均匀混合成油相，将0.5克的乳化剂十二烷基硫酸钠与20毫升的去离子水均匀混合成水相，然后在磁力搅拌作用下将油相慢慢加入到水相中，继续搅拌5分钟后形成粗乳液；
在冰水浴和磁力搅拌的共同作用下，采用超声细胞破碎仪对粗乳液进行超声破碎，形成丙烯腈单体细乳液；将制备所得的丙烯腈单体细乳液转入四口烧瓶中，在30摄氏度恒温水浴和在400转/分转速的电动搅拌下通氮气30分钟，然后升温至60摄氏度后，加入50毫克引发剂过硫酸钾，通氮气并恒温反应6小时后，即可得到聚丙烯腈；
所述抗菌改性材料的制备步骤：按质量比，聚丙烯腈树脂：叠氮化钠：硝酸银＝200:1：1，在三口瓶中，依次加入5克的聚丙烯腈、25毫克的叠氮化钠、25毫克的硝酸银，加入溶剂加入搅拌子，封口，将封管后的安瓿瓶置于120摄氏度下的磁力恒温油浴锅中按预定时间进行反应；反应结束后，取出封管，打开封管，用20毫升的DMF溶解，倒入400毫升的甲醇中，过夜放置后抽滤、洗涤，置于30摄氏度真空烘箱中干燥至恒重；将烘干后的聚丙烯腈树脂在玻璃板上压制成膜后即得。
CN201611143961.3A 2016-12-13 2016-12-13 一种改性聚丙烯腈树脂制备新型抗菌材料的方法 Expired - Fee Related CN106832068B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611143961.3A CN106832068B (zh) 2016-12-13 2016-12-13 一种改性聚丙烯腈树脂制备新型抗菌材料的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611143961.3A CN106832068B (zh) 2016-12-13 2016-12-13 一种改性聚丙烯腈树脂制备新型抗菌材料的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106832068A CN106832068A (zh) 2017-06-13
CN106832068B true CN106832068B (zh) 2019-05-17

Family

ID=59139836

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611143961.3A Expired - Fee Related CN106832068B (zh) 2016-12-13 2016-12-13 一种改性聚丙烯腈树脂制备新型抗菌材料的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106832068B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112755788A (zh) * 2020-12-31 2021-05-07 太原科技大学 一种改性聚丙烯腈超滤膜、制备方法及应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106117401A (zh) * 2016-05-31 2016-11-16 鲁东大学 一种由可控型聚丙烯腈树脂制备二茂铁基聚合物的新型方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103421136B (zh) * 2013-08-01 2015-11-11 华南理工大学 一种凹型聚丙烯腈纳米粒子及其制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106117401A (zh) * 2016-05-31 2016-11-16 鲁东大学 一种由可控型聚丙烯腈树脂制备二茂铁基聚合物的新型方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106832068A (zh) 2017-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103524656B (zh) 具有抗菌性能的含环氧基苯乙烯丙烯酸酯共聚物皮克林乳液及其制备和应用
CN102276937B (zh) 一种抗菌聚苯乙烯组合物及其制备方法
CN109553778A (zh) 一种单质硒、异腈/炔和胺的多组分聚合制备聚硒脲/聚硒代酰胺的方法
CN107446153B (zh) 一种季铵盐化聚乙烯醇-纤维素-氧化石墨烯复合膜的制备方法
CN107083007B (zh) 一种抗菌聚丙烯树脂及其制备方法和应用
CN113367157A (zh) 一种花状银/木质素复合抗菌颗粒的制备方法
CN111793155A (zh) 一种抗菌高分子材料及其制备方法和应用
CN108250578B (zh) 一种环保、无毒持久抗菌聚丙烯材料
CN106832068B (zh) 一种改性聚丙烯腈树脂制备新型抗菌材料的方法
CN105694030B (zh) 一种寡聚氨基酸与海藻酸钠复合的杂化抗菌水凝胶
JP7107534B2 (ja) 抗菌性ポリマーおよびその調製方法
CN102225978A (zh) 一种持久抗菌型苯丙乳液的制备方法
CN104911230A (zh) 原位发酵制备细菌纤维素的方法
CN102870781A (zh) 一种咪唑盐类高分子抗菌剂及其制备方法
CN102020675A (zh) 一种季鏻盐及其制备方法与应用
CN109054547A (zh) 一种低voc抗裂环保建筑防水涂料的制备方法
CN105367705A (zh) 抗菌乳液及其制备方法
CN108432804A (zh) 一种复合抑菌剂及其制备方法与应用
CN105418972B (zh) 一种有机抗菌剂插层改性蒙脱土及其应用
CN108585616A (zh) 一种耐久混凝土及其制备方法
CN113292688A (zh) 一种复合抗菌剂、抗菌塑料的制备方法
CN107325210A (zh) 一种交联聚合物抗菌纳米乳胶粒及其制备方法
CN107434851B (zh) 一种光敏型水凝胶的制备方法
CN105482047A (zh) 一种咪唑鎓盐类高分子抗菌薄膜的制备方法
CN101885816B (zh) 两步聚合方法制备聚（苯乙烯-b-丙烯腈）的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Bai Liangjiu

Inventor after: Wang Yuxue

Inventor after: Chen Hou

Inventor before: Wang Yuxue

Inventor before: Bai Liangjiu

Inventor before: Chen Hou

CB03 Change of inventor or designer information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190517

Termination date: 20191213

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee