具有抗病毒抗菌的氨基酸基聚合物及制备方法与流程

文档序号:26011403发布日期:2021-07-23 21:31阅读:345来源:国知局

本发明涉及一种具有抗病毒抗菌的氨基酸基聚合物及制备方法,属于抗病毒抗菌聚合物领域。



背景技术:

一些特殊的病毒不仅可以在空气中存活一定的时间、还能附着在各种物体的表面存活一定时期,其传播途径多样化、感染能力极强,一旦感染、没有有效的药物治疗,而且其变异速度很快,给人们的健康造成巨大威胁,对其防护需要有更高效的方法和手段。做好预防才是保障不被感染、保障健康的最有效途径。因此,研究和制备能够规模化使用的高效抑制病毒和细菌或高效杀死病毒和细菌的材料和穿戴用品是抗击病毒和细菌的最有效途径之一。

但是一般的普通的抗生素仅能杀死六种不同的病原体、其对病毒和细菌具有特定的选择性,不同抗生素之间还存在相互抑制效应、对于多种病毒或细菌同时出现就显得效果有限。因此,使用抗生素抑制和阻断病毒和细菌的传播几乎无法实现。

而人类在于病毒和细菌斗争的历史过程中,选择了金属离子作为消灭病毒和细菌的最有效手段之一。金属离子消毒的作用方式是由于真菌细胞能够富集金属离子,吸附在真菌表面的金属离子破坏了细胞膜的功能而进入细胞内部,使某些细胞成分逸出,干扰细胞代谢过程或干扰各种酶的作用,使其失去应有的生物功能,最后导致细胞的死亡。如,银就是最早用于杀灭病毒和细菌的金属之一。中国《本草纲目》中也有“银屑(碎末)按五脏、定心神、止惊吓、除邪气、久服轻身长年”的记载。《人体与银》的作者罗波特·贝光博士通过研究发现:人体的免疫力很大程度依赖于银,如果体内含银量低于标准水平(0.0001%),患疾病可能性就会提高。许多重金属离子如铁(fe)、锰(mn)、锌(zn)、铅(pb)、锡(sn)、汞(hg)、铜(cu)、镉(cd)等都具有较强的杀菌能力。但是这些金属离子超过一定的用量就会使生物体中毒、危及生命。有些离子还具有很强毒性,不能直接与人体接触,如铅、镉等。另一方面,金属一般比重很大、无法单独作为穿戴防护服饰使用,有的金属价格昂贵、其纯品作为防护穿戴也无法实现。

很多厂商把金属离子混入塑料织物中,提高织物的杀菌抗病毒作用,市场上常见表面含含阴离子服装、含铜离子口罩等。这织物一般通过挤塑混入金属盐类化合物,使其既有一定的含量没达到杀死病毒和细菌的目标。但是这种方法得到的织物材料金属离子种类单一、长时间还会出现金属盐的迁移和聚集,性能不稳定,水洗导致其表面金属离子快速流失、使用次数受限,而且会对环境造成潜在的污染。



技术实现要素:

针对上述缺陷,本发明提供一种抗病毒抗菌氨基酸基聚合物,所得聚合物为内酰胺-氨基酸聚合物,其通过化学键使金属离子牢固的键合在聚合物分子链上,使其均匀的分布在分子链上,同一聚合物分子链可以聚合容纳多类不同的金属离子、协同强化杀灭病毒和细菌的效果,杀灭病毒细菌高达99.9%,而且不受水洗影响其含量,能够长久的发挥金属离子的杀毒灭菌作用。

本发明的技术方案:

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种抗病毒抗菌氨基酸基聚合物的制备方法,所述制备方法为:

将芳香酸酐与碱性氨基酸反应得到具有芳香甲酸结构的氨基酸聚合单元;

再将具有芳香甲酸结构的氨基酸聚合单元与具有抗病毒抗菌作用的金属盐反应制得氨基酸-芳香甲酸盐聚合单元;

最后将氨基酸-芳香甲酸盐聚合单元与环内酰胺通过熔融聚合反应制得所述具有抗病毒抗菌的聚合物(即内酰胺-氨基酸聚合物)。

进一步,芳香酸酐与碱性氨基酸的摩尔比为0.5~1.5:1(优选为0.8~1.2:1)。

进一步,所述碱性氨基酸选自赖氨酸、组氨酸或精氨酸。

进一步,所述芳香酸酐选自邻苯二甲酸酐、1,8-萘二甲酸酐、2,3-萘二甲酸酐、联苯二甲酸酐、3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐、1,4,5,8-萘四甲酸酐、均苯四甲酸二酐和3,4,9,10-苝四羧酸。

进一步,芳香酸酐与碱性氨基酸反应得到的具有芳香甲酸结构的氨基酸聚合单元如式i所示:

式i中,ar源自下述化合物中的一种所对应的芳香结构:

进一步,所述具有芳香甲酸结构的氨基酸聚合单元与金属盐的摩尔比为0.5~1.5:1(优选为0.8~1.2:1)。

进一步,所述具有抗病毒抗菌作用的金属盐(mx)选自:硝酸银(agno3)、碳酸铜(cuco3)、硫酸铜(cuso4)、氯化铜(cucl2)、碳酸银(ag2co3)、乙酸银(agoocch3)、碳酸锌(znco3)、硫酸锌(znso4)、氯化锌(zncl2)碳酸镍(nico3)、硫酸镍(niso4)、氯化镍(nicl2)、碳酸钴(coco3)、硫酸钴(coso4)、氯化钴镍(cocl2)、硫酸亚铁(feso4)、氯化亚铁(fecl2)、硫酸锰(mnso4)或氯化锰(mncl2)等。

进一步,环内酰胺与氨基酸-芳香甲酸盐聚合单元的摩尔比为80~99.9:0.1~20。

进一步,所述环内酰胺选自下述物质中的至少一种:δ-戊内酰胺γ-丁内酰胺、ε-己内酰胺、ω-庚内酰胺、ω-辛内酰胺或ω-十二碳内酰胺。

进一步,所述将芳香酸酐与碱性氨基酸反应得到具有芳香甲酸结构的氨基酸聚合单元的方法为:在惰性气体保护下,芳香酸酐与碱性氨基酸在极性非质子溶剂中于0℃~200℃反应1~8小时,反应结束后经洗涤、干燥得具有芳香甲酸结构的氨基酸聚合单元。

进一步,所述极性非质子溶剂选自:n,n-二甲基乙酰胺(dmac)、n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)、n-环己基吡咯烷酮(nchp)、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(dmi)、六甲基磷酰胺(hmpa)、n,n-二甲基酰胺(dmf)、n-甲基己内酰胺(nmc)、n,n-乙烯基吡咯烷酮(nvp)、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(mi)内酰胺、四甲基脲(tmu)、二甲基亚砜(dmso)或环丁砜(tmes);溶剂用量为1mol氨基酸:500~2000ml溶剂,优选1mol氨基酸:1000~1500ml。

优选的,所述反应温度为20~150℃,反应时间2~6小时。

进一步,使用去离子水洗涤,洗涤用水量为1mol氨基酸:600~1500ml水,优选1mol氨基酸:800~1200ml(水)。

进一步,所述具有芳香甲酸结构的氨基酸聚合单元与具有抗病毒抗菌作用的金属盐反应制得氨基酸-芳香甲酸盐聚合单元的方法为:搅拌下将具有芳香甲酸结构的氨基酸聚合单元加入到去离子水中,然后加入具有抗病毒抗菌作用的金属盐,惰性气体保护下于0℃~95℃搅拌反应2~8小时;反应结束后经过滤、洗涤、干燥得氨基酸-芳香甲酸盐聚合单元。

优选的,所述反应温度为20~80℃,反应时间3~4小时。

进一步,去离子水的添加量为1mol具有芳香甲酸结构的氨基酸聚合单元:500~2000ml水,优选为1mol:1000~1200ml。

进一步,所述将氨基酸-芳香甲酸盐聚合单元与环内酰胺通过熔融聚合反应制得所述具有抗病毒抗菌的聚合物的方法为:将环内酰胺与氨基酸-芳香甲酸盐聚合单元加入到去离子水中,使大部分环内酰胺溶解,与氨基酸-芳香甲酸盐聚合单元形成均一的溶液或者悬浮液;在惰性气体保护下逐步升温到180~210℃,然后在210℃保温1~5个小时;再逐步升温到215~250℃,在该温度区间下保持0.5~3.5小时;最后冷却至室温得到具有抗病毒抗菌的离子键聚氨基酸,即所述抗病毒抗菌氨基酸基聚合物。

进一步,所述抗病毒抗菌氨基酸基聚合物通过熔融纺丝并编织成各种抗病毒抗菌织物使用;其中,熔融纺丝温度为160~260℃,优选180~220℃;纺丝卷绕速度为2000~2500m/min,拉伸倍数为4-5倍。

本发明要解决的第二个技术问题是提供一种抗病毒抗菌氨基酸基聚合物,所述抗病毒抗菌氨基酸基聚合物采用上述制备方法制得。

进一步,所述抗病毒抗菌氨基酸基聚合物的结构式如式ii所示:

式ii中,,n1≥100,n2≥1;(n1开环内酰胺聚合度,聚合度大于100,力学强度才会满足使用,n2是加入芳香氨基酸盐与开环内酰胺共聚,至少共聚发生,即具有一定分子量的开环内酰胺聚合物与一个芳香氨基酸盐发生共聚反应);m为具有抗病毒抗菌作用的金属;

ar源自下述化合物中的一种所对应的芳香结构:

邻苯二甲酸酐1,8-萘二甲酸酐2,3-萘二甲酸酐联苯二甲酸酐3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐1,4,5,8-萘四甲酸酐均苯四甲酸二酐或3,4,9,10-苝四羧酸酐

本发明的有益效果:

本发明所得内酰胺-氨基酸聚合物通过化学键使金属离子牢固地键合在聚合物分子链上,使其均匀的分布在分子链上,同一聚合物分子链可以聚合容纳多类不同的金属离子、协同强化杀灭病毒和细菌的效果,杀灭病毒细菌高达99.9%,而且不受水洗影响其含量,能够长久的发挥金属离子的杀毒灭菌作用。

具体实施方式

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种抗病毒抗菌氨基酸基聚合物的制备方法,所述制备方法为:

将芳香酸酐与碱性氨基酸反应得到式i所示的具有芳香甲酸结构的氨基酸聚合单元;具有芳香甲酸结构的氨基酸聚合单元因为含有活性较高的甲酸基团,能够进行下一步与金属盐的反应,进而把抗病毒抗菌高效金属离子引入到氨基酸分子中来;

再将具有芳香甲酸结构的氨基酸聚合单元与具有抗病毒抗菌作用的金属盐反应制得氨基酸-芳香甲酸盐聚合单元;

最后将氨基酸-芳香甲酸盐聚合单元与环内酰胺通过熔融聚合反应制得所述具有抗病毒抗菌的聚合物(即内酰胺-氨基酸聚合物);通过这一共聚合反应,使带有抗病毒抗菌高效金属离子引入到氨基酸分子进入到聚合物链中,从而赋予聚合物高效抗病毒抗菌功能。

进一步,所述抗病毒抗菌氨基酸基聚合物由式(ii)所示的带有侧链的离子型聚氨基酸为基本骨架:

其中,r为

m为银(ag)、铁(fe)、镍(ni)、锰(mn)、锌(zn)、铅(pb)、锡(sn)、汞(hg)、铜(cu)和镉(cd)等;

ar源自下述化合物中的一种:

邻苯二甲酸酐1,8-萘二甲酸酐2,3-萘二甲酸酐联苯二甲酸酐3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐1,4,5,8-萘四甲酸酐均苯四甲酸二酐或3,4,9,10-苝四羧酸酐

式(ii)所示的聚合物可以实体化列举如下:r为赖氨酸,m为银(ag)、铜(cu),可以为ε-己内酰胺,m=5。

本发明所得抗病毒抗菌聚合物可采用下述步骤制得:

1)先将芳香酸酐与碱性氨基酸在极性非质子溶剂中反应得到具有芳香甲酸结构的氨基酸聚合单元,反应式如下:

2)具有芳香甲酸结构的氨基酸聚合单元再与具有抗病毒抗菌作用的金属盐反应制得氨基酸-芳香甲酸盐聚合单元,反应式如下:

3)将氨基酸-芳香甲酸盐聚合单元与环内酰胺通过熔融聚合反应制得所述具有抗病毒抗菌的聚合物(内酰胺-氨基酸聚合物),反应式如下:

具体的,以赖氨酸与邻苯二甲酸酐为例来说明本发明抗病毒抗菌聚合物的制备过程:

1)赖氨酸与邻苯二甲酸酐在氮气保护下在dmac中反应,形成赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸,反应式如下:

2)搅拌下将赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸加入到水中,加入硝酸银或硫酸铜(氢氧化钠调ph),氮气保护下搅拌反应2~8小时,反应温度为室温0℃至95℃;反应结束后,过滤并用去离子水洗涤4次,并于80℃真空干燥5~15小时,获得赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸银或赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸铜;反应式如下:

3)环内酰胺与具有氨基酸-芳香甲酸盐聚合单元的聚合反应制备具有抗病毒抗菌的离子键聚氨基酸,反应式可以如下:

下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述,并不因此将本发明限制在所述的实例范围之中。

实施例1

在3l带有干燥氮气保护、搅拌和温度计的反应器中,加入于80℃真空干燥过的148.11g邻苯二甲酸酐,146.19g赖氨酸,加入到1000ml灼烧的氧化钙干燥过的dmac中,搅拌2个小时,然后将反应液倒进常温去离子水中,搅拌洗涤,重复4次后,用无水乙醇洗涤2-3次,真空烘箱中于80℃干燥10小时,得到赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸,备用。

将上述赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸加入到1000ml去离子水中,搅拌至全部溶解,加入乙酸银166.91g,继续搅拌两个小时。然后将反应液加入到5000ml去离子水,搅拌十分钟,过滤。然后用去离子水洗涤6次,与80℃真空干燥8小时,赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸银(ag)备用400g。

分别称取ε-己内酰胺1120.2g,赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸银(ag)4g,加入2500ml三颈瓶中,加500ml蒸馏水,通氮气保护,搅拌并升温至180℃脱水,脱水完成后,继续升温到210℃,熔融态下预聚合1小时,之后继续升温至220℃进行聚合反应3小时,完成反应,冷却至室温,将得到的聚氨基酸粉碎成为100目的颗粒,得到1120g聚ε-己内酰胺-赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸银聚合物,粉碎成为100目的颗粒,获得抗病毒抗菌的聚ε-己内酰胺-赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸银聚合物,在真空干燥器中保存备用。

取聚ε-己内酰胺酸赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸银聚合物颗粒进行熔融纺丝测试,熔融纺丝温度为210-235℃,纺丝卷绕速度为2000-2500m/min,拉伸倍数为4.5倍,测其强度、抗菌效果。

抗菌效果测试按照gb/t2951、gb/t31402-2015方法检测,采用金色葡萄球菌和大肠杆菌测试。纤维强度按照fz/t54007-2019锦纶6弹力丝国家标准。细胞毒性按照:gb/t16175-2008。

测试结果:(1)金色葡萄球菌和大肠杆菌抑制率分别是99.5%、99.8%;(2)单丝断裂强度(cn/dtex):3.3;(3)细胞毒性:无毒,1级。

实施例2

在3l带有干燥氮气保护、搅拌和温度计的反应器中,加入于80℃真空干燥过的148.11g邻苯二甲酸酐,146.19g赖氨酸,加入到1000ml灼烧的氧化钙干燥过的dmac中,搅拌2个小时,然后将反应液倒进常温去离子水中,搅拌洗涤,重复4次后,用无水乙醇洗涤2-3次,真空烘箱中于80℃干燥10小时,得到赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸,备用。

将上述赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸加入到1000ml去离子水中,搅拌至全部溶解,加入碳酸铜(cu)61.66g,继续搅拌两个小时。然后将反应液加入到5000ml去离子水,搅拌十分钟,过滤。然后用去离子水洗涤6次,与80℃真空干燥8小时,赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸铜备用320g。

分别称取ε-己内酰胺1120.2g,赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸铜4g,加入2500ml三颈瓶中,加500ml蒸馏水,通氮气保护,搅拌并升温至180℃脱水,脱水完成后,继续升温到210℃,熔融态下预聚合1小时,之后继续升温至220℃进行聚合反应3小时,完成反应,冷却至室温,将得到的聚氨基酸粉碎成为100目的颗粒,得到1120g聚ε-己内酰胺-赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸铜,聚合物粉碎成为100目的颗粒,获得抗病毒抗菌的聚ε-己内酰胺-赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸铜聚合物,在真空干燥器中保存备用。

取其聚ε-己内酰胺-赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸铜聚合物颗粒进行熔融纺丝测试,熔融纺丝温度为210-230℃,纺丝卷绕速度为2000-2500m/min,拉伸倍数为4.3倍,测其强度、抗菌效果。

抗菌效果测试方法:按照gb/t31402-2015方法检测,采用金色葡萄球菌和大肠杆菌测试。纤维强度按照:fz/t54007-2019锦纶6弹力丝国家标准。

测试结果:(1)金色葡萄球菌和大肠杆菌抑制率分别是99.6%、99.7%;(2)单丝断裂强度(cn/dtex):3.2;(3)细胞毒性:无毒,1级。

实施例3

在3l带有干燥氮气保护、搅拌和温度计的反应器中,加入于80℃真空干燥过的148.11g邻苯二甲酸酐,146.19g赖氨酸,加入到1000ml灼烧的氧化钙干燥过的dmac中,搅拌2个小时,然后将反应液倒进常温去离子水中,搅拌洗涤,重复4次后,用无水乙醇洗涤2-3次,真空烘箱中于80℃干燥10小时,得到赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸,备用。

将上述赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸加入到1000ml去离子水中,搅拌至全部溶解,加入然后加入碳酸锌(zn)63g,继续搅拌两个小时。然后将反应液加入到5000ml去离子水,搅拌十分钟,过滤。然后用去离子水洗涤6次,与80℃真空干燥8小时,懒氨酸苯甲酰胺邻苯甲锌(zn)备用300g。

分别称取ε-己内酰胺1120.2g,赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲锌(zn)6g,加入2500ml三颈瓶中,加500ml蒸馏水,通氮气保护,搅拌并升温至180℃脱水,脱水完成后,继续升温到210℃,熔融态下预聚合1小时,之后继续升温至220℃进行聚合反应3小时,完成反应,冷却至室温,将得到的聚氨基酸粉碎成为100目的颗粒,得到1120g聚ε-己内酰胺-赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸锌(zn)聚合物粉碎成为100目的颗粒,获得抗病毒抗菌的聚ε-己内酰胺-赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸锌聚合物,在真空干燥器中保存备用。

取其聚ε-己内酰胺-赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸锌聚合物颗粒进行熔融纺丝测试,熔融纺丝温度为210-235℃,纺丝卷绕速度为2000-2500m/min。拉伸倍数为4.5倍,测其强度、抗菌效果。

抗菌效果测试方法:按照gb/t31402-2015方法检测,采用金色葡萄球菌和大肠杆菌测试。纤维强度按照:fz/t54007-2019锦纶6弹力丝国家标准。

测试结果:(1)金色葡萄球菌和大肠杆菌抑制率分别是99.5%、99.8%;(2)单丝断裂强度(cn/dtex):3.5;(3)细胞毒性:无毒,1级。

实施例4

在3l带有干燥氮气保护、搅拌和温度计的反应器中,加入于80℃真空干燥过的148.11g邻苯二甲酸酐,146.19g赖氨酸,加入到1000ml灼烧的氧化钙干燥过的dmac中,搅拌2个小时(294.3g),然后将反应液倒进常温去离子水中,搅拌洗涤,重复4次后,用无水乙醇洗涤2-3次,真空烘箱中于80℃干燥10小时,得到赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸,备用。

将上述懒氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸加入到1000ml去离子水中,搅拌至全部溶解,加加入乙酸银166.91g,继续搅拌两个小时。然后将反应液加入到5000ml去离子水,搅拌十分钟,过滤。然后用去离子水洗涤6次,与80℃真空干燥8小时,赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲银(ag)备用400g。

分别称取ω-庚内酰胺1259.1g,赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲银(ag)4g,加入2500ml三颈瓶中,加500ml蒸馏水,通氮气保护,搅拌并升温至180℃脱水(可通过观察氨基酸是否开始熔融等方式判断脱水处理是否已完成)。脱水完成后,继续升温到210℃,熔融态下预聚合1小时,之后继续升温至220℃进行聚合反应3小时,完成反应,冷却至室温,将得到的聚合物粉碎成为100目的颗粒,得到1129g聚ω-庚内酰胺-赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸银聚合物粉,获得抗病毒抗菌的离子键聚氨基酸,在真空干燥器中保存备用。

取其聚ω-庚内酰胺赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸银聚合物颗粒进行熔融纺丝测试,熔融纺丝温度为215-240℃,纺丝卷绕速度为2000-2500m/min。拉伸倍数为4.5倍,测其强度、抗菌效果。

抗菌效果测试方法:按照gb/t31402-2015方法检测,采用金色葡萄球菌和大肠杆菌测试。纤维强度按照:fz/t54007-2019锦纶6弹力丝国家标准。

测试结果:(1)金色葡萄球菌和大肠杆菌抑制率分别是99.7%、99.9%;(2)单丝断裂强度(cn/dtex):3.8;(3)细胞毒性:无毒,1级。

实施例5

在3l带有干燥氮气保护、搅拌和温度计的反应器中,加入于80℃真空干燥过的198.17g1,8-萘二甲酸酐,146.19g赖氨酸,加入到1000ml灼烧的氧化钙干燥过的nmp中,搅拌2个小时,然后将反应液倒进常温去离子水中,搅拌洗涤,重复4次后,用无水乙醇洗涤2-3次,真空烘箱中于80℃干燥10小时,得到赖氨酸萘甲酰胺萘甲酸,备用。

将上述赖氨酸奈甲酰胺萘甲酸加入到1000ml去离子水中,搅拌至全部溶解,加加入乙酸银166.91g,继续搅拌两个小时。然后将反应液加入到5000ml去离子水,搅拌十分钟,过滤。然后用去离子水洗涤6次,与80℃真空干燥8小时,赖氨酸奈甲酰胺萘甲酸银(ag)备用450g。

分别称取ε-己内酰胺1120.2g,赖氨酸奈甲酰胺萘甲酸银(ag)4.5g,加入2500ml三颈瓶中,加500ml蒸馏水,通氮气保护,搅拌并升温至180℃脱水,脱水完成后,继续升温到210℃,熔融态下预聚合1小时,之后继续升温至220℃进行聚合反应3小时,完成反应,冷却至室温,得到1121g聚ε-己内酰胺-懒氨酸奈甲酰胺萘甲酸银聚合物,粉碎成为100目的颗粒,获得抗病毒抗菌的离子键聚氨基酸,在真空干燥器中保存备用。

取其聚ε-己内酰胺-赖氨酸奈甲酰胺萘甲酸银聚合物颗粒进行熔融纺丝测试,熔融纺丝温度为215-235℃,纺丝卷绕速度为2200-2500m/min。拉伸倍数为4.2倍,测其强度、抗菌效果。

抗菌效果测试方法:按照gb/t31402-2015方法检测,采用金色葡萄球菌和大肠杆菌测试。纤维强度按照:fz/t54007-2019锦纶6弹力丝国家标准。

测试结果:(1)金色葡萄球菌和大肠杆菌抑制率分别是99.5%、99.8%;(2)单丝断裂强度(cn/dtex):3.3;(3)细胞毒性:无毒,1级。

实施例6

分别称取ε-己内酰胺1120.2g,实施例1所得赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲银(ag)2g、实施例2所得赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸铜(cu)2g,加入2500ml三颈瓶中,加500ml蒸馏水,通氮气保护,搅拌并升温至180℃脱水,脱水完成后,继续升温到210℃,熔融态下预聚合1小时,之后继续升温至220℃进行聚合反应3小时,完成反应,冷却至室温,将得到的聚氨基酸粉碎成为100目的颗粒,得到1121g聚ε-己内酰胺-赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸银铜聚合物,粉碎成为100目的颗粒,获得抗病毒抗菌的离子键聚氨基酸,在真空干燥器中保存备用。

取其聚ε-己内酰胺-赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸银铜聚合物颗粒进行熔融纺丝测试,熔融纺丝温度为215-235℃,纺丝卷绕速度为2300-2400m/min;拉伸倍数为4.3倍,测其强度、抗菌效果。

抗菌效果测试方法:按照gb/t31402-2015方法检测,采用金色葡萄球菌和大肠杆菌测试。纤维强度按照:fz/t54007-2019锦纶6弹力丝国家标准。

测试结果:(1)金色葡萄球菌和大肠杆菌抑制率分别是99.9%、99.9%;(2)单丝断裂强度(cn/dtex):3.2;(3)细胞毒:无毒,1级。

实施例7

在3l带有干燥氮气保护、搅拌和温度计的反应器中,加入于80℃真空干燥过的148.11g邻苯二甲酸酐,146.19g赖氨酸,加入到1000ml灼烧的氧化钙干燥过的dmac中,搅拌2个小时,然后将反应液倒进常温去离子水中,搅拌洗涤,重复4次后,用无水乙醇洗涤2-3次,真空烘箱中于80℃干燥10小时,得到赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸,备用。

将上述赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸加入到1000ml去离子水中,搅拌至全部溶解,加加入乙酸银166.91g,继续搅拌两个小时。然后将反应液加入到5000ml去离子水,搅拌十分钟,过滤。然后用去离子水洗涤6次,与80℃真空干燥8小时,赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲银(ag)备用400g。

分别称取ε-己内酰胺1120.2g,赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲银(ag)2g,加入2500ml三颈瓶中,加500ml蒸馏水,通氮气保护,搅拌并升温至180℃脱水,脱水完成后,继续升温到210℃,熔融态下预聚合1小时,之后继续升温至220℃进行聚合反应3小时,完成反应,冷却至室温,将得到的聚合物酸粉碎成为100目的颗粒,得到1120g聚ε-己内酰胺-赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸银聚合物,在真空干燥器中保存备用。

取其聚ε-己内酰胺-赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸银聚合物颗粒进行熔融纺丝测试,熔融纺丝温度为180-230℃,纺丝卷绕速度为2000-2500m/min。拉伸倍数为4.5倍,测其强度、抗菌效果。

抗菌效果测试方法:按照gb/t31402-2015方法检测,采用金色葡萄球菌和大肠杆菌测试。纤维强度按照:fz/t54007-2019锦纶6弹力丝国家标准。

测试结果:(1)金色葡萄球菌和大肠杆菌抑制率分别是99.5%、99.8%;(2)单丝断裂强度(cn/dtex):3.4;(3)细胞毒性:无毒,1级。

实施例8

其他步骤同实施例1,区别仅在于:赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸银(ag)用量为0.4g。

测试结果:(1)金色葡萄球菌和大肠杆菌抑制率分别是99.2%、99.5%;(2)单丝断裂强度(cn/dtex):3.5;(3)细胞毒性:无毒,0级。

实施例9

其他同实施例1,区别仅在于:使用实施例1中所得赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸银(ag)0.4g,实施例2中所得赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸铜(cu)1g,实施例3所得赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲锌(zn)1g代替实施例1中的赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸银,与ε-己内酰胺进行反应。

测试结果:(1)金色葡萄球菌和大肠杆菌抑制率分别是99.9%、99.9%;(2)单丝断裂强度(cn/dtex):3.5;(3)细胞毒性:无毒,0级。

实施例10

其他同实施例4,区别仅在于:使用实施例1中所得赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸银(ag)0.4g,实施例2中所得赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸铜(cu)1g,实施例3所得赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲锌(zn)1g代替实施例4中的赖氨酸苯甲酰胺邻苯甲酸银,与ω-庚内酰胺进行反应。

测试结果:(1)金色葡萄球菌和大肠杆菌抑制率分别是99.9%、99.9%;(2)单丝断裂强度(cn/dtex):3.9;(3)细胞毒性:无毒,0级。

对比例1

称取ε-己内酰胺1131g加入2500ml的三颈瓶中,加500ml蒸馏水,通氮气保护,搅拌并升温至180℃脱水,升到202℃水全部脱完,继续升温到210℃,熔融态下预聚合1小时,之后继续升温至220℃进行聚合反应4小时,完成反应,冷却至室温,将得到的聚己内酰胺粉碎成为100目的颗粒。取聚ε-氨基己酸赖氨颗粒进行熔融纺丝测试,熔融纺丝温度为210-230℃,纺丝卷绕速度为2000-2500m/min;拉伸倍数为4.5倍;测其强度、抗菌效果。

测试结果:(1)金色葡萄球菌和大肠杆菌抑制率分别是45.9%、39.9%;其抗菌效果差;(2)单丝断裂强度(cn/dtex):3.6;(3)细胞毒性:无毒,1级。

对比例2

称取ε-己内酰胺1079g、赖氨酸75g加入2500ml的三颈瓶中,加500ml蒸馏水,通氮气保护,搅拌并升温至180℃脱水,升到202℃水全部脱完,继续升温到210℃,熔融态下预聚合1小时,之后继续升温至220℃进行聚合反应4小时,完成反应,冷却至室温,将得到的聚氨基酸粉碎成为100目的颗粒。取其聚ε-己内酰胺-赖氨颗粒进行熔融纺丝测试,熔融纺丝温度为210-230℃,纺丝卷绕速度为2000-2500m/min。拉伸倍数为4.5倍,测其强度、抗菌效果。

测试结果:(1)金色葡萄球菌和大肠杆菌抑制率分别是55.3%、61.5%;说明赖氨酸具有一定抗菌效果,但聚合物总体其抗菌效果差;(2)单丝断裂强度(cn/dtex):3.3;(3)细胞毒性:无毒,1级。

对比例3

称取碳酸银50g,压制成的小圆片,测试性能。

测试结果:(1)金色葡萄球菌和大肠杆菌抑制率分别是100%、100%;(2)无法作为柔性材料使用;(3)细胞毒性:高毒,5级。

对比例4

分别称取ω-庚内酰胺1271g,加入2500ml三颈瓶中,加500ml蒸馏水,通氮气保护,搅拌并升温至180℃脱水,脱水完成后,继续升温到210℃,熔融态下预聚合1小时,之后继续升温至220℃进行聚合反应3小时,完成反应,冷却至室温,将得到的聚氨基酸粉碎成为100目的颗粒。

取其聚ω-庚内酰胺颗粒进行熔融纺丝测试,熔融纺丝温度为215-240℃,纺丝卷绕速度为2000-2500m/min。拉伸倍数为4.5倍,测其强度、抗菌效果。

抗菌效果测试方法:按照gb/t31402-2015方法检测,采用金色葡萄球菌和大肠杆菌测试。纤维强度按照:fz/t54007-2019锦纶6弹力丝国家标准。

测试结果:(1)金色葡萄球菌和大肠杆菌抑制率分别是45.5%、49.6%;基本无抗菌效果;(2)单丝断裂强度(cn/dtex):3.9;(3)细胞毒性:无毒,1级。

对比例5

称取碳酸铜50g、碳酸锌50g混合均匀后压制成的小圆片,测试性能。

测试结果:(1)金色葡萄球菌和大肠杆菌抑制率分别是100%、100%;(2)无法作为柔性材料使用;(3)细胞毒性:高毒,5级。

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