一种抗菌有机硅弹性体及其制备方法与应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113462168A(43)申请公布日2021.10.01(21)申请号202110840008.9(22)申请日2021.07.24(71)申请人青岛科技大学地址266042山东省青岛市市北区郑州路53号(72)发明人刘月涛王哲张德金张凯铭高传慧武玉民(74)专利代理机构济南金迪知识产权代理有限公司37219代理人杨磊(51)Int.Cl.C08L83/08(2006.01)C08K3/08(2006.01)C08G77/398(2006.01)C08G77/392(2006.01)权利要求书3页说明书8页附图4页(54)发明名称一种抗菌有机硅弹性体及其制备方法与应用(57)摘要本发明涉及一种抗菌有机硅弹性体及其制备方法与应用，利用含儿茶酚残基的3，4‑二羟基苯甲酸B以及含有二硫键的3，3’‑二硫代二丙酸C对氨基功能化的聚硅氧烷A进行改性，经过脱水反应后，儿茶酚残基以及二硫醚通过酰胺键分别与硅氧烷相连，生成含酰胺键、二硫键和儿茶酚残基的聚硅氧烷衍生物D。然后，将氯化锌加入聚硅氧烷衍生物D中，得到含酰胺键、二硫键和金属配位键的聚硅氧烷衍生物E。将含酰胺键、二硫键和金属配位键的聚硅氧烷衍生物E与银纳米颗粒复合搅拌并超声后获得基于氢键、金属配位键和二硫键的有机硅弹性体，其具有高效的抗菌能力、优秀的导电能力、敏感的传感能力以及自修复能力。CN113462168ACN113462168A权利要求书1/3页1.一种抗菌有机硅弹性体的制备方法，其特征在于，包括：步骤一：将含氨基聚硅氧烷衍生物A与小分子含儿茶酚残基的单体衍生物B以及含有二硫键的羧酸衍生物C于有机溶剂中溶解，常压下充分混合，加热，反应，即得含酰胺键、二硫键和儿茶酚残基的聚硅氧烷衍生物D；步骤二：含酰胺键、二硫键和儿茶酚残基的聚硅氧烷衍生物D与锌盐于四氢呋喃中，常压下充分混合，加热，反应，即得含酰胺键、二硫键和金属配位键的聚硅氧烷衍生物E；步骤三：将含酰胺键、二硫键和金属配位键的聚硅氧烷衍生物E与银纳米颗粒复合搅拌并超声反应，固化成膜，获得基于氢键、金属配位键和二硫键的抗菌有机硅弹性体。2.根据权利要求1所述的抗菌有机硅弹性体的制备方法，其特征在于，步骤一中所述含氨基聚硅氧烷衍生物A的结构单元通式如下：其中，a和b为大于零的自然数；R1为甲基、苯基或者三氟丙基；R2的结构式为其中y＝0～10；优选的，所述含氨基聚硅氧烷衍生物A的分子量为1000～30000。3.根据权利要求1所述的抗菌有机硅弹性体的制备方法，其特征在于，步骤一中所述的小分子含儿茶酚残基的单体衍生物B的通式如下：其中，R3为—(CH2)z—，Z为自然数；进一步优选为3，4‑二羟基苯甲酸：或3，4‑二羟基苯乙酸：4.根据权利要求1所述的抗菌有机硅弹性体的制备方法，其特征在于，步骤一中所述的含有二硫键的羧酸衍生物C的通式如下：其中，R4为—(CH2)z—，Z为自然数碱；2CN113462168A权利要求书2/3页进一步优选为3，3’‑二硫代二乙酸或3，3’‑二硫代二丙酸：5.根据权利要求1所述的抗菌有机硅弹性体的制备方法，其特征在于，步骤一中反应温度50℃～70℃，反应时间12～24h；优选的，步骤一中含氨基聚硅氧烷衍生物A与小分子含儿茶酚残基的单体衍生物B以及含有二硫键的羧酸衍生物C反应体系中，氨基与羧基的摩尔含量比为1～1.5：1～1.5；优选的，小分子含儿茶酚残基的单体衍生物B与含有二硫键的羧酸衍生物C的摩尔比为1：0.5；优选的，所述含酰胺键、二硫键和儿茶酚残基的聚硅氧烷衍生物D的通式如下：其中，a和b为大于零的自然数；R1通常为甲基、苯基或者三氟丙基；R2的结构式为其中y＝0～10；R3和R4为—(CH2)z—，z为自然数。6.根据权利要求1所述的抗菌有机硅弹性体的制备方法，其特征在于，步骤二中所述的锌盐为ZnCl2、Zn(CF3SO3)2或Zn(ClO4)2；优选的，含酰胺键、二硫键和儿茶酚残基的聚硅氧烷衍生物D与锌盐的质量比为2～4：1～2。7.根据权利要求1所述的抗菌有机硅弹性体的制备方法，其特征在于，步骤二中含酰胺键、二硫键和儿茶酚残基的聚硅氧烷衍生物D与锌盐的反应温度为50℃～70℃下反应，反应时间为2～6h。8.根据权利要求1所述的抗菌有机硅弹性体的制备方法，其特征在于，步骤三中含酰胺键、二硫键和金属配位键的聚硅氧烷衍生物E与银纳米颗粒的质量比为1：(0.06‑0.12)；优选的，步骤三中含酰胺键、二硫键和金属配位键的聚硅氧烷衍生物E与银纳米颗粒超声反应温度为40℃，反应时间为1h。3CN113462168A权利要求书3/3页9.权利要求1‑8任一项所述的方法制备得到的抗菌有机硅弹性体；优选的，所述抗菌有机硅弹性体的分