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第 2 期 王若男，等: 水性抗菌羟基丙烯酸树脂的制备及性能 ·337·
Key words: waterborne hydroxyl polyacrylate; TSA; antimicrobial polymer
Foundation item: Natural Science Foundation of Guangdong Province (2018A030313483)
随着全球范围内流行性疾病的传播，抗菌药物 司；LHS-150SC 恒温恒湿培养箱，常州万合仪器制
[1]
和卫生学日益受到人们的重视 。抗菌药物的创造 造有限公司；HS-1300-U 超净工作台，三智精密仪
和发展显著地降低了人类的细菌感染率，但是其滥 器科技有限公司；HD-E804-34A 鼓风干燥箱，海达
[2]
用导致了细菌耐药性的产生 。常见的抗菌剂主要 国际仪器有限公司。
[3]
有常规抗菌物 、掺杂型抗菌聚合物、结构型抗菌 1.2 水性抗菌丙烯酸树脂的合成
聚合物等。其中只有结构型抗菌聚合物中抗菌分子 在装有搅拌器、回流冷凝管、温度计和蠕动泵
不会扩散，不会耗尽，具有良好的稳定性和非挥发 的 250 mL 四口烧瓶中，加入 1/3 质量的单体（5.23 g
性，抗菌功效持久，并且在很大程度上不会产生耐 MMA、5.23 g BA、0.67 g AA、3.87 g HPA）、1/4 质
药性 [4-6] 。 量的引发剂（BPO 0.315 g）、1/2 质量的醇水溶液
苯扎氯铵这类结构的季铵盐是一种杀菌剂，由 （9.5 g 乙醇和 19.5 g 水），开动搅拌装置升温至
多马克最早发现 [7-8] 。由于其能与带净负电的微生物 80 ℃，反应 15 min 后，滴加剩下的 2/3 质量的单体
细胞膜结合，扰乱其细胞膜外层及细胞质膜，并且 （10.46 g MMA、10.46 g BA、1.34 g AA、7.74 g
微生物是在长久进化的过程中呈现出负电荷的特 HPA）与 1/2 质量的引发剂（BPO 0.63 g），滴加时
性，这种静电作用的抗菌方式使得其几乎不会产生 间 3 h，滴完后补加 1/2 质量的醇水溶液、1/4 质量
耐药性 [9-10] 。此后季铵盐类杀菌剂作为消毒剂进行 的引发剂，继续反应约 3 h，降温至 40 ℃，搅拌下，
了广泛探索，但是大量使用这种小分子量的季铵盐 加三乙胺，继续反应 0.5 h 中和至中性，冷却后倒出，
类杀菌物会造成环境的污染。水性丙烯酸树脂具有 测得固含量为 42%，其中，单体总用量为 15.69 g
较好的保光性、耐候性、耐化学品性、无污染、无 MMA、15.69 g BA、2.01 g AA、11.61 g HPA，溶剂
毒性、无刺激等许多优异的特性，广泛应用于医疗、 总用量为 19 g 乙醇和 39 g 水，引发剂 BPO 总用量
医药、家居等行业，但是目前很少有研究将季铵盐 为 1.26 g。
杀菌结构引入至水性丙烯酸树脂链上。 取 20 g 树脂 4 份，分别加入 TSA 0.129 g、
因此，本文拟将季铵盐结构接枝到水性丙烯酸 0.258 g、0.387 g、0.516 g，30 ℃恒温搅拌 24 h，引
聚合物链中，既可以解决小分子杀菌物质的扩散性问 入 TSA 的质量分数为 1%、2%、3%、4%（以树脂
题又可以保持它的抗耐药性，研究同时可为其他杀 的固含量计，下同）的改性羟基丙烯酸，记为：
菌分子和聚合物分子的改性提供思路的参考 [11-12] 。 hs-WAT1、hs-WAT2、hs-WAT3、hs-WAT4。合成路
线如下所示：
1 实验部分
1.1 试剂与仪器
甲基丙烯酸甲酯（MMA），丙烯酸丁酯（BA）、
三乙胺（TEA），AR，天津大茂化学试剂厂；丙烯
酸（AA），AR，天津福晨化学试剂厂；丙烯酸羟丙
酯（HPA）、过氧化苯甲酰（BPO），AR，阿拉丁生
化科技股份有限公司；乙醇，AR，广东光华科技股
份有限公司；3-（甲氧基硅烷基）丙基二甲基十八
烷基氯化铵（TSA），质量分数 65%，上海麦克林生
化科技股份有限公司；水为实验室自制去离子水。
Nicolet6700 傅里叶红外光谱仪，美国 Nicolet
公司；AVANCE Ⅲ HD 400 核磁共振波谱仪，
Bruker 公司；JC2000C1 Powereach 1 静滴接触角测
量仪，上海中晨公司；SU-82220 扫描电镜，日本日
立公司；SDT-Q600 热重分析仪，美国 TA 仪器公司； 1.3 固含量测定
DSC204C 型差示扫描量热分析仪，德国 Netzach 公 采取质量分析法测量。称取 2 g 树脂加入质量 m
司；SHA-2A 振荡摇床，常州万丰仪器制造有限公 的恒重烧杯中，称其质量 m 1，将烧杯放在（120±3）℃
