改性环糊精高分子缓释薄荷香型材料及制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种改性环糊精高分子缓释薄荷香型材料及制备方法和应用，属于薄荷香型材料制备技术领域。

背景技术

目前，现有技术中已有使用薄荷醇与环糊精配制而成的水溶液作为卷烟薄荷香味来源的技术方法，也存在通过溶剂置换技术制备薄荷醇微胶囊并将其与棉织物混合以制备舒爽体感织物的技术，但现有技术制成的薄荷凉感材料，均不具备缓释的特性，也不具备成为制作口罩原料的特性。

在医院或处于疫情期间，佩戴口罩更是意义重大，但长时间佩戴易使人感到潮湿气闷，身体不适，这不仅影响了医护人员的工作效率，也降低了大众的生活质量。目前市面的薄荷口罩过于呛鼻，且单价过高。所以，制备一种清凉舒适且经济的新型织物材料以生产清凉型口罩是有必要的。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的问题，提供一种改性环糊精高分子缓释薄荷香型材料及制备方法和应用。

为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：一种改性环糊精高分子缓释薄荷香型材料的制备方法，包括如下步骤：

将氨基环糊精与丙烯酰氯进行反应形成酰胺键，制备得到高分子聚合的单体；

将上述单体进行烯烃自由基聚合反应，制备得到带有氨基环糊精支链的高分子长链；

将上述高分子长链浸于薄荷醇溶液中，通过薄荷醇的疏水基团与氨基环糊精的自组装效应，制备得到具有薄荷醇包合物的高分子长链。

对上述技术方案的进一步设计为：制备高分子聚合的单体时将氨基环糊精与丙烯酰氯以1:1的比例在碱性条件下混合反应以制备聚合反应的单体。

所述薄荷醇溶液为饱和薄荷醇非水溶液。

所述环糊精为β-环糊精。

一种由权利要求上述制备方法制备的改性环糊精高分子缓释薄荷香型材料。

一种上述改性环糊精高分子缓释薄荷香型材料在无纺布口罩制备中的应用。

本发明的有益效果在于：

本发明利用薄荷醇与改性环糊精的自组装效应和高分子聚合来制备缓释薄荷香型材料，通过环糊精包合的高分子材料，具有可控的薄荷醇缓释速率；且相比于目前广泛应用的微胶囊薄荷醇技术，可极大程度上降低生产成本，提高产品利用率，改良成品缓释效果。

本发明制备的缓释薄荷香型材料可用于无纺布的制备，通过对无纺布成分优化，可以提升纺织材料性质；或者作为类织物放入口罩的夹层中，或者用于医疗卫生一次性手术衣、防护服、口罩、帽，制鞋、制革、床垫等产品的生产与制备。

附图说明

图1为薄荷醇分子结构图；

图2为三中环糊精分子结构图；

图3为氨基改性的β-环糊精分子结构图；

图4为丙烯酰氯结构图；

图5为本发明高分子缓释薄荷香型材料制备过程反应图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例一

环糊精，以下简称CD分子，是葡萄糖分子通过1-4糖苷键形成的一种环状低聚糖。CD分子表现出一种独特的疏水空腔结构，其内面及外面均可被选择性的进行改性。通过其疏水空腔与疏水小分子(例如薄荷醇，如图1所示)的主客体作用，两者可以形成相对稳定的包合物。CD大致上被分为α-CD，β-CD和γ-CD如图2所示，分别由6，7和8个葡萄糖分子组成。由于γ-CD的分子空腔大，但其生产成本高，工业上不能大量生产，其应用受到限制；α-CD分子空腔孔隙较小，应用范围较小；β-CD的分子空腔大小适中，且应用范围广，同时考虑到CD与薄荷醇的包合物的热稳定性，β-CD 的腔体对薄荷醇具有保护作用，可阻止薄荷醇的挥发损失。因此，本实施例采取氨基改性β-CD分子来制备高分子缓释薄荷香型材料。

本实施例是通过主客体化学中的非共价键结合作用和自由基聚合反应合成缓释型薄荷香型高分子材料的。具体步骤如下：

在碱性条件下将氨基改性的环糊精与丙烯酰氯以1:1混合反应形成酰胺键从而形成稳定的单体，如图3和图4所示。将该单体与丙烯酰胺共聚（典型的烯烃自由基聚合反应），从而形成带有改性CD支链的高分子长链。最后再将该高分子浸于饱和薄荷醇非水溶液，支链CD作为主体，薄荷醇作为客体，两者可通过薄荷醇的疏水基团与改性β-CD的自组装效应，使客体进入主体的空腔内，形成相对稳定的主客体包合物，即具有薄荷醇包合物的高分子长链，具体反应过程如图5所示。

实施例二

本实施例改性环糊精高分子缓释薄荷香型材料的制备方法的具体步骤如下：

在碱性条件下将氨基改性的β-环糊精与甲基丙烯酰氯以1:2混合反应以制备聚合反应的单体。

采用过硫酸铵（APS）作为引发剂和四甲基乙二胺（TMEDA）作为催化剂进行单体与丙烯酰胺聚合，调节单体与丙烯酰胺比例为1:10以控制所得高分子中环糊精侧链的密度。

采用饱和薄荷醇非水溶液让薄荷醇与高分子进行自组装，得到高分子长链，即高分子缓释薄荷香型材料。

本实施例最后测试高分子缓释薄荷香型材料的薄荷醇释放速率，并根据测试结果调整薄荷醇与聚合物的比例，以达到理想的缓释速率。

本实施例采用5g薄荷醇晶体和5g薄荷醇晶体与5g聚合物的包和物进行对照热重分析实验以检验带有环糊精侧链的高分子聚合物对薄荷醇的保护包和作用，经实验测定，纯薄荷醇的TGA热图在50-130

利用本实施例的缓释薄荷香型材料制备的无纺布口罩可持续保持清凉。

本发明的技术方案不局限于上述各实施例，凡采用等同替换方式得到的技术方案均落在本发明要求保护的范围内。