本发明属于材料领域，具体涉及一种钛溶胶沉积聚碳酸酯材料的制备方法。
背景技术：
聚碳酸酯工程塑料的三大应用领域是玻璃装配业、汽车工业和电子、电器工业，其次还有工业机械零件、光盘、包装、计算机等办公室设备、医疗及保健、薄膜、休闲和防护器材等。聚碳酸酯可用作门窗玻璃，聚碳酸酯层压板广泛用于银行、使馆、拘留所和公共场所的防护窗，用于飞机舱罩，照明设备、工业安全档板和防弹玻璃。聚碳酸酯板可做各种标牌，如汽油泵表盘、汽车仪表板、货栈及露天商业标牌、点式滑动指示器，聚碳酸酯树脂用于汽车照明系统，仪表盘系统和内装饰系统，用作前灯罩，带加强筋汽车前后档板，反光镜框，门框套、操作杆护套、阻流板、聚碳酸酯被应用用作接线盒、插座、插头及套管、垫片、电视转换装置，电话线路支架下通讯电缆的连接件，电闸盒、电话总机、配电盘元件，继电器外壳，聚碳酸酯可做低载荷零件，用于家用电器马达、真空吸尘器，洗头器、咖啡机、烤面包机、动力工具的手柄，各种齿轮、蜗轮、轴套、导规、冰箱内搁架。聚碳酸酯是光盘储存介质理想的材料。聚碳酸酯瓶(容器)透明、重量轻、抗冲性好，耐一定的高温和腐蚀溶液洗涤，作为可回收利用瓶(容器)。聚碳酸酯及聚碳酸酯合金可做计算机架，外壳及辅机，打印机零件。改性聚碳酸酯耐高能辐射杀菌，耐蒸煮和烘烤消毒，可用于采血标本器具，血液充氧器，外科手术器械，肾透析器等，聚碳酸酯可做头盔和安全帽，防护面罩，墨镜和运动护眼罩。聚碳酸酯薄膜广泛用于印刷图表，医药包装，膜式换向器。聚碳酸酯的应用开发是向高复合、高功能、专用化、系列化方向发展，已推出了光盘、汽车、办公设备、箱体、包装、医药、照明、薄膜等多种产品各自专用的品级牌号；
但是传统聚碳酸酯的抑菌性差，添加的无机填料还容易形成团聚，降低成品材料的稳定性强度。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有技术中聚碳酸酯的抑菌性差，添加的无机填料还容易形成团聚，降低成品材料的稳定性强度的问题，提供一种钛溶胶沉积聚碳酸酯材料的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种钛溶胶沉积聚碳酸酯材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）取17-20重量份的钛酸四丁酯，加入到其重量20-30倍的去离子水中，搅拌3-5分钟，加入0.7-1重量份的司盘80，升高温度为46-50℃，保温搅拌10-20分钟，得溶胶分散液；
（2）取10-20重量份的抑菌酯化溶液，在70-76℃下保温10-20分钟，加入1-2重量份的辛基异噻唑啉酮，继续保温3-5分钟，加入3-4重量份的三乙胺，搅拌至常温，与上述溶胶分散液混合，超声5-10分钟，得胺化抑菌溶胶分散液；
（3）取0.4-2重量份的催化剂，加入到其重量17-20倍的去离子水中，搅拌均匀，得催化剂溶液；
（4）取1-2重量份的二月桂酸二丁基锡，加入到其重量5-7倍的尼龙酸甲酯中，搅拌均匀，加入6-8重量份的油酸，在60-65℃下保温搅拌20-30分钟，得油酸化溶液；
（5）取110-120重量份的碳酸二甲酯、100-104重量份的双酚a混合，送入到反应釜中，搅拌均匀，加入上述催化剂溶液，调节反应釜温度为100-110℃、压力为13-14kpa，搅拌反应30-40分钟，缓慢升高温度为200-230℃，加入上述油酸化溶液，继续搅拌3-4小时，出料，冷却至常温，得油酸化低聚物；
（6）取上述油酸化低聚物，加入到胺化抑菌溶胶分散液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，滴加浓度为10-13%的氨水，调节ph为11-12，搅拌反应80-90分钟，调节反应釜温度为300-340℃，调节反应釜压力为0.5-0.7kpa，搅拌反应1-2小时，出料，抽滤，将沉淀水洗，真空70-80℃下干燥1-2小时，即得所述钛溶胶沉积聚碳酸酯材料。
所述的抑菌酯化溶液的制备方法包括以下步骤：
取10-13重量份的三氯氧磷、7-9重量份的肌醇六磷酸、4-6重量份的硫代异氰酸混合，加入到混合料重量15-20倍的去离子水中，搅拌均匀，加入30-40重量份的季戊四醇，送入到反应釜中，在90-100℃下保温反应1-2小时，加入80-100重量份的尼龙酸甲酯，通入氮气，降低温度为常温，加入2-3重量份的多聚甲醛，搅拌均匀，滴加0.5-1重量份的三乙胺，滴加完毕后调节反应釜温度为90-95℃，搅拌反应100-110分钟，出料，冷却至常温，即得所述抑菌酯化溶液。
所述的催化剂为氢氧化锂、氢氧化硼中的一种。
本发明的优点：
本发明以钛酸四丁酯为前驱体，在水中预分散，得到溶胶分散液；然后将酯化溶液通过三乙胺处理，得到胺化抑菌溶胶；然后以碳酸二甲酯、双酚a为原料，在催化剂作用下预聚合，并通过油酸处理，得到油酸化低聚物，然后与胺化抑菌溶胶分散液混合，通过油酸与胺基的反应，得到酰胺化的分散液，同时在反应的过程中调节溶液ph为碱性，将溶胶分散液充分水解，并在高温下将酰胺化的低聚物进一步聚合，在聚合的过程中，水解得到的二氧化钛溶胶也不断的沉积到聚合物的内部和表面，将二氧化钛有效的分散到了聚合物基体中，降低了团聚，并通过酰胺化的分散作用，进一步提高了各原料的相容性，提高了成品的力学性能和抑菌性能；
本发明加入的抑菌酯化溶液中，以硫代异氰酸、三氯氧磷、肌醇六磷酸为原料，经过水解后与季戊四醇混合酯化，然后将得到的酯化料与多聚甲醛进行缩合，再通过三乙胺催化改性，得到有机磷硫化酯溶液，该有机磷硫化酯溶液不仅具有较高的抑菌性，还具有很好的抗氧化性能，能够提高成品聚碳酸酯材料抑菌性、抗氧化性能，提高成品材料的综合性能。
具体实施方式
实施例1
一种钛溶胶沉积聚碳酸酯材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）取20重量份的钛酸四丁酯，加入到其重量30倍的去离子水中，搅拌5分钟，加入1重量份的司盘80，升高温度为50℃，保温搅拌20分钟，得溶胶分散液；
（2）取20重量份的抑菌酯化溶液，在76℃下保温20分钟，加入2重量份的辛基异噻唑啉酮，继续保温5分钟，加入4重量份的三乙胺，搅拌至常温，与上述溶胶分散液混合，超声10分钟，得胺化抑菌溶胶分散液；
（3）取2重量份的催化剂，加入到其重量20倍的去离子水中，搅拌均匀，得催化剂溶液；
（4）取2重量份的二月桂酸二丁基锡，加入到其重量7倍的尼龙酸甲酯中，搅拌均匀，加入8重量份的油酸，在65℃下保温搅拌30分钟，得油酸化溶液；
（5）取120重量份的碳酸二甲酯、104重量份的双酚a混合，送入到反应釜中，搅拌均匀，加入上述催化剂溶液，调节反应釜温度为110℃、压力为14kpa，搅拌反应40分钟，缓慢升高温度为230℃，加入上述油酸化溶液，继续搅拌4小时，出料，冷却至常温，得油酸化低聚物；
（6）取上述油酸化低聚物，加入到胺化抑菌溶胶分散液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，滴加浓度为13%的氨水，调节ph为12，搅拌反应90分钟，调节反应釜温度为340℃，调节反应釜压力为0.7kpa，搅拌反应2小时，出料，抽滤，将沉淀水洗，真空80℃下干燥2小时，即得所述钛溶胶沉积聚碳酸酯材料。
所述的抑菌酯化溶液的制备方法包括以下步骤：
取10-13重量份的三氯氧磷、9重量份的肌醇六磷酸、6重量份的硫代异氰酸混合，加入到混合料重量20倍的去离子水中，搅拌均匀，加入40重量份的季戊四醇，送入到反应釜中，在100℃下保温反应2小时，加入100重量份的尼龙酸甲酯，通入氮气，降低温度为常温，加入3重量份的多聚甲醛，搅拌均匀，滴加1重量份的三乙胺，滴加完毕后调节反应釜温度为95℃，搅拌反应110分钟，出料，冷却至常温，即得所述抑菌酯化溶液。
所述的催化剂为氢氧化硼。
实施例2
一种钛溶胶沉积聚碳酸酯材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）取17重量份的钛酸四丁酯，加入到其重量20倍的去离子水中，搅拌3分钟，加入0.7重量份的司盘80，升高温度为46℃，保温搅拌10分钟，得溶胶分散液；
（2）取10重量份的抑菌酯化溶液，在70℃下保温10分钟，加入1-2重量份的辛基异噻唑啉酮，继续保温3分钟，加入3重量份的三乙胺，搅拌至常温，与上述溶胶分散液混合，超声5分钟，得胺化抑菌溶胶分散液；
（3）取0.4重量份的催化剂，加入到其重量17倍的去离子水中，搅拌均匀，得催化剂溶液；
（4）取1重量份的二月桂酸二丁基锡，加入到其重量5倍的尼龙酸甲酯中，搅拌均匀，加入6重量份的油酸，在60℃下保温搅拌20分钟，得油酸化溶液；
（5）取110重量份的碳酸二甲酯、100重量份的双酚a混合，送入到反应釜中，搅拌均匀，加入上述催化剂溶液，调节反应釜温度为100℃、压力为13kpa，搅拌反应30分钟，缓慢升高温度为200℃，加入上述油酸化溶液，继续搅拌3小时，出料，冷却至常温，得油酸化低聚物；
（6）取上述油酸化低聚物，加入到胺化抑菌溶胶分散液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，滴加浓度为10%的氨水，调节ph为11，搅拌反应80分钟，调节反应釜温度为300℃，调节反应釜压力为0.5kpa，搅拌反应1小时，出料，抽滤，将沉淀水洗，真空70-80℃下干燥1小时，即得所述钛溶胶沉积聚碳酸酯材料。
所述的抑菌酯化溶液的制备方法包括以下步骤：
取10重量份的三氯氧磷、7重量份的肌醇六磷酸、4重量份的硫代异氰酸混合，加入到混合料重量15-20倍的去离子水中，搅拌均匀，加入30重量份的季戊四醇，送入到反应釜中，在90-100℃下保温反应1小时，加入80重量份的尼龙酸甲酯，通入氮气，降低温度为常温，加入2重量份的多聚甲醛，搅拌均匀，滴加0.5重量份的三乙胺，滴加完毕后调节反应釜温度为90℃，搅拌反应100分钟，出料，冷却至常温，即得所述抑菌酯化溶液。
所述的催化剂为氢氧化锂。
性能测试：
以金黄色葡萄球菌和大肠杆菌作为代表，测定本发明的钛溶胶沉积聚碳酸酯材料对革兰氏阳性菌和阴性菌的抑菌性能，取相同重量的实施例1、实施例2、市售聚碳酸酯材料，分别与细菌溶液混合培养6h后，通过对比细菌菌落数的变化，评价本发明的钛溶胶沉积聚碳酸酯材料的抑菌性能；
在杀菌处理前，细菌的菌落数为8.0±0.15log；
实施例1、实施例2、市售聚碳酸酯材料与细菌溶液混合培养后，细菌菌落数减少值：
实施例1的金黄色葡萄球菌菌落数减少值为4.51-4.80；
实施例2的金黄色葡萄球菌菌落数减少值为3.95-4.06；
市售聚碳酸酯材料的金黄色葡萄球菌菌落数减少值为1.20-1.35；
实施例1的大肠杆菌菌落数减少值为4.20-4.33；
实施例2的大肠杆菌菌落数减少值为3.50-3.64；
市售聚碳酸酯材料的大肠杆菌菌落数减少值为1.05-1.23；
取市售聚碳酸酯、本发明的钛溶胶沉积聚碳酸酯材料，制成同样尺寸的试片，然后进行对比测试：
将检测，本发明试片的拉伸强度为58-60.8mpa、悬臂梁冲击强度为745-760j/m；
市售聚碳酸酯试片的拉伸强度为50-53.5mpa、悬臂梁冲击强度为700-704j/m；
可以看出，本发明的复合材料具有更好的力学性能，抑菌性强，综合性能优越。