一种抗菌复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于复合材料领域，具体涉及一种抗菌复合材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 抗菌材料是指材料本身具有良好的杀菌或抑制微生物的功能的一类复合材料。目 前抗菌材料中应用较多的是塑料抗菌复合材料。但目前使用较多的抗菌复合材料中均含有 银离子抗菌剂，如中国专利CN103571162A公开了一种PET抗菌材料，组分包括PET树脂，碳 酸巧纳米粒子，银离子抗菌剂，润滑剂硬脂酸等。该专利利用复合氧化物纳米CuFe204作为 银的载体来制备抗菌剂，具有较好的抗菌效果。
[0003] 银离子抗菌剂虽然有较好的抗菌效果，但价格较高，使用过程中的抗菌效率相对 较低。且金属银分散到塑料材料中后，后期很难进行回收，对资源浪费较大。如能开发出一 种不采用贵金属为主要抗菌原料的抗菌复合材料，同时达到抗菌效果好，抗菌作用持久的 要求，将有较大的市场价值。
【发明内容】
[0004] 为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的是提供一种抗菌复合材料 及其制备方法，该抗菌复合材料具有抗菌效果好，抗菌时间长，耐候性好，使用寿命长的优 点。
[0005] 本发明的技术方案如下：
[0006] 一种抗菌复合材料，由包括W下重量份的组分制成：
[0007] 聚忡贿 100份； 相容剂 1~5份； 有机抗鹽剤 0.5~3傑；
[0008] 屯沉抗釀剂 5~20汾； 偶联剂 ^.4。、0.8份； 墻麵剂 3~^)份； 抗餅剂 0.5--2份，
[0009] 优选的，所述的聚丙帰为共聚聚丙帰。
[0010] 优选的，所述的相容剂为马来酸酢接枝聚丙帰。
[0011] 优选的，所述的有机抗菌剂按照W下方法制得；将1~5g氯甲基苯己帰-二己帰 基苯-苯己帰共聚物加入50ml氯仿溶剂中，加入1~5g予基二甲基十二烷基氯化倭，加热 至50~8(TC揽拌15~30min，过滤，洗涂干燥得到复合微粒；按重量份砰取复合微粒5份， 壳聚糖1~3份，山梨酸钟0. 2~0. 8份，混合均匀制得所述抗菌剂。
[0012] 氯甲基苯己帰-二己帰基苯-苯己帰共聚物与予基二甲基十二烷基氯化倭制得的 复合微粒既含有高分子链段，又含有杀菌基团，具有性能稳定，不挥发，杀菌效果显著的优 点，同时高分子链段的相对分子质量越大，抗菌效果越好。
[0013] 优选的，所述的氯甲基苯己帰-二己帰基苯-苯己帰共聚物的相对分子质量为 15~20万。
[0014] 优选的，所述的壳聚糖为2-居丙基H甲基氯化倭壳聚糖。
[0015] 优选的，所述的无机抗菌剂为光催化型无机抗菌剂与片状无机填料按重量比为1 ; (1~3)的混合物。
[0016] 优选的，所述的光催化型无机抗菌剂选自氧化锋、二氧化娃或锐铁型二氧化铁中 的一种或一种W上；
[0017] 所述的片状无机填料选自片状蒙脱±、片状娃酸盐、片状石墨中的一种或一种W 上。
[0018] 氧化锋、二氧化娃和锐铁型二氧化铁属于光催化型无机抗菌剂，在光照后能产生 高度活性的空穴电子对，进而在产品表面生成强氧化性的? 0H自由基，从而在短时间内杀 死与其接触的细菌。
[0019] 无机抗菌剂中采用光催化型无机抗菌剂与片状无机填料的混合物，片状无机填料 在复合材料中均匀分散后，可W起到一定的阻隔作用，使复合材料中的抗菌成分缓慢的释 放到抗菌复合材料的表面，从而延长了抗菌复合材料的有效抗菌时间。
[0020] 优选的，所述的偶联剂选自Y-缩水甘油離氧丙基H甲氧基娃焼、N-(目氨己 基）-Y-氨丙基甲基-二甲氧基娃焼、3-氨丙基H甲氧基娃焼中的一种或一种W上。
[0021] 优选的，所述的增塑剂选自柏木油，藍麻油、绿芥末精油中的一种或一种W上。
[0022] 柏木油，藍麻油、绿芥末精油作为天然原料，本身具有一定的抗菌作用，同时在复 合材料加工的过程中还可W起到增塑的作用。
[0023] 优选的，所述的抗氧剂选自（N，N'-双-(3-化5-二叔了基-4-居基苯基）丙醜基） 己二胺）、（H[2. 4-二叔了基苯基]亚磯酸醋）、（1，3, 5-H(4-叔了基-3-居基-2, 6-二 甲基予基）-1，3, 5-H嗦-2, 4, 6-(1H，3H，5H) -H丽）或（四[目-(3, 5-二叔了基-4-居基 苯基）丙酸]季戊四醇醋）中的一种或一种W上。
[0024] -种上述抗菌复合材料的制备方法，包括W下步骤：
[002引 （1)按重量份砰取聚丙帰100份；相容剂1~5份；有机抗菌剂0. 5~3份；无机 抗菌剂5~20份；偶联剂0. 4~0. 8份；增塑剂3~6份；抗氧剂0. 5~2份；
[0026] (2)将无机抗菌剂先与偶联剂混合均匀再加入聚丙帰、相容剂、抗氧剂混合均匀， 加入挤出机机头的加料口中，将有机抗菌剂与增塑剂混合均匀从挤出机螺杆中部的喂料口 加入挤出机中一起烙融共混，挤出切粒，冷却得到所述的抗菌复合材料。
[0027] 优选的，挤出机的挤出温度为180~21(TC，螺杆转速为200~250R/min。
[0028] 先将无机抗菌剂与偶联剂进行混合，可W较好的提高偶联剂的偶联效率，将有机 抗菌剂与增塑剂混合均匀后从挤出机螺杆中部的喂料口加入挤出机中，可W保护抗菌剂， 使其受热时间缩短，减少在加工过程中的降解。
[0029] 和现有技术相比，本发明的有益效果在于：
[0030] (1)本发明的抗菌复合材料通过对无机抗菌剂、有机抗菌剂、增塑剂等助剂的合理 选择和配置，使得抗菌复合材料的抗菌性能得到大幅提高，制得的抗菌复合材料能广泛用 于医院座椅，医疗设备、及各种白色家电中。
[0031] (2)本发明的抗菌复合材料中的无机抗菌剂中采用光催化型无机抗菌剂与片状无 机填料的混合物，片状无机填料在复合材料中均匀分散后，可W起到一定的阻隔作用，使复 合材料中的抗菌成分缓慢的释放到抗菌复合材料的表面，从而延长了抗菌复合材料的有效 抗菌时间。
[0032] (3)本发明的有机抗菌剂为高分子抗菌剂，高分子链段的存在不仅提升了抗菌剂 与聚苯己帰基体的相容性，而且高分子链段的存在也提高了抗菌剂的杀菌能力和有效杀菌 的时间。
[0033] (4)本发明抗菌复合材料中，并不采用银离子系列的抗菌剂，大幅降低了原料成 本。
【具体实施方式】
[0034] 下面结合实施例对本发明做进一步说明，实施例中除特殊说明外，含量均为重量 份。
[0035] 实施例1
[0036] -种抗菌复合材料，由W下方法制得：
[0037] (1)按重量份砰取聚丙帰100份；相容剂1份；有机抗菌剂0. 5份；无机抗菌剂5 份；偶联剂0. 4份；增塑剂3份；抗氧剂0. 5份；
[0038] 其中，所述的聚丙帰为共聚聚丙帰；所述的相容剂为马来酸酢接枝聚丙帰；所述 的有机抗菌剂按照W下方法制得；将Ig氯甲基苯己帰-二己帰基苯-苯己帰共聚物加入 50ml氯仿溶剂中，加入Ig予基二甲基十二烷基氯化倭，加热至50°C揽拌30min，过滤，洗涂 干燥得到复合微粒；按重量份砰取复合微粒5份，壳聚糖1份，山梨酸钟0. 2份，混合均匀制 得所述抗菌剂；所述的壳聚糖为2-居丙基H甲基氯化倭壳聚糖；所述的无机抗菌剂为光催 化型无机抗菌剂与片状无机填料按重量比为1 :1的混合物；所述的光催化型无机抗菌剂为 氧化锋；所述的片状无机填料为片状蒙脱± ;所述的偶联剂为Y-缩水甘油離氧丙基H甲 氧基娃焼；所述的增塑剂为柏木油；所述的抗氧剂为（N，N'-双-(3-(3, 5-二叔了基-4-居 基苯基）丙醜基）己二胺）；
[0039] (2)将无机抗菌剂先与偶联剂混合均匀再加入聚丙帰、相容剂、抗氧剂混合均匀， 加入挤出机机头的加料口中，将有机抗菌剂与增塑剂混合均匀从挤出机螺杆中部的喂料 口加入挤出机中一起烙融共混，挤出切粒，挤出机的挤出温度为180~21(TC，螺杆转速为 200~250R/min，冷却得到所述的抗菌复合材料。
[0040] 实施例2
[0041] 一种抗菌复合材料，由W下方法制得：
[0042] (1)按重量份砰取聚丙帰100份；相容剂5份；有机抗菌剂3份；无机抗菌剂20份； 偶联剂0. 8份；增塑剂6份；抗氧剂2份；
[0043]其中，所述的聚丙帰为共聚聚丙帰；所述的相容剂为马来酸酢接枝聚丙帰；所述 的有机抗菌剂按照W下方法制得；将5g氯甲基苯己帰-二己帰基苯-苯己帰共聚物加入 50ml氯仿溶剂中，加入5g予基二甲基十二烷基氯化倭，加热至8(TC揽拌15min，过滤，洗涂 干燥得到复合微粒；按重量份砰取复合微粒5份，壳聚糖3份，山梨酸钟0. 8份，混合均匀制 得所述抗菌剂；所述的壳聚糖为2-居丙基H甲基氯化倭壳聚糖；所述的无机抗菌剂为光催 化型无机抗菌剂与片状无机填料按重量比为1 :3的混合物；所述的光催化型无机抗菌剂选 为二氧化娃；所述的片状无机填料为片状娃酸盐；所述的偶联剂为N-(目氨己基）-y-氨 丙基甲基-二甲氧基娃焼；所述的增塑剂为藍麻油；所述的抗氧剂为（H[2. 4-二叔了基苯 基]亚磯酸醋）；
[0044] (2)将无机抗菌剂先与偶联剂混合均匀再加入聚丙帰、相容剂、抗氧剂混合均匀， 加入挤出机机头的加料口中，将有机抗菌剂与增塑剂混合均匀从挤出机螺杆中部的喂料