[發(fā)明專利]一種基于微波合成季銨鹽的抗菌塑料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910408544.4
• 申請(qǐng)日: 2019-05-16
• 公開（公告）號(hào): CN110256758B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 毛桃嫣;屈俊任;徐常威
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L23/08
• 分類號(hào): C08L23/08;C08L75/04;C08L53/02;C08L51/06;C08L51/00;C08K13/06;C08K9/06;C08K7/08;C08K5/19;C08K3/26;C08K5/098;C07C209/12;C07C211/63
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 李旭亮

本發(fā)明公開了一種基于微波合成季銨鹽的抗菌塑料，按重量份計(jì)，所述抗菌塑料包括以下組分：60～100份主體樹脂、1～15份改性四針狀氧化鋅晶須、2～20份十八烷基甲基二羥乙基溴化銨、0.1～0.5份酯類偶聯(lián)劑、2～3份分散劑、0～2份相容劑、1～20份納米活性碳酸鈣。本發(fā)明利用改性四針狀氧化鋅晶須進(jìn)行輔助抗菌并利用其表面改性提高納米顆粒與主體塑料的相容性，增加其與納米活性碳酸鈣分散性，使它們?cè)谥黧w樹脂中形成納米顆粒交叉網(wǎng)絡(luò)，共同提高抗菌塑料的強(qiáng)度，提高其力學(xué)性能；制備方法成本低，適合產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，生產(chǎn)的抗菌塑料具有良好的抗菌性能和加工性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及改性塑料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種抗菌塑料及其制備方法。

背景技術(shù)

人們的日常生活中大量使用塑料制品，如家用電器外殼、汽車配件、生活用品等等，但在適宜條件下，塑料表面非常容易滋生細(xì)菌，容易給人帶來細(xì)菌感染，危害著人們的健康，因此人們對(duì)生活中頻繁接觸的塑料制品提出了“抗菌、除菌”的新要求。抗菌塑料是能夠抑制細(xì)菌等生長(zhǎng)甚至對(duì)細(xì)菌起殺滅作用的一類塑料，進(jìn)而保持自身或塑料制品的清潔。我國(guó)各行業(yè)領(lǐng)域?qū)咕芰系男枨笤诓粩鄶U(kuò)大，我國(guó)的抗菌塑料發(fā)展存在著廣闊的發(fā)展空間。將抗菌劑、各類助劑與樹脂制備而成的抗菌塑料，具有良好的抗菌效果，安全穩(wěn)定而且運(yùn)用方便，在各方面、各領(lǐng)域均具有廣闊的應(yīng)用前景和巨大的應(yīng)用價(jià)值?？咕芰系纳虡I(yè)化應(yīng)用，可有效地降低人與活菌接觸的可能性，有效地減少人被細(xì)菌感染的幾率。

微波化學(xué)是在對(duì)微波場(chǎng)中物質(zhì)的特性及其相互作用的深入研究基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，主要是利用微波的熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)。微波化學(xué)在相關(guān)產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用可以降低能耗、減少污染、改良產(chǎn)物特性，因此被譽(yù)為“綠色化學(xué)”，有著巨大的應(yīng)用前景。微波合成法因其高效、清潔、高產(chǎn)率、低能耗等優(yōu)良特性，近年來得到各研究領(lǐng)域越來越多的關(guān)注。季銨鹽類化合物中帶正電荷的陽(yáng)離子能選擇性地吸附在帶負(fù)電荷的細(xì)菌表面,破壞細(xì)菌結(jié)構(gòu)，具有良好的殺菌作用,且毒性較小，生物相容性較好，在國(guó)際上使用廣泛。同類的季銨鹽烷基鏈為長(zhǎng)鏈的季銨鹽的毒性要比短鏈的季銨鹽要小，同時(shí)在一定范圍內(nèi)隨著烷基鏈的增長(zhǎng)，季銨鹽的抗菌能力逐漸增強(qiáng)。結(jié)合微波化學(xué)，既能夠省時(shí)、省原料、省能源地制備長(zhǎng)鏈季銨鹽，更是為季銨鹽的商業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用提供了保障。

申請(qǐng)?zhí)枮镃N200910213898.X的專利公開了水相中微波輻射制備殼聚糖季銨鹽的方法，其往殼聚糖中加入季銨鹽溶液，再通過微波輻射制得殼聚糖季銨鹽，但未研究季銨鹽的抗菌效果，更沒有應(yīng)用在抗菌塑料上。本專利不僅用微波反應(yīng)高效地合成了長(zhǎng)鏈季銨鹽十八烷基甲基二羥乙基溴化銨，更是創(chuàng)新地將其應(yīng)用在抗菌塑料上，研究抗菌塑料的抗菌性能，制備過程簡(jiǎn)單成本低，且所制備出來的抗菌塑料具有較為優(yōu)秀的抗菌性能。

相容和分散是生產(chǎn)無(wú)機(jī)顆粒改性塑料兩大難題，無(wú)機(jī)顆粒由于本身極性與樹脂不同及顆粒之間的相互作用的影響，導(dǎo)致無(wú)機(jī)填料添加進(jìn)樹脂中與樹脂形成明顯不相容界面，并且團(tuán)聚一起難以分散，通常在樹脂內(nèi)部形成一塊一塊的“島相”結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)部分料段無(wú)機(jī)填料聚集，部分料段無(wú)機(jī)填料缺乏，導(dǎo)致無(wú)機(jī)填料容易剝落和改性塑料的改性效果和力學(xué)性能不理想不均一。塑料的強(qiáng)度和力學(xué)性能往往會(huì)決定著塑料的使用范圍和領(lǐng)域，僅僅添加了抗菌劑的抗菌塑料的強(qiáng)度和力學(xué)性能一般不足以滿足各類制品的要求，容易限制抗菌塑料的適用范圍而不能在特定產(chǎn)品的生產(chǎn)中投入使用，提高抗菌塑料的強(qiáng)度是提高抗菌塑料生產(chǎn)價(jià)值和使用價(jià)值的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，也是行業(yè)內(nèi)需要解決的一大問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種基于微波合成季銨鹽的抗菌塑料及其制備方法。

本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：

一種基于微波合成季銨鹽的抗菌塑料，按重量份計(jì)，包括以下組分：

可選地，一種基于微波合成季銨鹽的抗菌塑料，按重量份計(jì)，包括以下組分：