[發明專利]一種疏水抗菌剛性聚丙烯材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010976931.0
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN112080151A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 彭軍文
• 申請（專利權）人: 彭軍文
• 主分類號: C08L83/10
• 分類號: C08L83/10;C08L23/08;C08K5/134;C08K5/526;C08K5/00;C08K3/015;C08F8/34;C08F10/06
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本發明公開一種疏水抗菌剛性聚丙烯材料及其制備方法；該疏水抗菌剛性聚丙烯材料按重量份的組分組成為：60～100質量份聚丙烯嵌段聚硅烷，1～2質量份陰離子抗菌劑，5～20質量份增韌劑，0.5～1.5質量份復合抗氧劑；本發明通過在聚丙烯分子鏈間嵌段聚硅烷，使聚丙烯分子具有疏水性，所嵌段的疏水劑的分子上含有大量的苯環，疏水劑的引入提高了聚丙烯的剛性，聚硅烷與金屬銀離子的相互作用增強了聚丙烯材料的抗菌性。

技術領域

本發明屬高分子材料領域，具體涉及一種疏水抗菌剛性聚丙烯材料及其制備方法。

背景技術

聚丙烯相對于通用塑料具有比重輕、價格低廉、機械性能好和耐熱性能佳等優點，常用于醫療、建材等領域中作為容器、管道或其它配件；但是由于聚丙烯密度小和分子本身結構的特點，聚丙烯材料容易吸水沾污，滋生細菌，從而對人體健康產生危害。

現有技術中大多以物理混合的方式再聚丙烯中加入疏水劑和抗菌劑，一方面，加入疏水劑和抗菌劑與聚丙烯存在相容性差的問題，另一方面，疏水劑和抗菌劑與聚丙烯間不存在化學鍵的相互作用，疏水劑和抗菌劑與聚丙烯基材之間結合作用較弱，疏水劑和抗菌劑分散的均勻性不易保證，此外也難以避免疏水劑和抗菌劑成分的流失問題，直接影響制品的長期疏水性和抗菌性；基于此，本發明提出了一種疏水抗菌剛性聚丙烯材料及其制備方法。

發明內容

為了解決上述現有技術的不足，本發明提供了一種疏水抗菌剛性聚丙烯材料及其制備方法，通過在聚丙烯分子鏈間嵌段聚硅烷，使聚丙烯分子具有疏水性，所嵌段的疏水劑的分子上含有大量的苯環，疏水劑的引入提高了聚丙烯的剛性，聚硅烷與金屬銀離子的相互作用增強了聚丙烯材料的抗菌性。

本發明的目的在于提供一種疏水抗菌剛性聚丙烯材料。

本發明的另一目在于是提供上述疏水抗菌剛性聚丙烯材料的制備方法。

本發明上述目的通過以下技術方案實現：

疏水抗菌剛性聚丙烯材料的制備方法如下：

按重量份的組分組成：60～100質量份聚丙烯嵌段聚硅烷，1～2質量份銀離子抗菌劑，5～20質量份增韌劑，0.5～1.5質量份復合抗氧劑在高速混合機中進行常溫混合擠出、直至混合所產生的摩擦熱使得物料溫度升高至90℃～100℃，出料冷卻和將冷卻后的混合物料送入到雙螺桿擠出機中熔融擠出，所擠出的條料經水槽冷卻、牽引進入切粒機造粒，得疏水抗菌剛性聚丙烯材料。

所述聚丙烯嵌段聚硅烷具有以下結構：

式中n的取值為50～2000，m的取值為10～500。

上述聚丙烯嵌段聚硅烷的反應流程及制備方法如下：

1.堿性條件下，以3-巰基丙酸和CS₂為原料，制備得到S-丙酸-S’-(α-甲基-α’-乙酸)-三硫代碳酸酯。

其中，3-巰基丙酸與CS₂的摩爾比為2:1。

所述的堿為碳酸鈉、碳酸鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀。

2.以甲苯為溶劑、吡啶為縛酸劑、單末端羥基聚丙烯與RAFT試劑(即可逆加成-斷裂鏈轉移試劑)S-丙酸-S’-(α-甲基-α’-乙酸)-三硫代碳酸酯進行酯化反應，得到聚丙烯大分子轉移劑。

其中，單末端羥基聚丙烯、SOCl₂與S-丙酸-S’-(α-甲基-α’-乙酸)-三硫代碳酸酯的摩爾比為1:5:5。

3.以甲苯/DMF為溶劑、苯基(乙基)硅烷二醇為單體、聚丙烯大分子鏈轉移劑為鏈轉移劑、偶氮二異丁腈為引發劑，在無水無氧、氮氣保護條件下80～90℃反應4～6小時，得到聚丙烯嵌段聚硅烷。