[發明專利]基于分子在線自組裝技術的高穩定性、廣譜抗菌的PMMA\ASA合金材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202110909915.4
• 申請日: 2021-08-09
• 公開（公告）號: CN113667254A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 徐凱華;徐小虎;王凡;張欣;付飛;管衛華
• 申請（專利權）人: 華合新材料科技股份有限公司
• 主分類號: C08L33/12
• 分類號: C08L33/12;C08L51/00;C08L79/00;C08K5/47;B29B9/06
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 胡永宏

本發明涉及了一種基于分子在線自組裝技術的高穩定性、廣譜抗菌的PMMA\ASA合金材料及其制備方法，具體由以下重量份的原料組成：聚甲基丙烯酸甲酯樹脂40?80份，丙烯腈?苯乙烯?丙烯酸酯三元共聚物15?30份，胍類聚合物抗菌劑1～5份，異噻酮類抗菌劑0.5～3份，助分散劑1?3份。本發明通過串聯式雙階擠出改性的工藝方法，實現了抗菌性能優異的異噻酮類抗菌劑與抗霉菌性能優異的胍類聚合物抗菌劑的活性物質在線分子自組裝，然后再與PMMA樹脂基體、助分散劑等二次在線熔融混煉。基于極性基團的分子自組裝技術可確保抗菌體系的高活性、廣譜性及穩定性，且采用的雙階在線熔融擠出工藝也可較好地避免活性抗菌體系因過水冷卻或接觸外界環境而導致的失活、降解、失效等不穩定狀況。

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，具體涉及一種基于分子在線自組裝技術的高穩定性、廣譜抗菌的PMMA\ASA合金材料及其制備方法。

背景技術

近年來，隨著現代社會和生活水平的不斷發展、提高，綠色、環保、健康的生活理念持續深入人心，人們對于工作、生活環境的健康程度要求也越來越高，這就對當前的聚合物材料的高性能化、高功能化提出了全新的需求，抗菌塑料正是功能化聚合物材料的典型范例。

聚甲基丙烯酸甲酯(簡稱PMMA樹脂)是一類具有柔性長分子鏈結構的熱塑性聚合物材料，其相對分子質量可在200萬甚至更高。這樣的分子鏈結構賦予了PMMA材料良好的抗拉伸、耐熱性以及優異的耐缺口沖擊性能；更重要的是，作為一種無定形聚合物材料，PMMA樹脂具有良好的透光度表現，經過特殊聚合工藝及后處理的PMMA材料，其材料內的晶體結構可進一步降低，透光率可提升至93～95％的極高水平，從而可替代傳統的硅酸鹽玻璃。

但是，PMMA由于其分子鏈上較大的支鏈結構，其熔體黏性高、加工難度大、擠出速度慢，PMMA\ASA合金化處理就成為了一種廣泛應用的技術方案和產品。雖然ASA樹脂加入后可在一定程度上解決PMMA的加工問題，但對于 PMMA/ASA的抗菌化處理卻有一定的難度。雖然有機類抗菌劑在廣譜性、穩定性、持久性方面具有明顯優勢，但其在熔融共混過程中不耐高溫、不耐剪切的特性卻是亟待解決的技術難點，因此，現有的PMMA抗菌化方案中，CN201911012396.0就采用了抗菌涂料的表面涂覆處理，但表面涂層在使用過程中的損耗容易導致材料抗菌性能的缺失，其長期抗菌穩定性并不好； CN201911012396.0則采用了更耐高溫、耐剪切的無機納米銀抗菌劑體系，雖然加工性能穩定，但無機抗菌劑自身的廣譜性并不好。因此當前適用于高粘度 PMMA體系的廣譜抗菌性、高穩定性、耐加工性優異的有機抗菌劑體系是少之又少，這就對PMMA/ASA合金的抗菌劑體系構建及熔融共混加工提出了更高的技術要求。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種基于分子在線自組裝技術的高穩定性、廣譜抗菌的PMMA\ASA合金材料，針對現有PMMA抗菌化處理技術方案中大多使用無機抗菌劑或表面涂覆處理的現狀，且加工工藝及方法的創新性、適用性不高的現狀，通過串聯式雙階擠出改性的工藝方法，實現了有機抗菌體系的活性物質在線分子自組裝，然后再與PMMA樹脂基體、助分散劑等二次在線熔融混煉、分散，從而獲得分布狀況優良、抗菌性能穩定的PMMA\ASA 合金材料。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種基于分子在線自組裝技術的高穩定性、廣譜抗菌的PMMA\ASA合金材料，其特征在于：包括以下重量份的原料：

進一步的，所述的PMMA樹脂為高流動、高透光率的聚甲基丙烯酸甲酯，其在230℃、3.8kg的測試條件下的熔融指數MFR為≥15g/10min，透光率≥93％。

進一步的，所述的ASA三元共聚物為丙烯酸酯橡膠相含量為45-50％的高抗沖型ASA超細粉末樹脂，平均粒度(D98)為3～5um。

進一步的，所述的胍類聚合物抗菌劑為聚六亞甲基雙胍鹽酸鹽，為一種分子鏈上含有22個雙胍單元的陽離子型低聚物；