[發(fā)明專利]一種石墨烯-聚丙烯復(fù)合抗菌母料及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211052443.6
• 申請日: 2022-08-31
• 公開（公告）號: CN115433408A
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 拜永孝;劉海亮;黨錫江;張桂蘭
• 申請（專利權(quán)）人: 方大炭素新材料科技股份有限公司;蘭州大學(xué)
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L79/00;C08K9/04;C08K3/04;C08K9/12;C08K5/31;C08J3/22
• 代理公司: 武漢知產(chǎn)時代知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42238
• 代理人: 孔燦

本發(fā)明的一種石墨烯?聚丙烯復(fù)合抗菌母料及其制備方法和應(yīng)用。制備方法包括以下步驟：S1：氧化石墨烯接枝疏水分子鏈段；S2：將疏水分子鏈段接枝后的氧化石墨烯、抗菌劑和聚丙烯預(yù)混擠出造粒復(fù)合，便得到兩相完全相容的石墨烯?聚丙烯復(fù)合抗菌母料。將表面接枝疏水分子鏈段的氧化石墨烯，使得GO的親水性喪失，同時增強了改性的氧化石墨烯(MGO)與PP等有機高分子基材的相容性，因表面改性氧化石墨烯填料和聚丙烯基材間的相互作用使得復(fù)合體系界面能降低，經(jīng)過簡便的擠出造粒熔融復(fù)合，便可以得到兩相完全相容的石墨烯?聚丙烯復(fù)合抗菌母料。采用本發(fā)明制備的復(fù)合母料所產(chǎn)薄膜及無紡布無需后續(xù)處理便可具有高機械強度、抗菌等優(yōu)良特點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種石墨烯-聚丙烯復(fù)合抗菌母料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

近些年來，石墨烯-聚丙烯抗菌材料領(lǐng)域主要以將配置好的石墨烯漿料通過浸漬、噴涂等方式固定于聚丙烯表面從而制備石墨烯-聚丙烯抗菌功能材料，或通過改性后的石墨烯與聚丙烯預(yù)混，擠出造粒，例如申請?zhí)枮镃N112175286B的中國專利公開了一種石墨烯-聚丙烯復(fù)合母料及其制備方法和應(yīng)用，包括以下步驟：向石墨烯分散液中加入含相容劑的二甲苯溶液，攪拌混合并進行輻照，得相容劑接枝的石墨烯顆粒；將相容劑接枝的石墨烯顆粒與聚丙烯預(yù)混，擠出造粒，得石墨烯-聚丙烯復(fù)合母料。然而，其方法步驟復(fù)雜，石墨烯改性制備過程存在有機溶劑，對環(huán)境污染產(chǎn)生一定污染，而且其抗菌能力并不足，在實際生活中的應(yīng)用受到限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提出一種石墨烯-聚丙烯復(fù)合抗菌母料及其制備方法和應(yīng)用。

本發(fā)明的一種石墨烯-聚丙烯復(fù)合抗菌母料的制備方法，包括以下步驟：

S1：氧化石墨烯接枝疏水分子鏈段；

S2：將疏水分子鏈段接枝后的氧化石墨烯、抗菌劑和聚丙烯預(yù)混擠出造粒復(fù)合，便得到兩相完全相容的石墨烯-聚丙烯復(fù)合抗菌母料。

進一步的，步驟S1的具體過程為：向新鮮制備出的氧化石墨烯分散液中在恒溫攪拌下滴加表面改性劑，改性劑與氧化石墨烯表面豐富的含氧基團通過靜電組裝，形成表面疏水化修飾的氧化石墨烯絮凝液，經(jīng)反復(fù)洗滌，冷凍干燥得到表面接枝疏水分子鏈段的氧化石墨烯結(jié)構(gòu)。

進一步的，步驟S1中，所述氧化石墨烯分散液為改進的hummers法制備的氧化石墨烯水系分散液，氧化石墨烯含量為0.1-10mg/ml。

進一步的，步驟S1中，所述表面活性劑為兩性表面活性劑，具體為月桂酰胺丙基氧化胺，十八烷基二羥乙基氧化胺或十四烷基二羥乙基氧化胺中的一種或幾種。

進一步的，步驟S1中，氧化石墨烯的改性在攪拌速率為250-550rpm，溫度恒定為30-60℃，氧化石墨烯與表面活性劑的質(zhì)量比為0.5-2:1。

進一步的，步驟S2中，所述抗菌劑為聚六亞甲基單胍鹽酸鹽，聚六亞甲基雙胍鹽酸鹽或磷酸胍的一種或多種。

進一步的，步驟S1中，氧化石墨烯、抗菌劑和聚丙烯的質(zhì)量比為0.5-3:0.5-3:100。

進一步的，步驟S1中，預(yù)混時間為6-12min，擠出溫度為180-210℃。

一種采用上述的制備方法制備的石墨烯-聚丙烯復(fù)合母料。

如上述的石墨烯-聚丙烯復(fù)合母料在制備薄膜和無紡布上的應(yīng)用。