抗菌聚碳酸酯塑料制造技术

本发明专利技术提出了一种抗菌聚碳酸酯塑料。抗菌聚碳酸酯塑料含有0.2‑5wt塑料抗菌剂，所述塑料抗菌剂，以聚苯乙烯丁二烯共聚物与氯甲基苯乙烯交联反应后形成的珠体再通过致孔形成的多孔珠体为载体，负载纳米氧化锌和纳米二氧化钛为活性组分。本发明专利技术所制备的聚碳酸酯塑料具有长效抗菌功能。

【技术实现步骤摘要】
抗菌聚碳酸酯塑料
本专利技术涉及一种抗菌聚碳酸酯塑料。
技术介绍
聚碳酸酯，英文简称PC，是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族－芳香族等多种类型。由于聚碳酸酯结构上的特殊性，已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。可溶性消毒剂的滥用，严重破坏了人类生存环境的微生物平衡，由此产生对人们身体健康造成极大威胁的有害微生物变种，如超级细菌等问题，故如何有效控制有害微生物感染将成为目前生态环境和抗菌领域的重要研究课题。专利号为ZL200810220350.3的中国专利公开了“抗菌高分子材料及其制备方法”，是通过将不同种类的季鏻盐插入粘土制备成复合抗菌剂，然后掺加在塑料、橡胶、合成纤维、涂料、胶粘剂和纸浆等聚合物中制备了抗菌高分子材料，虽然可以获得较好的抗菌效果，但存在季鏻盐由于溶出较快而导致无法长效抗菌的问题。专利号为ZL200910039119.9的中国专利公开了“铜-稀土复合抗菌剂及其制备方法和应用”，通过在合成磷酸锆钠和天然电气石为复合载体上负载铜离子和稀土离子，得到的复合抗菌剂含有可产生协同效应的铜离子、稀土离子和负离子三抗菌活性中心，显示抗菌谱广和抗菌效率高的特点，但负载的铜离子和稀土离子活性成分容易析出而影响其长效性。专利号为202010111658的中国专利公开了“载纳米银的聚膦腈复合抗菌剂及其制备方法和应用”，提供一种载纳米银的聚膦腈复合抗菌剂，该材料的外观为棕黄色或浅黄色粉末，具有低毒性、良好的抗菌活性、优良的稳定性等优点，该技术存在的技术问题是，将该抗菌剂添加在塑料中，力学性能下降比较明显，且由于其为载银抗菌剂，其具有易变色、价格昂贵等问题。另外，上述抗菌剂在有机材料中存在着难以分散的技术难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种抗菌聚碳酸酯塑料。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种抗菌聚碳酸酯塑料，含有0.2-5wt％塑料抗菌剂，优选含有0.5wt％、1wt％、2wt％、3wt％、4wt％、5wt％。本专利技术还提供一种塑料抗菌剂，以聚苯乙烯丁二烯共聚物与氯甲基苯乙烯交联反应后形成的珠体再通过致孔形成的多孔珠体为载体，负载纳米氧化锌和纳米二氧化钛为活性组分。作为本专利技术的进一步改进，所述多孔珠体为1200-1500nm的多孔道微球；所述纳米氧化锌粒径为10-50nm；所述纳米二氧化钛粒径为10-80nm。本专利技术进一步保护一种上述塑料抗菌剂的制备方法，包括以下步骤：S1.将适量的聚苯乙烯丁二烯共聚物、氯甲基苯乙烯溶于第一溶剂中，加入适量的氯甲基甲醚和三乙胺，充分搅拌均匀后，通入氮气，加入催化剂，加热至70-100℃，超声搅拌反应一段时间，形成固体微球；S2.将步骤S1得到的固体微球加入第二溶剂中，加入适量的NaCl和丙三醇，充分搅拌，反应一段时间，使其充分致孔，得到的珠体依次经过无水乙醇和水洗涤、离心分离和真空干燥工序得到多孔珠体；S3.将步骤S2得到的多孔珠体配置成水悬浮液，再加入一定量的氯化锌水溶液，并在避光条件下超声0.5h以上，接着在搅拌下加入适量的氨水溶液，并继续反应一段时间，然后加入钛酸四丁酯，充分搅拌反应，最后将产物依次经过无水乙醇和水洗涤、离心分离和真空干燥、加热烘焙工序得到塑料抗菌剂。作为本专利技术的进一步改进，所述第一溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷、乙腈、丙酮、四氢呋喃中的一种或几种混合；所述第二溶剂选自水、乙醇-水混合液、四氢呋喃-水混合液、甲醇-水混合液、丙酮-水混合液中的一种或几种混合，所述乙醇-水混合液、四氢呋喃-水混合液、甲醇-水混合液、丙酮-水混合液中水的含量不低于50wt％。作为本专利技术的进一步改进，所述所述催化剂选自无水氯化锌、四氯化锡、三氯化铁、三氯化铝中的一种或几种混合。作为本专利技术的进一步改进，所述所述搅拌转速为1000-1500r/min。作为本专利技术的进一步改进，步骤S1中所述聚苯乙烯丁二烯共聚物为50-100重量份、氯甲基苯乙烯30-50重量份、氯甲基甲醚为1-5重量份、三乙胺为5-10重量份、催化剂0.1-1重量份；步骤S2中所述NaCl为5-10重量份、丙三醇为5-15重量份；步骤S3中所述氯化锌水溶液为20-70重量份，所述氯化锌水溶液中氯化锌的含量为5-10wt％；氨水为5-10重量份，氨水的中NH3的含量为15-30wt％，钛酸四丁酯为0.5-2重量份。作为本专利技术的进一步改进，步骤S3中所述多孔珠体配置成0.5-1mg/mL的水悬浮液。作为本专利技术的进一步改进，包括以下步骤：S1.将50-100重量份聚苯乙烯丁二烯共聚物、30-50重量份氯甲基苯乙烯溶于第一溶剂中，加入1-5重量份氯甲基甲醚和5-10重量份三乙胺，充分搅拌均匀后，通入氮气，加入0.1-1重量份催化剂，加热至70-100℃，超声搅拌反应8-10h，形成固体微球；S2.将步骤S1得到的固体微球加入第二溶剂中，加入5-10重量份NaCl和5-15重量份丙三醇，充分搅拌，反应2-4h，使其充分致孔，得到的珠体依次经过无水乙醇和水洗涤、离心分离和真空干燥工序得到多孔珠体；S3.将步骤S2得到的多孔珠体配置成0.5-1mg/mL水悬浮液，再加入20-70重量份5-10wt％的氯化锌水溶液，并在避光条件下超声0.5h以上，接着在搅拌下加入5-10重量份15-30wt％的氨水溶液，并继续反应0.5-1h，然后加入0.5-2重量份钛酸四丁酯，充分搅拌反应1-3h，最后将产物依次经过无水乙醇和水洗涤、离心分离和真空干燥后，加热至200-220℃烘焙1-2h，得到塑料抗菌剂。本专利技术进一步保护一种上述塑料抗菌剂在塑料、橡胶、纤维、涂料中的应用。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术制得的多孔珠体塑料抗菌剂具有极大的比较面积，通过致孔剂在珠体内部形成许多孔道，浸泡在氯化锌溶液中，氯化锌进入孔道，与氨水反应生成氢氧化锌沉淀，同时，钛酸四丁酯进入孔道，发生水解，生成纳米二氧化钛，得到的多孔珠体进一步焙烧后，氢氧化锌分解得到纳米氧化锌，从而得到负载纳米氧化锌和纳米二氧化钛的多孔珠体抗菌剂；聚苯乙烯丁二烯共聚物和氯甲基苯乙烯在催化剂的作用下，在氯甲基化试剂氯甲基甲醚的参与下，发生付克交联反应，生成亚甲基桥，从而达到交联成球的目的，形成的球体具有很大的比表面积，进一步通过盐析作用和填料作用，在NaCl和甘油的作用下，形成很多条孔道，进一步增加球体的比表面积，方便后期纳米氧化锌和纳米二氧化钛的沉积，达到高负载的抗菌剂球体；本专利技术的多孔珠体塑料抗菌剂兼具无机物的高稳定性和有机物的易分散性特点，并且很容易、且高负载量的负载抗菌活性成分；本专利技术的载纳米氧化锌和纳米二氧化钛的多孔珠体塑料抗菌剂中抗菌活性成分以分子态形式存在，具有安全低毒和稳定性好的优点，纳米二氧化钛为光催化抗菌剂，具有广谱高效的特点，纳米氧化锌则具有高效抗菌的特性，同时，两种抗菌剂价格低廉，相比银系抗菌剂，其具有相当的抗菌效果，但价格相比更加低廉，适用于工业化应用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗菌聚碳酸酯塑料，其特征在于，含有0.2-5wt塑料抗菌剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种抗菌聚碳酸酯塑料，其特征在于，含有0.2-5wt塑料抗菌剂。


2.如权利要求1所述的抗菌聚碳酸酯塑料，其特征在于，所述一种塑料抗菌剂，以聚苯乙烯丁二烯共聚物与氯甲基苯乙烯交联反应后形成的珠体再通过致孔形成的多孔珠体为载体，负载纳米氧化锌和纳米二氧化钛为活性组分；
优选地，所述多孔珠体为1200-1500nm的多孔道微球；所述纳米氧化锌粒径为10-50nm；所述纳米二氧化钛粒径为10-80nm。


3.一种塑料抗菌剂，采用下述方法制备而成：
S1.将适量的聚苯乙烯丁二烯共聚物、氯甲基苯乙烯溶于第一溶剂中，加入适量的氯甲基甲醚和三乙胺，充分搅拌均匀后，通入氮气，加入催化剂，加热至70-100℃，超声搅拌反应一段时间，形成固体微球；
S2.将步骤S1得到的固体微球加入第二溶剂中，加入适量的NaCl和丙三醇，充分搅拌，反应一段时间，使其充分致孔，得到的珠体依次经过无水乙醇和水洗涤、离心分离和真空干燥工序得到多孔珠体；
S3.将步骤S2得到的多孔珠体配置成水悬浮液，再加入一定量的氯化锌水溶液，并在避光条件下超声0.5h以上，接着在搅拌下加入适量的氨水溶液，并继续反应一段时间，然后加入钛酸四丁酯，充分...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：智科通用技术研究广州有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44