一种抗菌防静电型APET复合材料及其制备方法技术

一种抗菌防静电型APET复合材料及其制备方法，涉及PET功能高分子材料技术领域，由以下重量份数的原料制成：APET 78‑92份、相容剂2‑5份、增韧剂3‑8份、抗菌防静电剂3‑8份、抗氧剂0.1‑0.5份、润滑剂0.1‑0.5份。本发明专利技术有益效果：本发明专利技术通过添加超支化聚乙烯亚胺改性氧化石墨烯（BPEI‑MGO）负载纳米银，有效提高APET的抗菌、抗静电能力。

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌防静电型APET复合材料及其制备方法
本专利技术属于PET功能高分子材料
，具体涉及一种抗菌防静电型APET复合材料及其制备方法。
技术介绍
非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）是一种性能优异的高分子材料，具有良好的物理性能和高透明度，因而被广泛应用于化妆品、食品、电子等行业的包装材料。此外，APET材料的边角料可回收利用，自然界中APET最终可降解为水和二氧化碳，为一种环保材料，因而在很多领域被用作PVC的替代材料。包装材料的抗菌、抗静电性能非常重要。如电子显示设备、保护膜、食品和电子材料的包装设备等，如果在包装过程中被细菌污染，会令食品携带病毒，从而增加了人感染病毒的几率。而在电子显示设备，多人的共同操作，会提高病毒的传播，所以赋予电子设备保护膜、包装材料等抗菌性能至关重要。另一方面，抗静电性能是APET另一个重要指标，因为APET的静电积累会引起电子设备元件的击穿或电子设备故障、火灾以及包装材料的污染。所以，同时赋予包装材料抗菌和防静电性能可以极大的提高产品的竞争性。然而，目前尚未有类似报道，已见报道多是添加不同添加剂，提高APET的各种单方面性能。李明华等（CN201410486391.2）专利技术了一种抗菌型APET薄膜，薄膜包括表层和基材层，抗菌功能层表层主要原料包括纳米抗菌微粒、成膜树脂以及相关助剂。基材层为APET胶片层，有效的满足了制膜工艺的经济性要求。李明华（CN201510424736.6）专利技术了一种APET防静电材料，包含以下重量份的组分制成：聚对苯二甲酸乙二醇酯60-70份、聚偏二氯乙烯30-35份、聚乙烯醇15-18份、聚乙炔12-15份、聚对苯二甲酰对苯二胺3-6份、氧化苯乙烯3-5份、对（双氯二甲硅基）苯1-2份、二羟甲基丙烯酸0.5-1份、氯化镁0.2-1份、氯化铝0.2-1份和过氧化二异丙苯0.02-0.5份。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种抗菌防静电型APET复合材料及其制备方法，解决上述包装材料的抗菌、抗静电性能等问题。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种抗菌防静电型APET复合材料，由以下重量份数的原料制成：APET78-92份、相容剂2-5份、增韧剂3-8份、抗菌防静电剂3-8份、抗氧剂0.1-0.5份、润滑剂0.1-0.5份。本专利技术所述抗菌防静电剂为超支化聚乙烯亚胺改性氧化石墨烯负载纳米银。本专利技术所述相容剂为乙烯-丙烯酸丁酯-马来酸酐共聚物，增韧剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚烯烃弹性体，抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1076，润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。本专利技术所述制备超支化聚乙烯亚胺改性氧化石墨烯负载纳米银原料为：以Hummers方法制备的氧化石墨烯、超支化聚乙烯亚胺和硝酸银，还原剂水合肼。一种抗菌防静电型APET复合材料的制备方法，包括以下步骤：（1）制备足量的超支化聚乙烯亚胺改性氧化石墨烯负载纳米银；（2）取APET78-92份、相容剂2-5份、增韧剂3-8份、抗菌防静电剂3-8份、抗氧剂0.1-0.5份、润滑剂0.1-0.5份进行预混；（3）将步骤（2）预混后得到的混合物以双螺杆挤出机造粒，得抗菌防静电型APET复合材料。本专利技术所述超支化聚乙烯亚胺改性氧化石墨烯负载纳米银的制备方法具体为：将0.5-1g超支化聚乙烯亚胺（BPEI）溶于500mL蒸馏水中，另将Hummer法制备的氧化石墨烯100-200mg分散于250mL水中，超声振荡20-40min；室温搅拌下将氧化石墨烯溶液滴加于BPEI溶液中，继续搅拌0.5-1.5h，获得棕黄色的超支化聚乙烯亚胺改性氧化石墨烯溶液，过纤维素滤膜，除去未充分反应的超支化聚乙烯亚胺（BPEI），得到超支化聚乙烯亚胺改性氧化石墨烯滤饼；将滤饼再次分散于蒸馏水中，加入100-300mg硝酸银，磁力搅拌5min后，加入还原剂水合肼1-2mL，升温至90℃搅拌反应1-2h，过滤，用蒸馏水洗去杂质，将产品冷冻干燥，得到超支化聚乙烯亚胺改性氧化石墨烯负载纳米银。本专利技术所述复合材料预混的方法为：采用高速混合机以400-600rpm/min转速对原料预混5-10min。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供一种抗菌防静电型APET复合材料及其制备方法，通过添加超支化聚乙烯亚胺改性氧化石墨烯（BPEI-MGO）负载纳米银，大幅提高APET的抗菌、抗静电能力。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术的技术方案作进一步阐述。本专利技术提供一种抗菌防静电型APET复合材料及其制备方法，常规的石墨烯片层不具有化学基团，因而与纳米银颗粒不具有作用力，造成纳米银极易脱落，另外，银离子难以实现在石墨烯片层的均匀分布；与石墨烯相比，氧化石墨烯具有含氧基团和缺陷，但是含氧基团与银离子不具有相互作用，因而也难以实现纳米银的均匀分布和固定。本专利技术以超支化聚乙烯亚胺改性氧化石墨烯为纳米银的载体，优点体现在：首先，银离子与超支化聚乙烯亚胺的氮原子可以形成配位键，因而银离子预先在BPEI-MGO上均匀分布，形成配合物银离子-超支化聚乙烯亚胺配合体系，实现了银离子的均匀分布。其次，加入水合肼还原剂后，可以把银离子还原为纳米银，直接得到均匀分布的纳米银，避免银的团聚现象，同时，超支化聚乙烯亚胺的柔性链包裹了纳米颗粒，避免了纳米银颗粒从石墨烯片层的脱落。因而，BPEI-MGO相比于常规石墨烯及其衍生物是一种更优越的载体。实施例1.将200mgBPEI-MGO分散于250mL水中，超声振荡30min，加入200mg硝酸银，磁力搅拌5min后，加入还原剂水合肼1mL，升温至90℃搅拌反应2h，过滤，用500mL蒸馏水洗去杂质，将产品冷冻干燥，得到BPEI-MGO负载纳米银备用。将APET78份、相容剂5份、增韧剂8份、BPEI-MGO负载纳米银8份、抗氧化剂0.5份、润滑剂0.5份在高速混合机中以600rpm/min转速混合5min，然后将预混料转移到双螺杆挤出机，250℃下混炼后挤出造粒得APET抗菌防静电材料。实施例2.将APET92份、相容剂2份、增韧剂3份、BPEI-MGO负载纳米银3份、抗氧化剂0.1份、润滑剂0.1份在高速混合机中以400rpm/min转速混合10min，然后将预混料转移到双螺杆挤出机，250oC下混炼后挤出造粒得APET抗菌防静电材料。实施例3.将APET85份、相容剂3份、增韧剂5份、BPEI-MGO负载纳米银6份、抗氧化剂0.5份、润滑剂0.5份在高速混合机中以500rpm/min混合8min，然后将预混料转移到双螺杆挤出机，250oC下混炼后挤出造粒得APET抗菌防静电材料。对比例APET90份、相容剂4份、增韧剂5份、BPEI-MGO负载纳米银0份、抗氧化剂0.5份、润滑剂0.5份在高速混合机中以500rpm/min转速混合8min，然后将预混料转移到双螺杆挤出机，250oC下混炼后挤出造粒得APET材料。抑菌性能测试：将抗菌样品对金葡球菌本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗菌防静电型APET复合材料，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：APET78-92份、相容剂2-5份、增韧剂3-8份、抗菌防静电剂3-8份、抗氧剂0.1-0.5份、润滑剂0.1-0.5份。/n

【技术特征摘要】
1.一种抗菌防静电型APET复合材料，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：APET78-92份、相容剂2-5份、增韧剂3-8份、抗菌防静电剂3-8份、抗氧剂0.1-0.5份、润滑剂0.1-0.5份。


2.根据权利要求1所述的一种抗菌防静电型APET复合材料，其特征在于，所述抗菌防静电剂为超支化聚乙烯亚胺改性氧化石墨烯负载纳米银。


3.根据权利要求1所述的一种抗菌防静电型APET复合材料，其特征在于：所述相容剂为乙烯-丙烯酸丁酯-马来酸酐共聚物，增韧剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚烯烃弹性体，抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1076，润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。


4.根据权利要求2所述的一种抗菌防静电型APET复合材料，其特征在于，所述制备超支化聚乙烯亚胺改性氧化石墨烯负载纳米银原料为：以Hummers方法制备的氧化石墨烯、超支化聚乙烯亚胺和硝酸银，还原剂水合肼。


5.根据权利要求1-4任一所述一种抗菌防静电型APET复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）制备足量的超支化聚乙烯亚胺改性氧化石墨烯负载纳米银；
（2）取APET78-92份、相容剂2-5份、增韧剂3-8份、抗菌防静电剂3-8份、抗氧剂0....

【专利技术属性】
技术研发人员：张启纲，李沅鸿，樊鹏鹏，吴齐，
申请(专利权)人：河南银金达新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41