【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及聚丙烯材料，具体涉及一种抗菌的pp改性材料及其制备方法。
技术介绍
1、在现代家居生活中，马桶盖的材质选择成为了消费者关注的焦点。聚丙烯(pp)凭借其无毒无害、环保耐用、价格适中的特点，在马桶盖制造中占据了重要地位。首先，聚丙烯属于无毒无害的材料，这使得它在个人护理产品中的使用频率非常高。马桶盖作为卫生间中不可或缺的一款卫浴产品，其材质的安全性至关重要。聚丙烯马桶盖不仅满足了这一要求，还具有良好的耐热性和耐磨性，能够经受住频繁的使用和清洗。其次，聚丙烯马桶盖重量较轻，安装和拆卸都相对简单，便于用户进行日常维护和更换。在多样化的家居环境中，聚丙烯马桶盖适用于大多数家庭卫生间，也受到了公共设施如商场、办公楼等的青睐。
2、马桶作为日常生活中频繁接触的个人卫生设备部件，其表面容易积聚细菌、病毒和其他微生物，容易产生交叉感染，因此用于制备马桶盖体和垫圈的高分子材料应具有良好的抗菌性能，然而，聚丙烯自身抗菌性能较差，而且聚丙烯自身的力学强度不佳，承受较大外力作用时会存在断裂风险，这些缺陷导致其在马桶制造领域的应用逐渐受到限制，因此，对聚丙烯进行抗菌等综合性能改性尤为迫切。
3、现阶段，通常是通过添加银等抗菌剂，实现对聚丙烯等高分子材料的抗菌改性，但是，银抗菌剂属于重金属，废弃后会对环境产生一定污染，另外还有季铵盐类型的小分子抗菌剂，但是这种类型的抗菌剂本身易挥发迁移，稳定性不足，难以实现对于聚丙烯的高效抗菌改性。
4、此外，还能通过添加无机填料对聚丙烯进行增强改性，例如二氧化硅，石墨烯等，
5、基于此，本专利技术提供了一种pp改性材料，具有优异的综合性能，可解决现有技术存在的问题。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种抗菌的pp改性材料及其制备方法。
3、(二)技术方案
4、一种抗菌的pp改性材料的制备方法，所述pp改性材料采用包括按照以下重量份数的原料制成：
5、
6、所述制备方法包括以下步骤：
7、步骤一、将各个原料按照重量份数进行称取，备用；
8、步骤二、将聚丙烯、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶、硅烷生物抗菌剂、无机改性填料、硬脂酸锌和抗氧剂投入高速搅拌机中，机械搅拌混合均匀后，通过喂料斗喂入双螺杆挤出机中，控制挤出机各区温度依次为200±5℃、210±5℃、220±5℃、220±5℃、210±5℃、210±5℃，螺杆转速为50-60rpm，经熔融挤出工艺，即可制得pp改性材料。
9、作为本专利技术的进一步方案，所述硅烷生物抗菌剂的具体制备方法如下所示：
10、将端环氧基硅油和甲苯溶剂加入至充满氮气的反应釜中，开启搅拌，至形成均匀反应液，再将反应型生物抗菌剂加入至反应液中，搅拌均匀，开启加热，将温度升高至60-70℃，再向反应液中加入相转移催化剂，加毕，保温搅拌反应4-8h后，撤去氮气，蒸发去除溶剂，降温出料，即可制得硅烷生物抗菌剂。
11、作为本专利技术的进一步方案，所述端环氧基硅油的数均分子量为1000-2000。
12、作为本专利技术的进一步方案，所述反应型生物抗菌剂的具体制备方法如下所示：
13、将柠檬醛加入至体积分数为60-70％的乙醇溶液中，机械搅拌混合至形成均匀混合液后，再向混合液中加入l-赖氨酸，加毕，通入氮气保护，搅拌均匀后，将温度控制为40-50℃，保温搅拌8-12h后，蒸发去除溶剂，收集产物，经索式提取器萃取8-12h后，真空干燥，即可制得反应型生物抗菌剂。
14、作为本专利技术的进一步方案，所述柠檬醛和l-赖氨酸的摩尔比为1-2:1。
15、作为本专利技术的进一步方案，所述相转移催化剂为四丁基溴化铵、四丁基硫酸氢胺、四甲基溴化铵或者四甲基氯化铵中的任意一种。
16、在上述技术方案中，首先以柠檬醛和l-赖氨酸为反应物，利用彼此之间的活性醛基和活性氨基之间的席夫碱反应，制得含取代羧基的柠檬醛衍生物，即反应型生物抗菌剂，在相转移催化剂的作用下，其结构中的取代羧基能够与端环氧基硅油结构中的环氧基团进行开环酯化反应，从而制得结构中含有天然抗菌剂柠檬醛的硅烷生物抗菌剂。
17、作为本专利技术的进一步方案，所述无机改性填料的具体制备方法如下所示：
18、将滑石粉超声分散在n,n-二甲基甲酰胺中，形成均匀分散液，然后将环氧化天然橡胶加入至分散液中，同时添加氯化亚锡，加毕，开启加热，将温度控制为130-140℃，持续保温搅拌6-9h后，停止加热，降温出料，离心出固体料，经洗涤和真空干燥处理，即可制得无机改性填料。
19、作为本专利技术的进一步方案，所述环氧化天然橡胶的环氧度为25％。
20、在上述技术方案中，使用氯化亚锡作为催化剂，催化环氧化天然橡胶与滑石粉表面的羟基进行开环加成，从而将天然橡胶修饰在滑石粉表面，制得无机改性填料。
21、作为本专利技术的进一步方案，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或者亚磷酸酯类抗氧剂中的任一种。
22、一种抗菌的pp改性材料，采用上述的制备方法制得。
23、(三)有益的技术效果
24、(1)本专利技术通过制备结构中含有天然抗菌剂的硅烷生物抗菌剂作为抗菌改性剂，对聚丙烯进行抗菌改性，由于在开环酯化过程中会产生羟基取代基，这些羟基取代基能够在熔融挤出的高温条件中与相容剂马来酸酐接枝聚丙烯结构中的马来酸酐基团产生相互作用，从而使硅烷生物抗菌剂分子链能够与聚丙烯分子链之间产生相互缠绕交织的三维网络结构，一方面来说，这种缠绕交织结构能够防止抗菌剂的析出和迁移现象，保障聚丙烯的长效抗菌性能，另一方面来说，由于硅烷生物抗菌剂结构中大量的硅氧键，可提高聚丙烯的疏水性，防止污染物沾染造成难以清洁的问题。
25、(2)本专利技术通过在滑石粉表面修饰天然橡胶，制得无机改性填料，天然橡胶的存在能够在滑石粉和聚丙烯之间形成过渡结构，进而能够有效改善滑石粉与聚丙烯的界面相容性，进而促进滑石粉高效发挥自身无机填料的优势，起到分散应力、转移载荷效果，同时，天然橡胶分子链柔性较高，能够对聚丙烯产生增韧效果，从而有效改善聚丙烯的力学强度。
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1.一种抗菌的PP改性材料的制备方法，其特征在于，所述PP改性材料采用包括按照以下重量份数的原料制成：
2.根据权利要求1所述的一种抗菌的PP改性材料的制备方法，其特征在于，所述硅烷生物抗菌剂的具体制备方法如下所示：
3.根据权利要求2所述的一种抗菌的PP改性材料的制备方法，其特征在于，所述端环氧基硅油的数均分子量为1000-2000。
4.根据权利要求2所述的一种抗菌的PP改性材料的制备方法，其特征在于，所述反应型生物抗菌剂的具体制备方法如下所示：
5.根据权利要求4所述的一种抗菌的PP改性材料的制备方法，其特征在于，所述柠檬醛和L-赖氨酸的摩尔比为1-2:1。
6.根据权利要求2所述的一种抗菌的PP改性材料的制备方法，其特征在于，所述相转移催化剂为四丁基溴化铵、四丁基硫酸氢胺、四甲基溴化铵或者四甲基氯化铵中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的一种抗菌的PP改性材料的制备方法，其特征在于，所述无机改性填料的具体制备方法如下所示：
8.根据权利要求7所述的一种抗菌的PP改性材料的制备方法，其特征
9.根据权利要求1所述的一种抗菌的PP改性材料的制备方法，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或者亚磷酸酯类抗氧剂中的任一种。
10.一种如权利要求1所述的抗菌的PP改性材料，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述的制备方法制得。
...【技术特征摘要】
1.一种抗菌的pp改性材料的制备方法，其特征在于，所述pp改性材料采用包括按照以下重量份数的原料制成：
2.根据权利要求1所述的一种抗菌的pp改性材料的制备方法，其特征在于，所述硅烷生物抗菌剂的具体制备方法如下所示：
3.根据权利要求2所述的一种抗菌的pp改性材料的制备方法，其特征在于，所述端环氧基硅油的数均分子量为1000-2000。
4.根据权利要求2所述的一种抗菌的pp改性材料的制备方法，其特征在于，所述反应型生物抗菌剂的具体制备方法如下所示：
5.根据权利要求4所述的一种抗菌的pp改性材料的制备方法，其特征在于，所述柠檬醛和l-赖氨酸的摩尔比为1-2:1。
6.根据权利要求2...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏樟忠，苏梓涛，苏秀娴，苏浩亮，陈创煌，
申请(专利权)人：潮州市潮安区大耀卫浴设备实业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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