本发明专利技术一种抗菌聚合物复合材料，涉及一种聚酯／粘土复合材料和聚烯烃复合材料。通过对苯二甲酸单体和乙二醇或丁二醇单体进行酯化、缩聚反应或对苯二甲酸二甲酯单体和乙二醇或丁二醇单体进行酯交换、缩聚反应以及熔融方法，将纳米银颗粒，蒙脱土进行插层处理，并制得纳米银微粒均匀分散的抗菌聚酯复合材料。本发明专利技术可在建材和民用制品特别是儿童用品领域得到广泛应用。对于抗菌聚烯烃复合材料，可制作消费性电子产品如手机外壳、电脑操作键盘；同时适用于制作家电产品如洗衣机、电冰箱的外壳材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种聚合物复合材料，特别涉及一种热塑性聚合物/ 粘土复合材料。
技术介绍
聚合物/粘土纳米复合材料是当今众多无机纳米粒子改性复合材 料中最有潜力的一类纳米复合材料。00105494.5公开了一种含纳米蒙脱土的聚烯烃的制备方法。其中 采用的直接插层法是将单体预先插层于层状结构的无机填料中,然后 聚合成高分子；另 一种直接插层复合法是在聚合物熔体状态下直接插 层于蒙脱土层状硅酸盐中。上述的两种插层法预先都必须对蒙脱土进 行预插层处理，即利用蒙脱土层状硅酸盐层间阳离子交换反应将有机 分子的阳离子插入蒙脱土层状硅酸盐层间，并增大层间距，改善粘土对 聚烯烃的亲合性。上述的聚烯烃为聚乙烯或聚丙烯。97104194.6和97104055.9分别公开了利用单体插层聚合制备聚 对苯二曱酸丁二醇酯/粘土纳米复合材料和聚对苯二曱酸乙二醇酯/粘 土纳米复合材料的方法。该复合材料提高了产品的力学性能，在工程 塑料领域得到广泛应用。97112237.7公开了将经插层处理的粘土与聚酰胺在双螺杆挤出机上熔融共混挤出，使粘土与聚酰胺基体结合并以纳米尺度均匀分 散，从而制备成高性能纳米复合材料。上述的单体插层聚合法或聚合物熔体插层法都需要对蒙脱土进 行预插层处理，即利用蒙脱土层状硅酸盐层间阳离子交换反应将有机 分子的阳离子插入蒙脱土层状硅酸盐层间，并增大层间距，改善粘土 对聚合物的亲合性。200510011772.6公开了聚酯/碳纳米管纳米复合材料，它是将碳 纳米管、聚酯原料分散在聚酯溶剂中，形成稳定的聚酯/碳納米管溶 液或分散液，通过静电纺丝得到聚酯/碳纳米管纳米纤维或薄膜复合 材料。基于插层的聚酯材料机械强度和模量高，耐热性，阻燃性和尺寸 稳定性好，化学稳定性和耐候性优良，同时又具有良好的可加工性。 但上述的纳米复合材料不具备抗菌性能。98124542.0公开了一种使用硝酸银、氧化锌、硝酸锌等金属化合 物，通过特定载体沸石附载，制成抗菌剂，直接添加在聚氯乙烯，聚 乙烯等聚合物载体中，制成抗菌塑料。01129106.0公开了纳米聚丙烯管材专用料，通过将共聚聚丙烯， 有机化纳米粘土，分散剂，纳米银离子抗菌剂各组分，在固体状态下 充分混合，然后在熔融状态下充分熔炼共混后，螺杆挤出造粒。上述含有抗菌剂的专利，是在聚合物载体中，采用共混方式加入 抗菌组分硝酸银等金属化合物，共混组分在载体中分散不够均匀，影 响抗菌效果。USG 7052765公开了含有纳米银颗粒的聚酯纤维，其中的纳米银 颗粒是通过前驱体硝酸银经还原方法制备。虽然具有一定抗菌作用， 其均匀性有待提高。专利技术目的本专利技术的抗菌聚合物复合材料，利用了聚合物和粘土复合的插层 原理，克服了已有技术中通过共混方法制备抗菌塑料或聚丙烯专用料 时，存在金属化合物或纳米银离子分散不够均匀甚至相分离的缺点， 提供一种将纳米银微粒通过插层剂与粘土进行插层，然后，在对苯二 曱酸或对苯二曱酸二曱酯与乙二醇单体聚合时或聚酯在熔融条件下 以共插层形式，使纳米银微粒和粘土，随机均匀分散在聚合物基体中， 从而形成插层复合结构的抗菌聚酯复合材料。本专利技术的另 一个目的是采用聚烯烃与纳米银微粒和粘土制备抗 菌聚烯烃复合材料。
技术实现思路
本专利技术的抗菌聚合物复合材料包括抗菌聚酯和抗菌聚烯烃复合 材料。上述的抗菌聚酯复合材料
技术实现思路
如下 一.本专利技术采用直接酯化法或酯交换法制备抗菌聚酯复合材料 1.直接酯化法按重量份包含如下组分和含量 二元酸单体 70-75二元醇单体 25-30粘土 0.5-10插层剂 0.001-5催化剂 0.001-5分散介质水 1-1200质子化剂 0.001-10添加剂 0.005-1纳米银樣i粒 0.005-0.1,较佳为0.01-0.1上述的二元酸单体为对苯二曱酸(PTA);上述的二元醇单体为 乙二醇或丁二醇；上述的粘土为Na-蒙脱土、 H-蒙脱土、 Ca-蒙脱土、 Li-蒙脱土， 阳离子交换总容量(CEC) 80J00meq/100g。上述的插层剂为长链烷基季铵盐、二乙醇胺、6-氨基己酸、十 二氨基酸；上述的长链烷基季铵盐较佳为十六烷基三曱基氯化铵或十八烷 基三曱基氯化铵；上述的催化剂为醋酸锑、三氧化二锑或钛酸四丁酯；上述的质子化剂为磷酸或盐酸；上述的添加剂为己二胺、稳定剂、润滑剂或成核剂；上述的纳米银微粒粒径为l-100nm。2.酯交换法按重量份包含如下组分和含量二元酸二曱酯单体 70-75二元醇单体 25-30粘土 0.5-10催化剂 0.001-5分散介质水 1-1200插层剂 0.001-5质子化剂 0.001-10添力口剂 0.005-1纳米银微粒 0.005-0.1 ,较佳为0.01-0.1上述的二元酸二曱酯单体为对苯二曱酸二曱酯(DMT);上述的 二元醇单体为乙二醇或丁二醇；上述的粘土为Na-蒙脱土、 H-蒙脱土、 Ca-蒙脱土、 Li-蒙脱土， 阳离子交换总容量(CEC ) 80-200meq/100g;上述的催化剂为醋酸锑、三氧化二锑或钛酸四丁酯；上述的质子化剂为磷酸或盐酸。上述的插层剂为长链烷基季铵盐、二乙醇胺、6-氨基己酸、十 二氨基酸；上述的长链烷基季铵盐较佳为十六烷基三曱基氯化铵或十 八烷基三曱基氯化铵；上述的添加剂为己二胺、稳定剂、润滑剂或成核剂； 上述的纳米银微粒粒径为l-100nm。二本专利技术采用熔体插层法制备抗菌聚酯复合材料，按重量份包 含如下组分和含量聚酯 85-98插层混合物 2-15助剂 0-1上述的插层混合物按重量份包括如下组分和含量粘土 2-15插层剂 0.001-5纳米4艮樣i粒 0.005-0.1,较佳为0.01-0.1上述的聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯； 上述的粘土为Na-蒙脱土、 H-蒙脱土、 Ca-蒙脱土、 Li-蒙脱土， 阳离子交换总容量(CEC) 80-200meq/100g;上述的插层剂为长链烷基季铵盐、二乙醇胺、6-氨基己酸、十 二氨基酸；上述的长链烷基季铵盐较佳为十六烷基三曱基氯化铵或十八烷 基三曱基氯化铵；上述的助剂为己二胺、稳定剂、润滑剂或成核剂； 上述的纳米银微粒的粒径为l-100nm。本专利技术抗菌聚酯复合材料的制备方法分为 一.单体插层法1. 二元酸与二元醇单体插层法，按重量份，具体操作步骤如下 (1)将离子交换总容量为80meq-100m叫/100g的4丐基或纳基蒙 脱土 0.5-10份在分散介质水1-1000份中搅拌，形成悬浮液；(2)将 质子化剂磷酸0.001-10份及插层剂二乙醇胺0.001-5份加入水溶解、纳米银微粒0.005-0.1份，较佳为0.01-0.1份，加到上述的蒙脱土悬 浮液中进行插层处理；(3)将二元酸单体70-75份，二元醇单体25-30 份和催化剂0.001-5份加入到上述的插层处理的悬浮液中，抽出水， 干燥后，在220-250。C进行酯化反应8-10小时，加入添加剂0.005-1 份，抽真空至80Pa以下，在265-280。C通过缩聚反应制备聚酯高分子。 上述的二元酸为对苯二曱酸； 上述的二元醇为乙二醇或丁二醇； 上述的催化剂为醋酸锑或三氧化二锑。 上述的添加剂为己二胺、稳定剂、润滑剂或成核剂。 2. 二元酸二甲酯与二元醇单体插层法，按重量份，具体操作步 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种抗菌聚合物复合材料，其特征在于所述的抗菌聚酯复合材料按重量份包括如下组分和含量： 二元酸单体 ７０－７５ 二元醇单体 ２５－３０ 粘土 ０．５－１０ 插层剂 ０．００１－５ 催化剂 ０．００１－５ 分散介质水 １－１２００ 质子化剂磷酸 ０．００１－１０ 添加剂 ０．００５－１ 纳米银微粒 ０．００５－０．１ 上述的二元酸单体为对苯二甲酸（ＰＴＡ）；上述的二元醇单体为乙二醇或丁二醇； 上述的粘土为Ｎａ－蒙脱土、Ｈ－蒙脱土、Ｃａ－蒙脱土、Ｌｉ－蒙脱土，阳离子交换总容量（ＣＥＣ）８０－２００ｍｅｑ／１００ｇ； 上述的插层剂为二乙醇胺； 上述的催化剂为醋酸锑、三氧化二锑； 上述的添加剂为己二胺； 上述的纳米银微粒粒径为１－１００ｎｍ。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：关家玉，欧晓斌，
申请(专利权)人：北京中科普惠科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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