一种抗菌PP复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种抗菌PP复合材料及其制备方法，由以下重量份的组分制成：PP为80份‑100份；抗菌剂为4份‑6份；抗氧剂为0.1份‑0.5份；抗菌剂为葡萄糖/纳米Cu抗菌剂，是由于葡萄糖分子中存在羟基、氨基，可借氢键形成具有类似网状结构的“笼形分子”，使得其呈现出紧密的晶态结构，这种致密晶体结构可形成位阻效应，将纳米Cu粒子表面隔开，产生立体保护作用，阻止了纳米Cu粒子相互间的接触，减少了纳米Cu粒子发生团聚的几率；它能够很好的改善PP复合材料的抗菌性，这具有重要的意义。

An Antibacterial PP Composite and Its Preparation Method

The invention relates to an antimicrobial PP composite material and its preparation method, which is made of the following components: PP is 80 parts 100 parts; antimicrobial agent is 4 parts 6 parts; antioxidant is 0.1 parts 0.5 parts; antimicrobial agent is glucose/nano-copper antimicrobial agent, which is due to the presence of hydroxyl and amino groups in the glucose molecule and can form a cage molecule with a similar network structure by hydrogen bond, making it present. The dense crystal structure can form steric hindrance effect, which separates the surface of nano-copper particles and produces three-dimensional protection, prevents the contact between nano-copper particles and reduces the probability of agglomeration of nano-copper particles. It can improve the antimicrobial properties of PP composites very well, which is of great significance.

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌PP复合材料及其制备方法
本专利技术属于高分子材料
，特别是指一种抗菌PP复合材料及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯(PP)具有质轻、无毒、无臭，化学稳定性好，且在常温下不溶于一般溶剂，吸水性小等优点。尽管PP的综合性能非常优异，但是PP的抗菌性能一般，这限制了PP复合材料的应用范围。鉴于此原因，本技术方案创新的用一种新型抗菌剂来改善PP的抗菌性能，最后制得一种抗菌性能优异的PP复合材料，弥补现有PP复合材料的不足，这种PP材料至今尚未见于报道，这对于扩展PP复合材料的应用具有非常重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种抗菌PP复合材料及其制备方法，以解决PP因为抗菌性能的不足无法满足某些特定需要的问题。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种抗菌PP复合材料，由以下重量份的组分制成：PP80份-100份；抗菌剂4份-6份；抗氧剂0.1份-0.5份；所述抗菌剂为葡萄糖/纳米Cu抗菌剂。所述抗菌剂的制备方法，包括以下步骤：(1)称取一定量的葡萄糖、乙酸溶液，将它们加入至反应器皿中，常温下搅拌反应形成溶液A；(2)称取一定量的溶液A、硝酸铜溶液，将它们加入至反应器皿中，常温下搅拌反应，得溶液B；(3)称取一定量的溶液B、硼氢化钠，将它们依次加入至反应器皿中，将反应器皿置于微波反应器中，还原反应6-8h，得溶液C；(4)将溶液C超声分散1-3h，用离心机进行分离，过滤，洗涤，干燥，研磨，过500目筛，既得抗菌剂。步骤(1)中的葡萄糖、乙酸溶液的质量比为(20-30)：(140-160)。步骤(2)中的溶液A、硝酸铜溶液的质量比是(150-170)：(10-20)。步骤(3)中的溶液B、硼氢化钠的质量比是(60-80)：(3-5)。步骤(3)中的微波反应器功率为500W。所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种或几种的混合。一种抗菌PP复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)称取80份-100份的PP、4份-6份抗菌剂、0.1份-0.5份抗氧剂混合并搅拌均匀，得到混合料；(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PP复合材料。所述步骤(2)具体为：将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒，即得到PP复合材料，其中，所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度180～200℃，二区温度220～240℃，三区温度220～240℃，四区温度220～240℃，五区温度220～240℃，六区温度220～240℃，机头温度220～240℃,螺杆转速200～280r/min。本专利技术的有益效果是：1、微波作用使Cu2+与葡萄糖形成稳定的螯合物，用还原剂硼酸氢钠将Cu2+还原为单质Cu，单质Cu逐渐积累，形成纳米Cu粒子。2、微波的电磁场能将电磁能转化为热能，使反应体系的温度快速升高，从而使还原反应的速率加快。3、由于葡萄糖分子中存在羟基、氨基，可借氢键形成具有类似网状结构的“笼形分子”，使得其呈现出紧密的晶态结构，这种致密晶体结构可形成位阻效应，将纳米Cu粒子表面隔开，产生立体保护作用，阻止了纳米Cu粒子相互间的接触，减少了纳米Cu粒子发生团聚的几率。4、本技术方案创新的合成了一种葡萄糖/纳米Cu的新型抗菌剂，它能够很好的改善PP复合材料的抗菌性，这具有重要的意义。具体实施方式以下通过实施例来详细说明本专利技术的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本专利技术的技术方案，而不能解释为是对本专利技术技术方案的限制。本申请提供一种抗菌PP复合材料，由以下重量份的组分制成：PP80份-100份；抗菌剂4份-6份；抗氧剂0.1份-0.5份；所述抗菌剂为葡萄糖/纳米Cu抗菌剂。所述抗菌剂的制备方法，包括以下步骤：(1)称取一定量的葡萄糖、乙酸溶液，将它们加入至反应器皿中，常温下搅拌反应20-40min形成溶液A；葡萄糖、乙酸溶液的质量比为(20-30)：(140-160)。(2)称取一定量的溶液A、硝酸铜溶液，将它们加入至反应器皿中，常温下搅拌反应1-3h，得溶液B；溶液A、硝酸铜溶液的质量比是(150-170)：(10-20)。(3)称取一定量的溶液B、硼氢化钠，将它们依次加入至反应器皿中，将反应器皿置于功率为500W的微波反应器中，还原反应6-8h，得溶液C；溶液B、硼氢化钠的质量比是(60-80)：(3-5)。(4)将溶液C超声分散1-3h，用离心机进行分离，过滤，洗涤，干燥，研磨，过500目筛，既得抗菌剂。抗氧剂为巴斯夫公司的三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯(简称Irganox168)、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(简称Irganox1010)或1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯(简称Irganox1330)中的一种或几种的混合。一种抗菌PP复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)称取80份-100份的PP、4份-6份抗菌剂、0.1份-0.5份抗氧剂混合并搅拌均匀，得到混合料；(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PP复合材料。所述步骤(2)具体为：将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒，即得到PP复合材料，其中，所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度180～200℃，二区温度220～240℃，三区温度220～240℃，四区温度220～240℃，五区温度220～240℃，六区温度220～240℃，机头温度220～240℃,螺杆转速200～280r/min。本申请的实施例中所用的原料如下：PP(型号008L)，加拿大Aclo；葡萄糖，吴江诚誉精细化工；乙酸，济南金百禾化工；硝酸铜，河南付世达化工；硼氢化钠，郑州智远化工；抗氧剂(型号Irganox168、Irganox1010、Irganox1330)，瑞士汽巴精化。本申请所用的测试仪器如下：ZSK30型双螺杆挤出机，德国W&P公司；JL-1000型拉力试验机，广州市广才实验仪器公司生产；HTL900-T-5B型注射成型机，海太塑料机械有限公司生产；XCJ-500型冲击测试机，承德试验机厂生产；QT-1196型拉伸测试仪，东莞市高泰检测仪器有限公司；QD-GJS-B12K型高速搅拌机，北京恒奥德仪器仪表有限公司。实施例1(1)称取80份PP、4份抗菌剂、0.1份Irganox168混合并搅拌均匀，得到混合料；(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PP复合材料P1。其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度180℃，二区温度220℃，三区温度220℃，四区温度220℃，五区温度220℃，六区温度220℃，机头温度220℃,螺杆转速200r/min。实施例2(1)称取100份PP、6份抗菌剂、0.1份Irganox168、0.2份Irganox1010、0.2份Irganox1330混合并搅拌均匀，得到混合料；(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PP复合材料P2。其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度200℃，二区温度24本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗菌PP复合材料，其特征在于，由以下重量份的组分制成：PP                        80份‑100份；抗菌剂                    4份‑6份；抗氧剂                    0.1份‑0.5份；所述抗菌剂为葡萄糖/纳米Cu抗菌剂。

【技术特征摘要】
1.一种抗菌PP复合材料，其特征在于，由以下重量份的组分制成：PP80份-100份；抗菌剂4份-6份；抗氧剂0.1份-0.5份；所述抗菌剂为葡萄糖/纳米Cu抗菌剂。2.根据权利要求1所述的抗菌PP复合材料，其特征在于，所述抗菌剂的制备方法，包括以下步骤：(1)称取一定量的葡萄糖、乙酸溶液，将它们加入至反应器皿中，常温下搅拌反应形成溶液A；(2)称取一定量的溶液A、硝酸铜溶液，将它们加入至反应器皿中，常温下搅拌反应，得溶液B；(3)称取一定量的溶液B、硼氢化钠，将它们依次加入至反应器皿中，将反应器皿置于微波反应器中，还原反应6-8h，得溶液C；(4)将溶液C超声分散1-3h，用离心机进行分离，过滤，洗涤，干燥，研磨，过500目筛，既得抗菌剂。3.根据权利要求2所述的抗菌PP复合材料，其特征在于，步骤(1)中的葡萄糖、乙酸溶液的质量比为(20-30)：(140-160)。4.根据权利要求2所述的抗菌PP复合材料，其特征在于，步骤(2)中的溶液A、硝酸铜溶液的质量比是(150-170)：(10-20)。5.根据权利要求2所述的抗菌PP复合材料，其特征在于，步骤(3)中的溶液B、硼氢化钠的质量比是(60-80)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凯，孙启林，唐淳，
申请(专利权)人：安徽江淮汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34