一种卤代胺类抗菌聚苯乙烯材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种卤代胺类抗菌聚苯乙烯材料及其制备方法；该卤代胺类抗菌聚苯乙烯材料按重量份计包括：苯乙烯‑(1,3,5‑三氯‑6‑甲基‑(4’‑乙烯基苯基)‑1,3,5‑三嗪‑2,4‑二酮嵌段共聚物76～85份、聚‑六亚甲基盐酸二胍1.5～3份、分散改性剂2～6份、苯乙烯丙烯酸丁酯二元接枝改性乙丙橡胶5～10份、纳米磷灰石晶须3～5份、抗氧剂0.01～2份和加工助剂0.1～5份；卤代胺类抗菌聚苯乙烯材料中含有的聚‑六亚甲基盐酸二胍与苯乙烯‑(1,3,5‑三氯‑6‑甲基‑(4’‑乙烯基苯基)‑1,3,5‑三嗪‑2,4‑二酮嵌段共聚物存在氢键作用，使得聚‑六亚甲基盐酸二胍与苯乙烯‑(1,3,5‑三氯‑6‑甲基‑(4’‑乙烯基苯基)‑1,3,5‑三嗪‑2,4‑二酮嵌段共聚物分子间作用力增强，得到一种抗菌活性高，且不易渗出、耐洗涤、作用寿命长的抗菌聚苯乙烯材料。

【技术实现步骤摘要】
一种卤代胺类抗菌聚苯乙烯材料及其制备方法
本专利技术属高分子化学合成领域，具体涉及一种卤代胺类抗菌聚苯乙烯材料及其制备方法。
技术介绍
聚苯乙烯(简称PP材料)多用于工业生产中，是高分子性能的材料的一种，主要的形态为半结晶的热塑性的塑料，具有较高的耐冲击性，机械性质强韧，无毒、无味，密度小，强度、刚度、硬度耐热性良好，是一种优良的绝缘材料。卤代胺类抗菌剂具有抗菌性能持久稳定、广谱、高效，且具有低毒、可再生等特点，聚-六亚甲基盐酸二胍是一种环保型高分子聚合物杀菌消毒剂，具有杀菌广谱；有效浓度低；作用速度快；性质稳定；易溶于水；可在常温下使用；长期抑菌；无副作用；无腐蚀性；无色、无嗅；无毒、不燃、不爆、使用安全等优良性能；运输方便，在工业、农业、医用和日常生活中有着极其广泛的用途。基于此，本专利技术将聚-六亚甲基盐酸二胍加入卤代胺类抗菌剂与苯乙烯嵌段共聚物中，提供一种卤代胺类抗菌聚苯乙烯材料及其制备方法。
技术实现思路
为了解决上述现有技术的不足，本专利技术提供一种卤代胺类抗菌聚苯乙烯材料及其制备方法，卤代胺类抗菌聚苯乙烯材料中含有的聚-六亚甲基盐酸二胍与苯乙烯-(1,3,5-三氯-6-甲基-(4’-乙烯基苯基)-1,3,5-三嗪-2,4-二酮嵌段共聚物存在氢键作用，使得聚-六亚甲基盐酸二胍与苯乙烯-(1,3,5-三氯-6-甲基-(4’-乙烯基苯基)-1,3,5-三嗪-2,4-二酮嵌段共聚物分子间作用力增强，得到一种抗菌活性高，且不易渗出、耐洗涤、作用寿命长的抗菌聚苯乙烯材料。本专利技术的目的在于提供一种卤代胺类抗菌聚苯乙烯材料。本专利技术的另一目在于是提供上述卤代胺类抗菌聚苯乙烯材料的制备方法。本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：将苯乙烯-(1,3,5-三氯-6-甲基-(4’-乙烯基苯基)-1,3,5-三嗪-2,4-二酮嵌段共聚物76～85份、聚-六亚甲基盐酸二胍1.5～3份、分散改性剂2～6份、苯乙烯丙烯酸丁酯二元接枝改性乙丙橡胶5～10份、纳米磷灰石晶须3～5份、抗氧剂0.01～2份和加工助剂0.1～5份经高速混合机分散混合后，通过双螺杆挤出机熔融、混炼、挤出、冷却、干燥、切粒，加工成型，将上述粒料制备成所需形状的卤代胺类抗菌聚苯乙烯材料。所述苯乙烯-(1,3,5-三氯-6-甲基-(4’-乙烯基苯基)-1,3,5-三嗪-2,4-二酮嵌段共聚物，其结构式如下式(I)所示：式中n的取值为10～50，m的取值为10～15。上述苯乙烯-(1,3,5-三氯-6-甲基-(4’-乙烯基苯基)-1,3,5-三嗪-2,4-二酮嵌段共聚物的反应流程及制备方法如下：1.70℃下，将4-氰基-4-(硫代苯甲酸)戊酸溶于四氢呋喃，加入SOCl2进行酰氯化反应，然后再将4-氰基-4-(硫代苯甲酸)戊酰氯与单末端羟基聚苯乙烯进行酯化反应，反应结束后，滴加入甲醇中沉淀出来，然后再用甲苯溶解产物，溶解/沉淀循环两次后，过滤，并用甲醇不断的洗涤，得到聚苯乙烯大分子转移剂。其中，所述4-氰基-4-(硫代苯甲酸)戊酸、SOCl2与单末端羟基聚苯乙烯的摩尔比为5:5:1。2.N2保护下，将偶氮二异丁腈、聚苯乙烯大分子链转移剂、(1,3,5-三氯-6-甲基-(4’-乙烯基苯基)-1,3,5-三嗪-2,4-二酮溶于二氧六环，升温至60～70℃反应1～3h，甲醇/水沉淀，洗涤，即可得到卤代胺类抗菌聚苯乙烯材料。其中，所述偶氮二异丁腈与聚苯乙烯大分子链转移剂为链转移剂、(1,3,5-三氯-6-甲基-(4’-乙烯基苯基)-1,3,5-三嗪-2,4-二酮的摩尔比为1:10:1000。其中，所述(1,3,5-三氯-6-甲基-(4’-乙烯基苯基)-1,3,5-三嗪-2,4-二酮的摩尔浓度为1mol/L。所述分散改性剂为乙烯、丙烯的低聚物，或者它们的组合物的低聚物。所述纳米磷灰石晶须直径不超过20nm，长径比为25～50:1。所述的抗氧剂为酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、含硫类抗氧化剂中的一种，或者其中多种的组合物，所述酚类抗氧剂选自BHT、1010或1076，所述亚磷酸酯类抗氧剂选自168或626，所述含硫抗氧剂选自PS802、DLTP或DLSP。所述的加工助剂为硬脂酸、硬脂酸盐、白矿油或硅油中的一种或多种混合物。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和有益效果：(1)本专利技术得到的卤代胺类抗菌聚苯乙烯材料中含有的聚-六亚甲基盐酸二胍与苯乙烯-(1,3,5-三氯-6-甲基-(4’-乙烯基苯基)-1,3,5-三嗪-2,4-二酮嵌段共聚物存在氢键作用，使得聚-六亚甲基盐酸二胍与苯乙烯-(1,3,5-三氯-6-甲基-(4’-乙烯基苯基)-1,3,5-三嗪-2,4-二酮嵌段共聚物分子间作用力增强，得到一种抗菌活性高，且不易渗出、耐洗涤、作用寿命长的抗菌聚苯乙烯材料。(2)制备得到的卤代胺类抗菌聚苯乙烯材料对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、肠炎沙门菌、普通变形杆菌、福氏痢疾杆菌、铜绿假单胞菌具有良好的抗菌活性。附图说明图1为苯乙烯-(1,3,5-三氯-6-甲基-(4’-乙烯基苯基)-1,3,5-三嗪-2,4-二酮嵌段共聚物的核磁氢谱图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步详细说明，除非特别说明，本专利技术采用的试剂、方法和设备为本
常规试剂、方法和设备。实施例1聚苯乙烯大分子链转移剂的制备。准确称取4-氰基-4-(硫代苯甲酸)戊酸(5.0mmol)加入50mL支口圆底烧瓶中，装上回流冷凝管，将反应装置置于加热器上，加入20ml无水四氢呋喃，升温至70℃，用一次性注射器滴加SOCl2(5.0mmol)，滴加完毕，继续反应2h，反应结束后，产物冷却至室温，减压蒸馏除去SOCl2和THF，得到4-氰基-4-(硫代苯甲酸)戊酰氯。准确称取单末端羟基聚苯乙烯(1.0mmol)加入到50mlSchlenk瓶中，将Schlenk瓶置于加热器上，抽充氮气3次后，N2保护下，用一次性注射器加入20ml无水甲苯，升高温度至70℃，待单末端羟基聚苯乙烯完全溶解后，滴加1ml吡啶，搅拌30min后，滴加上述溶于甲苯的4-氰基-4-(硫代苯甲酸)戊酰氯，升温至80℃继续反应2.5h，反应结束后，产物冷却至室温，滴加入甲醇中沉淀出来，然后再用甲苯溶解产物，溶解/沉淀循环两次后，过滤，并用甲醇不断的洗涤，真空45℃下烘干至恒重，得聚苯乙烯大分子链转移剂，产率为76.8％。实施例2苯乙烯-(1,3,5-三氯-6-甲基-(4’-乙烯基苯基)-1,3,5-三嗪-2,4-二酮嵌段共聚物的制备。准确称取聚苯乙烯大分子链转移剂(0.1mmol)、偶氮二异丁腈(0.01mmol)、(1,3,5-三氯-6-甲基-(4’-乙烯基苯基)-1,3,5-三嗪-2,4-二酮(10.0mmol)加入25mlSchlenk瓶中，将Schlenk瓶置于加热器上，抽充氮气3次后，N2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种卤代胺类抗菌聚苯乙烯材料，其特征在于，所述卤代胺类抗菌聚苯乙烯材料的成分按重量份计包括：苯乙烯-(1,3,5-三氯-6-甲基-(4’-乙烯基苯基)-1,3,5-三嗪-2,4-二酮嵌段共聚物76～85份、聚-六亚甲基盐酸二胍1.5～3份、分散改性剂2～6份、苯乙烯丙烯酸丁酯二元接枝改性乙丙橡胶5～10份、纳米磷灰石晶须3～5份、抗氧剂0.01～2份和加工助剂0.1～5份。/n

【技术特征摘要】
1.一种卤代胺类抗菌聚苯乙烯材料，其特征在于，所述卤代胺类抗菌聚苯乙烯材料的成分按重量份计包括：苯乙烯-(1,3,5-三氯-6-甲基-(4’-乙烯基苯基)-1,3,5-三嗪-2,4-二酮嵌段共聚物76～85份、聚-六亚甲基盐酸二胍1.5～3份、分散改性剂2～6份、苯乙烯丙烯酸丁酯二元接枝改性乙丙橡胶5～10份、纳米磷灰石晶须3～5份、抗氧剂0.01～2份和加工助剂0.1～5份。


2.根据权利要求1所述的卤代胺类抗菌聚苯乙烯材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将苯乙烯-(1,3,5-三氯-6-甲基-(4’-乙烯基苯基)-1,3,5-三嗪-2,4-二酮嵌段共聚物76～85份、聚-六亚甲基盐酸二胍1.5～3份、分散改性剂2～6份、苯乙烯丙烯酸丁酯二元接枝改性乙丙橡胶5～10份、纳米磷灰石晶须3～5份、抗氧剂0.01～2份和加工助剂0.1～5份经高速混合机分散混合后，通过双螺杆挤出机熔融、混炼、挤出、冷却、干燥、切粒，加工成型，将上述粒料制备成所需形状的卤代胺类抗菌聚苯乙烯材料。


3.根据权利要求1所述的苯乙烯-(1,3,5-三氯-6-甲基-(4’-乙烯基苯基)-1,3,5-三嗪-2,4-二酮嵌段共聚物，其特征在于，所述苯乙烯-(1,3,5-三氯-6-甲基-(4’-乙烯基苯基)-1,3,5-三嗪-2,4-二酮嵌段共聚物具有式(I)所示结构：



式中n的取值为10～50，m的取值为10～15。


4.根据权利要求3所述的苯乙烯-(1,3,5-三氯-6-甲基-(4’-乙烯基苯基)-1,3,5-三嗪-2,4-二酮嵌段共聚物的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓天生，
申请(专利权)人：邓天生，
类型：发明
国别省市：江西;36