一种具有韧性的聚酯材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于材料技术领域，公开了一种具有韧性的聚酯材料及其制备方法和应用。该聚酯材料，包括以下组分：聚酯、纳米金属、偶联剂。聚酯为含羟基的脂肪族聚酯，例如聚

【技术实现步骤摘要】
一种具有韧性的聚酯材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于材料
，特别涉及一种具有韧性的聚酯材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]聚酯材料，例如PHA(聚羟基脂肪酸酯)中P3HB(聚
‑3‑
羟基丁酸酯)结晶度为55％
‑
80％，结晶速率慢、球晶尺寸大、结晶度高等因素，导致这类聚酯材料与聚丙烯相比，更具刚性，易脆，断裂伸长率只有约3％，远低于聚丙烯的断裂伸长率400％。PHA的韧性差不利于PHA在医疗器械领域、食品领域或卫生用品领域中的应用。
[0003]另外，PHA与PLA(聚乳酸)相比，PHA不具有抑菌性能，而PLA对黄色链球菌，大肠杆菌等具有明显的抑菌性。
[0004]因此，为了提升聚酯材料在医疗器械领域、食品领域或卫生用品领域的应用，提供一种既具有良好的韧性，又具有抗菌性的聚酯材料，是十分有必要的。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种具有韧性的聚酯材料及其制备方法和应用，所述聚酯材料具有良好的韧性，且还具有抗菌性能，因此，十分有利于所述聚酯材料在医疗器械领域、食品领域或卫生用品领域的应用。
[0006]本专利技术的专利技术构思：本专利技术通过向聚酯材料中添加纳米金属，例如纳米级银、纳米铜、纳米金等，提供成核结晶位点，加快聚酯材料结晶速度，也能减小聚酯材料中的晶球尺寸，晶球尺寸减小使微应力更好的分散，一定程度上减少应力集中，从而提高了聚酯材料的韧性，即提高了聚酯材料的断裂伸长率。纳米金属粒子会吸引蛋白酶中带有负电荷的硫醇基(
‑
SH)，有效地刺穿细菌的细胞壁与细胞膜外表，进一步使细菌因蛋白质变性，而无法呼吸、代谢和繁殖，直至死亡，从而达到灭菌的效果。
[0007]本专利技术的第一方面提供一种具有韧性的聚酯材料。
[0008]具体的，一种具有韧性的聚酯材料，包括以下组分：聚酯、纳米金属、偶联剂。
[0009]优选的，所述聚酯为含羟基的脂肪族聚酯，例如PHA(聚羟基脂肪酸酯)。
[0010]进一步优选的，所述含羟基的脂肪族聚酯选自聚
‑
β
‑
羟丁酸(PHB)、聚羟基戊酸酯(PHV)、聚
‑3‑
羟基丁酸酯(P3HB)、3
‑
羟基丁酸4
‑
羟基丁酸共聚酯(P3HB
‑
CO
‑
4HB)或聚己内酯中的至少一种。
[0011]优选的，所述纳米金属选自纳米银、纳米铜、纳米锌或纳米金中的至少一种；进一步优选的，所述纳米金属选自纳米银、纳米铜或纳米锌中的至少一种；更优选的，所述纳米金属为纳米银。
[0012]优选的，所述纳米金属的直径为1
‑
999nm；进一步优选的，所述纳米金属的直径为1
‑
500纳米。
[0013]优选的，所述纳米金属的长度为1nm
‑
0.1mm；进一步优选的，所述纳米金属的长度为10nm
‑
0.1μm。
[0014]优选的，所述偶联剂为酞酸酯偶联剂和/或硅酸酯偶联剂。所述偶联剂具有连接聚酯和纳米金属，也兼具减少纳米金属团聚的作用。
[0015]优选的，所述聚酯材料还包括表面活性剂。所述表面活性剂具有增加纳米材料分散效果的作用。
[0016]进一步优选的，所述表面活性剂为甘油和/或烷基糖苷。
[0017]优选的，一种具有韧性的聚酯材料，按重量份数计，包括以下组分：聚酯90
‑
99份、纳米金属0.01
‑
2份、偶联剂0.1
‑
15份。
[0018]进一步优选的，一种具有韧性的聚酯材料，按重量份数计，包括以下组分：聚酯92
‑
99份、纳米金属0.01
‑
1份、偶联剂0.1
‑
10份。
[0019]优选的，所述聚酯材料还包括表面活性剂；按重量份数计，所述表面活性剂的含量为0.5
‑
5份；进一步优选，所述表面活性剂的含量为1
‑
3份。
[0020]本专利技术的另一方面提供上述具有韧性的聚酯材料的制备方法。
[0021]具体的，上述具有韧性的聚酯材料的制备方法，包括以下步骤：
[0022]将各组分混合，挤出，造粒，成型，制得所述具有韧性的聚酯材料。
[0023]优选的，所述混合的过程中使用密炼机进行混合。
[0024]优选的，所述混合的温度为150℃
‑
190℃；混合的时间为2
‑
15分钟；进一步优选的，所述混合的温度为155℃
‑
180℃；混合的时间为3
‑
10分钟。
[0025]优选的，所述挤出的过程中使用挤出机进行挤出。
[0026]优选的，所述挤出机的温度为100
‑
185℃；进一步优选160
‑
170℃。
[0027]优选的，所述挤出机的转速为10
‑
60转/分钟；进一步优选10
‑
50转/分钟。
[0028]所述造粒为常规技术。
[0029]优选的，所述成型的方式选自静电纺丝方式、注塑成型、纤维成型、无纺布成型、模压成型或3D打印成型中的任意一种；进一步优选的，所述成型的方式为注塑成型。成型方式属于常规技术。
[0030]本专利技术的另一方面提供上述具有韧性的聚酯材料的应用。
[0031]上述具有韧性的聚酯材在制备医疗器械、食品包装或卫生用品中的应用。
[0032]所述卫生用品不包含医疗器械。
[0033]相对于现有技术，本专利技术的有益效果如下：
[0034](1)本专利技术所述的具有韧性的聚酯材料，由于纳米金属的引入，使得所述聚酯材料具有良好的韧性，聚酯材料的断裂伸长率可提高至100％，且还具有抗菌性能，对金黄色链球菌、大肠杆菌、霉菌等，抑菌率在80％以上。
[0035](2)本专利技术所述的具有韧性的聚酯材料，同时具备良好的韧性和抗菌性能，十分有利于所述聚酯材料在医疗器械领域、食品领域或卫生用品领域的应用。
具体实施方式
[0036]为了让本领域技术人员更加清楚明白本专利技术所述技术方案，现列举以下实施例进行说明。需要指出的是，以下实施例对本专利技术要求的保护范围不构成限制作用。
[0037]以下实施例中所用的原料、试剂或装置如无特殊说明，均可从常规商业途径得到，或者可以通过现有已知方法得到。采用电子万能试验机测试拉伸屈服应力、拉伸强度，拉伸断裂应变等力学性能，测试标准为GB/T1040.2
‑
2006；另外按照标准《GB/T 31402
‑
2015/ISO22196:2007塑料
‑
塑料表面抗菌性能试验方法》测试抗菌性。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚酯材料，其特征在于，包括以下组分：聚酯、纳米金属、偶联剂。2.根据权利要求1所述的聚酯材料，其特征在于，所述聚酯为含羟基的脂肪族聚酯。3.根据权利要求2所述的聚酯材料，其特征在于，所述含羟基的脂肪族聚酯选自聚
‑
β
‑
羟丁酸、聚羟基戊酸酯、聚
‑3‑
羟基丁酸酯、3
‑
羟基丁酸4
‑
羟基丁酸共聚酯或聚己内酯中的至少一种。4.根据权利要求1所述的聚酯材料，其特征在于，所述纳米金属选自纳米银、纳米铜、纳米锌或纳米金中的至少一种。5.根据权利要求1所述的聚酯材料，其特征在于，所述纳米金属的直径为1
‑
999nm；所述纳米金属的长度为1nm
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：帅仁举，余柳松，吕金艳，司徒卫，
申请(专利权)人：珠海麦得发生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：