一种抗菌防霉热塑性复合材料及制备方法技术

本发明专利技术属于热塑性复合材料领域，具体涉及一种抗菌防霉热塑性复合材料及制备方法。所述复合材料板由隔离层、抗菌防霉功能层、缓冲层、增强层和介质层组成，各层经过热压复合后制成的复合材料板，其中缓冲层分别嵌入至抗菌防霉功能层和增强层内部，介质层部分嵌入到增强层内部；隔离层的下表面与抗菌防霉功能层的上表面贴合，具有可剥离的界面；抗菌防霉功能层的下表面与增强层的上表面无明显界面，不可剥离。所述抗菌防霉热塑性复合材料板，具有多重抗菌体系协同作用，产品加工时抗菌活性保留率高，不会失效；使用时，可采用常规手段进行清洁和紫外线灭菌消毒，实现持续高效抗菌防霉作用，经检测，对大肠杆菌抗菌率≥99.9％，对经黄色葡萄球菌抗菌率≥99.9％，防霉等级0级。防霉等级0级。防霉等级0级。

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌防霉热塑性复合材料及制备方法


[0001]本专利技术属于热塑性复合材料
更具体地，涉及一种抗菌防霉热塑性复合材料及制备方法。

技术介绍

[0002]纤维增强热塑性复合材料因具有低密度、高强度、、低气味、低VOC、可二次成型等特点，可以替代传统FRP板，成为冷藏集装箱、冷藏车、货车、房车等特种运输设施的新型内衬材料，并迅速增长。冷藏车、冷藏集装箱内衬板的。而冷藏车作为特种商用车，常用于运输冷冻食品、奶制品、蔬菜水果、生鲜肉类以及疫苗药品，除了具有较高的力学性能、保温性能要求外，还因为车厢内部细菌和微生物的增加会加速货物变质、污染，所以要求车厢内表面具有抗菌防霉、耐污、易清洁、防水、耐腐蚀等功能。并且，近年来冷链运输产品导致的病毒传播报道也引起了多方关注。因此，开发出一款抗菌防霉热塑性复合材料产品，具有重大意义。专利CN107571577A公开了一种复合材料板，还包括分别与复合材料层上、下表面粘合为一体的上胶粘层和下胶粘层，以及与上胶粘层上表面粘合为一体的功能面层，以及与功能面层上表面粘合为一体的可剥离的保护膜，此复合材料板具有优异的抗冲击性和高机械强度、抗老化以及耐刮擦等优点，可以作冷藏集装箱、冷藏车、货车、房车等特殊运输设施的内衬板，替代传统的钢板或热固性复合材料产品，解决了传统材料比重大、抗冲击性能差等问题。
[0003]本专利技术一种抗菌防霉热塑性复合材料，具有抗菌防霉、耐污、易清洁、防水、耐腐蚀等功能，将开辟复合材料更广泛的应用领域。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是克服现有复合材料不具有抗菌防霉、耐污、易清洁、防水、耐腐蚀的缺陷和不足，提供一种抗菌防霉热塑性复合材料及制备方法。
[0005]本专利技术的目的是提供一种抗菌防霉热塑性复合材料。
[0006]本专利技术另一目的是提供一种抗菌防霉热塑性复合材料的制备方法。
[0007]本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：
[0008]一种抗菌防霉热塑性复合材料板，所述复合材料板由隔离层、抗菌防霉功能层、缓冲层、增强层和介质层组成，各层经过热压复合后制成复合材料板，其中缓冲层分别嵌入至抗菌防霉功能层和增强层内部，介质层部分嵌入到增强层内部；隔离层的下表面与抗菌防霉功能层的上表面贴合，具有可剥离的界面；抗菌防霉功能层的下表面与增强层的上表面无明显界面，不可剥离。
[0009]优选的，隔离层为全透明或半透明BOPET膜，厚度为10～50μm，透光率70～95％，雾度1～30％，光泽度20～30％，纵向横向拉伸强度≥2N/mm，断裂伸长率≤30％。含有抗静电剂，抗静电剂为永久性抗静电，赋予隔离层永久性抗静电性能。主要包括不含金属盐的亲水性聚合物型抗静电剂，如聚醚酯；含金属盐亲水性聚合物抗静电剂；纳米材料抗静电剂，如
纳米级掺锑氧化锡等。表面电阻值106～10
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Ω。选择此种薄膜作用：保护产品表面，避免沾污或刮伤；改善产品外观，削弱表面缺陷，避免局部不平整，导致细菌滋生，不易清洗。防止静电累积，对人体和加工现产的破坏，减轻产品表面对灰尘等的吸附作用。
[0010]优选的，抗菌防霉功能层为70～90wt％主体树脂和10～30wt％改性助剂组成的功能薄膜。该抗菌防霉功能层厚度为0.1mm～1.0mm，吸水率＜0.01％，表面达因值＜38。具有稳定、长效的抗菌防霉、抗老化、防污耐磨等功能作用；安全环保，可通过FDA标准，满足食品接触性材料的要求。
[0011]优选的，所述主体树脂为聚丙烯与线性低密度聚乙烯共混物，占70～90wt％，其中线性低密度聚乙烯占主体树脂的比例范围为5～20wt％，该共混树脂体系具有高低温韧性、耐刺穿性以及耐环境应力开裂等特点。
[0012]所述改性助剂占比10～30wt％，包括5～25wt％复合抗菌剂、0.1～1.0wt％抗氧剂、0.1～1.0wt％辅抗氧剂、0.01～0.5wt％光稳定剂、0.05～0.5wt％分散剂、0.05～1wt％爽滑剂、0.05～1wt％抗静电剂等多种助剂组合。
[0013]所述复合抗菌剂为光催化抗菌剂和非光催化抗菌剂复合体系，二者重量比为1:1
‑
9:1；所述的光催化抗菌剂为金红石型二氧化钛与锐钛型二氧化钛按照≥2:1比例组成光催化抗菌体系。所述的非光催化抗菌剂为无机金属系抗菌剂(包括银离子抗菌剂、铜离子抗菌剂、锌离子抗菌剂等)、无机氧化物(包括氧化镁、氧化钙、氧化锌、氧化铜等)、有机抗菌剂(包括取代苯基类、咪唑类、聚胍类、苯酚类、噁嗪类、吡啶类、异噻类等分解温度高于240℃有机抗菌剂)中的一种或多种组合。该复合抗菌体系对霉菌、细菌、藻类等均有高效杀菌抑菌作用。
[0014]所述的抗氧剂包括主抗氧化剂(如酚类抗氧化剂)，辅抗氧剂(如亚磷酸酯，硫醚类抗氧剂)。
[0015]所述的光稳定剂：包括光屏蔽剂，如氧化锌、二氧化钛和锌钡等；紫外线吸收剂，如二甲苯酮类、水杨酸类和苯并三唑类等；自由基捕获剂，如受阻胺类衍生物等。
[0016]所述的爽滑剂：主要包括脂肪醇及其二羧酸酯、脂肪酸酯，脂肪酸，脂肪酰胺，褐煤腊，PP腊，PE腊等天然及合成腊，含氟聚合物等其它润滑剂所述的抗静电剂，包括非离子型抗静电剂主要包括脂肪酸多元醇酯、脂肪酸、脂肪醇和烷基酚的环氧乙烷加合物、烷醇酰胺、烷醇胺、磷酸酯类等；高分子永久型抗静电剂主要包括甲氧基聚乙醇甲基丙烯酸酯共聚物，超高分子量聚乙二醇，含季铵盐的甲基丙烯酸酯聚合物，乙二醇共聚类聚酰胺，聚乙二醇共聚物类聚酯，聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺等以及其衍生物。优选的，所述缓冲层为多孔疏松的无纺布材料，构成无纺布的材质为长度10～65mm(保证无纺布均匀度和强度)的聚酯纤维，或聚酯纤维与粘胶纤维、竹纤维等再生天然纤维的一种或一种以上混合而成纤维。无纺布固结方式为水刺、热轧，优选水刺无纺布，表面平整均匀。无纺布的面密度为5～50gsm，当增强层树脂基体含量≥50％，熔体流动速率≥30g/10min，缓冲层面密度范围是30～50gsm，当增强层树脂基体含量＜50％，熔体流动速率＜30g/10min，缓冲层面密度范围是5～30gsm。树脂基体含量越高，熔体流动速率越大，相应的缓冲层面密度需越高，若选择的无纺布面密度过小，缓冲效果差；面密度过大，易在无纺布内部发生分层破坏。合适面密度的缓冲层作用可以缓解抗菌防霉功能层和增强层因材质不同引起的收缩不一致导致的缺陷问题；可填充热塑性复合材料表面缩孔，得到表面平整的产品外观；可避免抗菌防霉功能层刮
伤后，增强层内的纤维裸露导致碎屑污染问题，提高产品耐刮擦性能。
[0017]优选的，所述增强层由多层连续纤维增强热塑性复合材料预浸片组成。
[0018]优选的、所述增强层的铺层结构属于对称铺层，包含但不限于以下铺层方式，优选铺层结构为[0/90/0]ns
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗菌防霉热塑性复合材料，其特征在于：所述复合材料板由隔离层、抗菌防霉功能层、缓冲层、增强层和介质层组成，各层经过热压复合后制成复合材料板，其中缓冲层分别嵌入至抗菌防霉功能层和增强层内部，介质层部分嵌入到增强层内部；隔离层的下表面与抗菌防霉功能层的上表面贴合，具有可剥离的界面；抗菌防霉功能层的下表面与增强层的上表面无明显界面，不可剥离。2.根据权利要求1所述的一种抗菌防霉热塑性复合材料板，其特征在于：所述隔离层为全透明或半透明BOPET膜，厚度为10～50μm，透光率70～95％，雾度1～30％，光泽度20～30％，纵向横向拉伸强度≥2N/mm，断裂伸长率≤30％。3.根据权利要求2所述的一种抗菌防霉热塑性复合材料，其特征在于：所述隔离层还包括抗静电剂，所述抗静电剂包括不含金属盐的亲水性聚合物型抗静电剂，含金属盐亲水性聚合物抗静电剂，纳米材料抗静电剂中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种抗菌防霉热塑性复合材料，其特征在于：抗菌防霉功能层是由主体树脂和改性助剂组成的功能薄膜，厚度为0.1mm～1.0mm，吸水率＜0.01％，表面达因值＜38。5.根据权利要求4所述的一种抗菌防霉热塑性复合材料，其特征在于：所述主体树脂为聚丙烯与线性低密度聚乙烯共混物，占70～90wt％，其中线性低密度聚乙烯占主体树脂的比例范围为5～20wt％；所述改性助剂占比10～30wt％，包括5～25wt％复合抗菌剂、0.1～1.0wt％抗氧剂、0.1～1.0wt％辅抗氧剂、0.01～0.5wt％光稳定剂、0.05～0.5wt％分散剂、0.05～1wt％爽滑剂、0.05～1wt％抗静电剂多种助剂组合。6.根据权利要求1所述的一种抗菌防霉热塑性复合材料，其特征在于：所述缓冲层为多孔疏松的无纺布材料，构成无纺布的材质为长度10～65mm的聚酯纤维，或聚酯纤维与粘胶纤维、竹纤维中的一种或一种以上混合而成纤维；无纺布的面密度为5～50gsm，当缓冲层树脂基体含量≥50％，熔体流动速率≥30g/10min，缓冲层面密度范围是30～50gsm；当缓冲层树脂基体含量＜50％，熔体流动速率＜30g/10min，缓冲层面...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玲，范欣愉，邓荣坚，肖鹏，熊鑫，蒲颖，孟姗姗，宋威，
申请(专利权)人：广州金发碳纤维新材料发展有限公司，
类型：发明
国别省市：