铝塑复合用可生物降解高粘接性抗菌树脂及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种铝塑复合用可生物降解高粘接性抗菌树脂及其制备方法，采用PBAT、TPS、马来酸酐接枝物、Fe

【技术实现步骤摘要】
铝塑复合用可生物降解高粘接性抗菌树脂及其制备方法


[0001]本专利技术属于建筑装饰材料
，具体的说是一种铝塑复合用可生物降解高粘接性抗菌树脂的制备方法。

技术介绍

[0002]铝塑复合板(以下简称铝塑板)是以树脂的单面或双面粘结铝材的复合板材。通用树脂通过粘合层树脂进行粘合，粘合层树脂的性能与铝塑复合板的性能关系密切，需要具有极强的粘接强度。同时，铝塑复合板作为装饰材料常采用马来酸酐接枝聚乙烯(PE
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g
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MAH)、乙烯
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醋酸乙烯酯共聚物(EVA)等作为粘接层，表面容易滋生大量细菌且无法自然降解，因此开发可生物降解高粘接性抗菌树脂具有显著的应用前景与经济效益。
[0003]目前，采用可降解材料替代传统树脂作为粘接材料，如公开号CN202210036968.4专利技术制得的热熔胶用于纸袋的树脂可以完全进行有氧堆肥降解，该专利应用聚酯多元醇、聚己内酯、松香甘油酯改性萜烯酚树脂、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、马来酸酐接枝白蜡等制备的粘接材料有较好的界面粘接力，但该基础树脂分子量小、强度低仅适合软质纸张等基体材料的粘接，对铝塑复合等硬质材料的粘接性不好。CN202111510466.2将玉米淀粉改性得到酸化改性TPS颗粒，将酸化改性TPS颗粒与EVA树脂、增粘剂制得TPS基热熔胶，该技术复合使用聚烯烃石油树脂以提高基础树脂的韧性，但通用的聚烯烃树脂EVA类型热熔胶无法自然有氧降解，较大的影响了改性树脂的可生物降解。
[0004]树脂的可生物降解性与抗菌性常常是一对矛盾的问题，淀粉等生物质应用到树脂中导致树脂受微生物细菌的影响更加典型。为提高树脂的抗菌性通常将抗生素负载到树脂中表现出杀菌作用。如Zhang等[Ziwen Zhang,et al.(2021).“Synthesis and antibacterial activity of polymer
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antibiotic conjugates incorporated into a resin
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based dental adhesive”.Biomaterials Science.2021,9:2043
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2052]通过甲基丙烯酸2
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氯乙酯(CEMA)和青霉素V钾(PVK)之间的亲核取代制备了含有甲基丙烯酸酯单体基团和PV部分的单体
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抗生素缀合物(MAC)，随着生物膜作用24至72小时，细菌数量显著减少。但抗生素的过度使用极易使细菌产生耐药性，这为抗生素在医学领域的应用带来了极大的难题。CN114215972A所报道的一种钢塑复合压力管的制备方法，运用于管道运输，内管包括纳米银粒子抗菌层，可对葡萄球菌、大肠杆菌的总抗菌效率达99％，但人体内还不具备有效的排银机制，一旦银蓄积在骨骼和肝脏引起中毒，则无法解毒，还会与一些基团或离子如磺酸基、季铵盐基和氢氧化物等络合产生沉淀对人体内脏造成一定程度的损伤。
[0005]基于上述问题，传统粘接树脂无法自然有氧降解，可降解树脂粘接强度低且易滋生细菌，而抗生素、纳米银离子等抑菌材料易造成菌株耐药、人体损伤等诸多影响。并且粘接层树脂作用于通用树脂与铝材的粘合，在拥有好的界面粘接的同时还应具备强的本体韧性。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为了解决上述技术问题，提供一种铝塑复合用可生物降解高粘接性抗菌树脂，该方法生产的树脂材料具有剥离强度高，抑菌效果强，制备效率高的优点。
[0007]技术方案的具体步骤如下：
[0008]一种可生物降解高粘接性抗菌树脂，所述树脂基材包括以重量份计的如下组分：
[0009]聚对苯二甲酸
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己二酸丁二醇酯(PBAT)60～80份、
[0010]塑化淀粉(TPS)20～40份、
[0011]马来酸酐接枝物20～40份、
[0012]四羧基苯基卟啉铁(Fe
‑
TCPP)0.1～0.5份、
[0013]抗氧化剂1010 0.2～0.4份。
[0014]可选地，所述马来酸酐接枝物为马来酸酐接枝PBAT(以下简称：PBAT
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g
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MAH)。
[0015]可选地，所述TPS中直链淀粉含量不低于70％，进一步优选70％～80％。
[0016]可选地，所述TPS由丙三醇作为塑化剂对直链淀粉进行塑化得到。
[0017]可选地，所述的PBAT的熔融指数为1.58
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5g/10min。
[0018]可选地，所述的PBAT的熔点为130℃。
[0019]本专利技术的另一方面是提供上述可生物降解高粘接性抗菌树脂的制备方法，将PBAT、TPS、马来酸酐接枝物、Fe
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TCPP、抗氧化剂1010熔融共混得到所述可生物降解高粘接性抗菌树脂。
[0020]可选地，上述原料的加料顺序为PBAT、马来酸酐接枝物和Fe
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TCPP、TPS、抗氧化剂1010。
[0021]可选地，马来酸酐接枝物和Fe
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TCPP同时加入。
[0022]本专利技术的另一方面是提供上述可生物降解高粘接性抗菌树脂的应用，将所述树脂与铝基材进行热贴合，得到可生物降解高粘接性抗菌铝塑复合板。
[0023]可选地，所述铝基材与塑料基材的热贴合时间5min
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10min，温度150
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160℃，压力0.5MPa
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1 MPa。
[0024]可选地，所述的铝基材在热贴合前进行表面除油污处理，例如丙酮处理，再进行烘干。
[0025]PBAT/TPS/马来酸酐接枝物具有极好的界面极性以粘接强极性的金属铝，同时PBAT/TPS/马来酸酐接枝物树脂的强度与韧性也很高，与较硬质材料铝塑复合时树脂能产生很大的应力损耗使粘接性能大幅度的提高。在此基础上，向PBAT/TPS/马来酸酐接枝物树脂体系中引入四羧基苯基卟啉铁(Fe
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TCPP)以增强粘接树脂的抑菌性能，一方面，在光照下，Fe
‑
TCPP可以将O2转化为高活性的1O2，从而破坏细菌的脂质等，起到杀死细菌的作用，具有优异且无副作用的抑菌性能。另一方面，通常的无机粉体在有机树脂中分散是个难点，无机粉体聚集与团聚不仅无法发挥无机粉体的功能性，还会导致复合树脂的性能显著下降。本专利技术中的粉体也不同于通常改性无机粉体的接枝偶联产生少量随机性表面有机化手段，Fe
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TCPP粉体中具有对称氨基、羟基、羧基等结构，与基体树脂PBAT/TPS/马来酸酐接枝物的羟基、羧基有强的相互作用，此外Fe
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TCPP含有的苯环结构也可以与马来酸酐接枝物上的酸酐基团发生反应，稳定复合树脂相态结的同时更利于Fe
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TCPP在基体材料中的分散抑菌，因此由PBAT、TPS、PBAT
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可生物降解高粘接性抗菌树脂，其特征在于，所述树脂基材包括以重量份计的如下组分：PBAT 60～80份、TPS 20～40份、马来酸酐接枝物20～40份、Fe
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TCPP 0.1～0.5份、抗氧化剂1010 0.2～0.4份。2.如权利要求1所述的可生物降解高粘接性抗菌树脂，其特征在于，所述马来酸酐接枝物为马来酸酐接枝PBAT。3.如权利要求1所述的可生物降解高粘接性抗菌树脂，其特征在于，所述TPS中直链淀粉含量不低于70％。4.如权利要求1所述的可生物降解高粘接性抗菌树脂，其特征在于，所述的PBAT的熔融指数为1.58
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5g/10min。5.如权利要求1～4任一项所述可生物降解高粘接性抗菌树脂的制备方法，其特征在于，将PBAT、TPS、马来酸酐接枝物、Fe
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TCPP、抗氧化剂1010熔融共混得到塑料基材。6.如权利要求5所述的可生物降解高粘接性抗菌树脂...

【专利技术属性】
技术研发人员：李学锋，邱积武，朱华雄，龙世军，杨译灵，王华清，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：