一种抗菌防霉EVA复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗菌防霉EVA复合材料及其制备方法，该EVA复合材料是以EVA树脂、抗菌剂、引发剂、热稳定剂、润滑剂和填充剂为原料制成，其中所述抗菌剂是先利用液相改性的方式制备氨基改性的4

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌防霉EVA复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于复合材料领域，具体涉及一种抗菌防霉EVA复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]EVA树脂，全称为乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物树脂，具有良好的力学性能、化学稳定性以及较好的生物相容性，已经广泛应用于鞋材发泡、电线电缆、薄膜乃至食品医疗等领域。然而，EVA制品的表面会因长时间使用而滋生和积累细菌、霉菌等病源微生物，这就会在一定程度上对人们的身体健康造成相应的危害。因此，为了解决这一问题，保障人们的身体健康以及生活品质，需要对EVA材料进行抗菌改性，制备具有良好的抗菌防霉效果的EVA复合材料。
[0003]目前比较常用的无机抗菌剂为银离子型抗菌剂，其由于是无机粉体，与EVA的相容较差，导致制得的抗菌EVA复合材料虽然具有一定的抗菌功能，但抗菌剂易脱落，不具有抗菌的长效性。阿魏酸是一种具有很好的抗氧化活性的物质，其对过氧化氢、超氧自由基、羟自由基、过氧化亚硝基都有强烈的清除作用。除表现较强的抗氧化活性外，阿魏酸的抗菌活性也很强，现已发现，阿魏酸能抑制宋内氏志贺氏菌、肺炎杆菌、肠杆菌、大肠杆菌、柠檬酸杆菌、绿脓杆菌等致病性细菌和11种造成食品腐败的微生物的繁殖。
[0004]本专利技术通过对紫外光吸收剂4
‑
丙烯氧基
‑2‑
羟基二苯甲酮（AHB）进行氨基改性，再通过席夫碱反应将其与阿魏酸进行复合，从而增强了抗菌剂自身的抗氧化性，使得复合材料不易受到氧化，另外，抗菌剂以化学键的方式嵌入到EVA的主链上，可防止因抗菌剂迁移、挥发和抽出而造成的损失，从而保证复合材料具备抗菌防霉的长效性。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种抗菌防霉EVA复合材料及其制备方法。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种抗菌防霉EVA复合材料，其是以EVA树脂、抗菌剂、引发剂、热稳定剂、润滑剂和填充剂为原料制成；其中，以EVA树脂和抗菌剂的总质量为100%计，引发剂的用量为0.1%
‑
2%、热稳定剂的用量为0.5%、润滑剂的用量为1.5%、填充剂的用量为0.2%；EVA树脂与抗菌剂的质量百分数之比为(98
‑
99.9):(0.1
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2)。
[0007]进一步地，所述EVA树脂的VA含量为6%、熔融指数为28g/10min。
[0008]进一步地，所述引发剂为过氧化二异丙苯（DCP）。
[0009]进一步地，所述热稳定剂为硬脂酸钙。
[0010]进一步地，所述润滑剂为聚乙烯蜡。
[0011]进一步地，所述填充剂为滑石粉。
[0012]进一步地，所述抗菌剂是先通过液相改性的方式，利用3
‑
氨丙基三甲氧基硅烷对4
‑
丙烯氧基
‑2‑
羟基二苯甲酮（AHB）进行表面改性，制得氨基改性的4
‑
丙烯氧基
‑2‑
羟基二苯甲酮（AHB
‑
NH2），然后通过席夫碱反应在其上接枝阿魏酸而制成；其具体步骤如下：
a）将4
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丙烯氧基
‑2‑
羟基二苯甲酮（AHB）于甲苯中分散，然后加入3
‑
氨丙基三甲氧基硅烷，于50℃搅拌反应3h后，用甲苯进行多次洗涤，再经干燥得到氨基改性的4
‑
丙烯氧基
‑2‑
羟基二苯甲酮（AHB
‑
NH2）；b）将所得AHB
‑
NH2用N,N
‑
二甲基甲酰胺（DMF）溶解后加入阿魏酸，于60℃加热回流反应2h后，用乙醇回流洗去未反应的阿魏酸，得到所述抗菌剂AHB
‑
NH2‑
FA。
[0013]其中，所用3
‑
氨丙基三甲氧基硅烷、4
‑
丙烯氧基
‑2‑
羟基二苯甲酮与阿魏酸的摩尔比为3:1:1。
[0014]所述抗菌防霉EVA复合材料的制备方法包括以下步骤：1）按配比称取EVA树脂、抗菌剂、引发剂、热稳定剂、润滑剂和填充剂，高速搅拌使其混合均匀，得到混合物；2）将得到的混合物倒入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，再经烘干，得到所述抗菌防霉EVA复合材料。
[0015]进一步地，步骤1）所述高速搅拌的转速为230 rpm，时间为30 min。
[0016]进一步地，步骤2）所用双螺杆挤出机的转速为200
‑
300 rpm，挤出筒温度为120
‑
150 ℃。
[0017]与现有技术相比，本专利技术具备以下有益效果：本专利技术通过引入阿魏酸增强了抗菌剂的抗氧化性，且引入的阿魏酸以及席夫碱结构具备良好的防霉以及广谱的抗菌效果，同时，通过与引发剂作用，将抗菌剂以化学键的方式嵌入到EVA的主链上，可防止因抗菌剂迁移、挥发和抽出而造成的损失，从而在保证所得EVA复合材料具备原有抗紫外性能的同时，使其具备抗菌防霉的长效性。
附图说明
[0018]图1为本专利技术制备抗菌剂的反应流程示意图。
[0019]图2为本专利技术抗菌剂嵌入EVA主链的反应示意图。
[0020]图3为实施例中所制备AHB
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NH2、AHB
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NH2‑
FA与AHB的红外光谱对比图。
具体实施方式
[0021]一种抗菌防霉EVA复合材料，其制备包括以下步骤：1）按质量百分数之比为(98
‑
99.9):(0.1
‑
2)分别EVA树脂和抗菌剂，然后称取EVA树脂和抗菌剂总质量0.1%
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2%的引发剂过氧化二异丙苯（DCP）、0.5%的热稳定剂硬脂酸钙、1.5%的润滑剂聚乙烯蜡、0.2%的填充剂滑石粉，将各原料加入高速搅拌机中，于230 rpm搅拌30 min使其混合均匀，得到混合物；2）将得到的混合物倒入双螺杆挤出机中，以200
‑
300 rpm的转速进行挤出造粒，挤出筒温度为120
‑
150 ℃，再经烘干，得到所述抗菌防霉EVA复合材料。
[0022]其中，所述EVA树脂为VA含量为6%、熔融指数为28g/10min。
[0023]所述抗菌剂的制备包括以下步骤：1）将4
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丙烯氧基
‑2‑
羟基二苯甲酮于甲苯中分散，然后加入一定量的3
‑
氨丙基三甲氧基硅烷，在50℃下搅拌反应3h后，再用甲苯进行多次洗涤，再经干燥得到AHB
‑
NH2；2）用适量的N,N
‑
二甲基甲酰胺（DMF）将AHB
‑
NH2溶解后，加入一定量的阿魏酸，在
60℃下加热回流反应2h后，用乙醇回流洗去未反应的阿魏酸，得到抗菌剂AHB
‑
NH2‑
FA。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗菌防霉EVA复合材料，其特征在于：所述复合材料是以EVA树脂、抗菌剂、引发剂、热稳定剂、润滑剂和填充剂为原料制成；其中，以EVA树脂和抗菌剂的总质量为100%计，引发剂的用量为0.1%
‑
2%、热稳定剂的用量为0.5%、润滑剂的用量为1.5%、填充剂的用量为0.2%；EVA树脂与抗菌剂的质量百分数之比为(98
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99.9):(0.1
‑
2)。2.根据权利要求1所述的抗菌防霉EVA复合材料，其特征在于：所述EVA树脂的VA含量为6%、熔融指数为28g/10min。3.根据权利要求1所述的抗菌防霉EVA复合材料，其特征在于：所述抗菌剂是先通过液相改性的方式，利用3
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氨丙基三甲氧基硅烷对4
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丙烯氧基
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羟基二苯甲酮进行表面改性，制得氨基改性的4
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丙烯氧基
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羟基二苯甲酮，然后通过席夫碱反应在其上接枝阿魏酸而制成。4.根据权利要求3所述的抗菌防霉EVA复合材料，其特征在于：所用3
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氨丙基三甲氧基硅烷、4
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丙烯氧基
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【专利技术属性】
技术研发人员：蔡俊鑫，翟庆阁，黄闽岳，黄明志，
申请(专利权)人：中化泉州能源科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：