【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及抗菌材料，进一步地说，是涉及一种阻燃抗菌材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、pbt树脂具有物理机械性能好，电性能好，易成型加工等特点，可应用于航空航天、通讯、邮电、军工、能源、交通、家用电器和仪表等诸多领域行业配套的各类电位器产品上。目前国内pbt消费市场组成为：电器电器占65％，汽车机械占10％，其它占25％。pbt改性主要以pbt材料为基体，加入小分子的无机物、有机物，通过物理及化学作用从而改善材料的性能。如：增韧、增强、填充。pbt与pet在特性上的区别是弯曲性、拉伸加工性和耐药品性(结晶性)在无需延伸工序在无法延伸加工的加工方法上面pbt具有优势，相比于pet，pbt的玻璃转移点底，结晶速度快，流延成型具有耐热性、耐药品性。改性pbt主要用于电子电器、汽车、机械的零部件、直接用于纤维、光纤、护套、薄膜等，具体消费结构电子电器领域52％，汽车、机械领域24％，电光源行业20％，其他领域4％。pbt膜的耐热性好，高温热收缩率低，所以可用于制医疗器械杀菌用包装袋、微波炉烹调食品袋，又因保香性、耐湿性、耐化学药品性较好，又常用于制某些湿态食品、化学品的包装用袋。
2、聚乳酸(pla)是一种生物基聚合物，它来源于可再生的自然资源，具有完全生物可降解性能和很好的生物相容性，较好的物理机械性能和加工性能，适用于加工注射制品、发泡材料、薄膜、纤维等，主要应用于生物医药和食品包装领域。聚乳酸废弃后能被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水，，是公认的环境友好材料。中国专利技术专利cn102453319a
3、但pbt、pla材料单独应用时，在加入抗菌、阻燃助剂后，材料的物理性能都会有明显大幅度降低。
4、3d打印技术大大拓展了材料成型的方法，特别是对于无法通过熔融加工成型的材料而言，3d打印成型是一种很好的解决方案。能够用于3d打印技术的成型材料种类较为广泛，包括高分子、石蜡、金属、陶瓷以及它们的复合材料。然而，成型材料的性能、性状又是sls技术烧结成功的一个重要因素，它还直接影响成型件的成型速度、精度，以及物理、化学性能及其综合性能。尽管适用的成型材料种类繁多，但是目前能够直接应用于sls技术并成功制造出尺寸误差小、表面规整、孔隙率低的模塑品的聚合物粉末原料却较少。目前市场上最常见的3d打印材料有pp、pe、abs、pla等多种材料。pp材料由于其价格、易加工成型成为市场主流材料。abs力学性能好，尤其是韧性高，也广泛应用于工业级3d打印，但是在打印时会有难闻的气体产生，不适合办公室等环境，并且不透明；pla在打印熔融时无难闻的气味，可降解，但是耐热性差、力学性能差，尤其是易发生脆性断裂，极大的限制了打印物件的使用，也有待于开发能够应用于3d打印的树脂材料。
5、pbt材料成型周期短，很适于3d打印材料的要求，但在现有技术中，没有将pbt材料应用于3d打印材料的，这是因为pbt材料收缩率过大，pbt在加工过程中，由于材料本身结晶速度问题，材料的结晶直接影响翘曲，在材料的成型过程中明显存在材料粘度加大，成型周期较长问题，作为3d材料无法直接快速成型，并且成型后的收缩率使其无法定型，pla的收缩率很低，与pbt制备合金可以解决收缩率的问题，但pbt和pla共混相容性较差，同时也存在抗菌与材料物理性能无法同时提升的难题。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种阻燃抗菌材料及其制备方法和应用。
2、本专利技术采用在pbt树脂加入一定量的pla材料、抗菌剂、聚乙二醇、阻燃剂、相容剂等来提高材料的流延膜的加工性能和材料的物理性能，解决pbt材料收缩问题，填补了pbt材料在3d打印材料领域的空白，拓宽pbt材料应用领域。
3、本专利技术所用的pbt树脂是高结晶材料，由于结晶度高，在材料的收缩、翘曲问题较为突出，在传统的改性方式中，通常加入无机填料或者添加阻燃材料等方式来改性pbt材料，pla聚乳酸材料在材料的成膜性能和材料的降解具有较大加工宽度，将pla材料加入pbt材料中两者作为酯基材料具有很好相容性能，对于pbt材料的流动性能和材料刚性都具有较好弥补作用，pbt/pla合金材料流动性能得到提高，应用在薄壁制品时更加快捷简单。
4、3d材料通常选用成型周期短，材料性能优异的材料作为基础材料，pbt材料作为结晶型材料，成型周期短、性能较好，但在材料成型中我们发现对于这种聚酯型材料由于其多为芳香族或者脂肪族材料，所以在材料刚性和流动性存在较大不足，通过可降解的pla材料与pbt共混，可以发挥pla材料的流动性能、刚性、成型周期短的优势，弥补了pbt材料性能不足。
5、pbt、pla材料在加入抗菌、阻燃助剂后，材料的物理性能都会有明显大幅度降低，抗菌与材料物理性能无法同时提升，这是因为抗菌材料和基体树脂的相分离所导致的，相容性和抗菌性有关联，适量的抗菌助剂满足抗菌效果同时尽量做到最低加入量，过大用量抗菌效果提高达到峰值，给材料的加工工艺造成较大困难，材料性能也会出现降低。
6、两种聚酯材料进行共混时，为了提高两种材料的相容效果，本专利技术采用了加入相容性的方法，本专利技术以酸酐类相容助剂、粉末胶粉材料等为基体制备了相容剂，相容剂的加入起到了提高材料熔融效果，增加了合金材料的物理性能的作用。本专利技术加入了马来酸酐接枝pp、接枝pe、超硫化粉末氯丁胶粉等材料作为相容剂，进行材料熔融共混后挤出造粒。如加入氯丁胶粉后，对于结晶材料的成核作用明显，能够均匀的分散在pbt、pla共混物中。
7、本专利技术加入的抗菌助剂是n-辛基-4-异噻唑啉-3-酮(oit)或正-丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(bbit)，oit是由液体抗菌剂正辛基异噻唑啉酮，二正辛基二丙酰胺在氯化剂存在下环合，经精制而得，是一种油溶性杀菌防腐剂，对真菌、细菌、霉菌及酶菌都有很好的抑制能力。
8、本专利技术通过加工改性手段获得性能更好的pla复合材料。本专利技术的聚乳酸树脂选用目前现有技术合成的各种聚乳酸树脂，重均分子量在0.8～22万，优选8～10万。如果分子量太小，在双向拉膜过程中拉伸倍率小且容易破膜；分子量太大，则会使加工难度增大。分子量分散性为1.5～2.2，优选为1.8～2.2；聚乳酸树脂也称聚丙交酯，以乳酸(2–羟基丙酸)为基本结构单元。聚乳酸来源于淀粉和糖这类可再生植物资源，是一种可降解的热塑性塑料，在废弃后能被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种阻燃抗菌材料，由包括以下组分在内的原料制备而得；
2.如权利要求1所述的阻燃抗菌材料，其特征在于：
3.如权利要求1所述的阻燃抗菌材料，其特征在于：
4.如权利要求1所述的阻燃抗菌材料，其特征在于：
5.如权利要求1所述的阻燃抗菌材料，其特征在于：
6.如权利要求1所述的阻燃抗菌材料，其特征在于：
7.如权利要求4～6之一所述的阻燃抗菌材料，其特征在于：
8.一种如权利要求1～7之一所述的阻燃抗菌材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：
9.如权利要求8所述的阻燃抗菌材料的制备方法，其特征在于：
10.一种如权利要求1～7之一所述的阻燃抗菌材料在3D打印材料中的应用。
【技术特征摘要】
1.一种阻燃抗菌材料，由包括以下组分在内的原料制备而得；
2.如权利要求1所述的阻燃抗菌材料，其特征在于：
3.如权利要求1所述的阻燃抗菌材料，其特征在于：
4.如权利要求1所述的阻燃抗菌材料，其特征在于：
5.如权利要求1所述的阻燃抗菌材料，其特征在于：
6.如权利要求1所述的阻燃...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵静波，李杰，高达利，董穆，徐萌，初立秋，李长金，张浩，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。