[发明专利]一种氧化石墨烯抗菌复合物聚氯乙烯材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种氧化石墨烯抗菌复合物聚氯乙烯材料及其制备方法。

背景技术

石墨烯（Graphene）自2004年被英国曼彻斯特大学的教授安德烈•海姆（Andre Geim）等报道后，以其奇特的性能引起了科学家的广泛关注和极大的兴趣，被预测很有可能在许多领域引起革命性变化。石墨烯是由六角元胞碳原子组成的二维蜂窝状晶体，厚度只有0.334nm。是构建其他维度碳质材料的基本单位。氧化石墨烯一般由石墨经强酸氧化而得，是一种性能优异的新型碳材料，具有较高的比表面积和表面丰富的官能团。氧化石墨烯复合材料包括聚合物类复合材料以及无机物类复合材料更是具有广泛的应用领域。

聚氯乙烯（Polyvinyl Chloride,PVC）为无定形结构的白色粉末，对光和热的稳定性差，在100℃以上或经长时间阳光曝晒，就会分解二产生氯化氢，并进一步自动催化分解，引起变色，物理机械性能也迅速下降，在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。在建筑材料、工业制品、日用品、地板革、地板砖、人造革、管材、电线电缆、包装膜、瓶、发泡材料、纤维等方面均有广泛应用。

PVC作为医用材料，不仅需要符合材料学要求，还需满足生物学需求：

（1）所使用的增塑剂、稳定剂等添加剂无毒，且不易从PVC材料中渗出；

（2）良好的生物相容性，不致畸致癌，不引起过敏反应；

（3）良好的血液相容性，溶血性低，抗凝血性好。

中国发明专利申请201410291000.1公开了一种抗菌聚氯乙烯材料，其采用联合抗菌剂，该联合抗菌剂包含至少一种选自纳米二氧化钛和纳米载银二氧化钛的抗菌剂A和选自聚季铵盐抗菌剂的抗菌剂B，该抗菌材料存在着力学性能一般、抗菌剂与聚乙烯材料结合不牢等不足。

申请号为CN201210319397.1的中国专利申请公开了一种原位混悬聚合制备石墨烯-聚氯乙烯纳米符合材料的方法。该法首先制备了氧化石墨烯分散液，再将其与氯乙烯或氯乙烯/功能单体混合物原位混悬聚合制备出石墨烯-聚氯乙烯复合材料。然而该专利石墨烯在聚合过程中难以与基底材料有键合作用，因此与聚氯乙烯存在相容性问题。

申请号为CN201410068558.3的中国专利公开了一种石墨烯/聚氯乙烯复合材料的制备方法，该方法通过静电吸附将偶氮引发剂锚固在石墨烯表面，配置石墨烯乳液，之后采用原位聚合法在石墨烯表面引发剂和生产聚氯乙烯，制备出石墨烯表面包覆聚氯乙烯复合材料，最后对石墨烯/聚氯乙烯树脂浆料进行后处理。

目前，石墨烯用于PVC领域主要用于改善PVC材料的力学性能。而用于改善PVC抗菌性能的抗菌剂如纳米银、纳米二氧化碳或有机抗菌剂等存在着与PVC结合不稳定、易脱落分离等缺陷。

发明内容

鉴于上述现有技术状况，本发明目的在于：提供具有抗菌性能的聚氯乙烯及其制备方法，解决了现有技术中存在的聚氯乙烯材料抗菌性能差、抗菌复合物与聚氯乙烯结合不均匀、抗菌作用不佳、性质不稳定等问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种氧化石墨烯抗菌复合物聚氯乙烯材料，由包含以下重量份的组份制成：

聚氯乙烯 100份

石墨烯抗菌复合物 2-10份

增塑剂 20-50份

稳定剂 1-5份。

所述聚氯乙烯的重均分子量为5~20万，优选10~20万。

所述增塑剂选自环己烷-1,2-二甲酸二异辛酯、环己烷-1,2-二甲酸二异壬酯、乙酰柠檬酸三丁酯。

所述稳定剂为热稳定剂、光稳定剂或其组合。

进一步地，热稳定剂优选金属皂类稳定剂、液体复合热稳定剂、复合金属皂稳定剂；更优选地，热稳定剂选自硬脂酸钡、月桂酸镉、液体钡/铬/锌稳定剂、液体钙/锌稳定剂；钙锌复合稳定剂、钡锌复合稳定剂；最优选硬脂酸钙/硬脂酸锌复合稳定剂。

更进一步地，光稳定剂优选受阻胺类光稳定剂，更优选Cyasorb UV-3346光稳定剂、Uvinul 4050光稳定剂、Tinuvin622光稳定剂。

进一步地，所述氧化石墨烯抗菌复合物聚氯乙烯材料由包含以下重量份的组份制成：

聚氯乙烯 100份

石墨烯抗菌复合物 5-8份

增塑剂 25-40份

稳定剂 2-3份。

所述氧化石墨烯抗菌复合物的制备方法为：