[发明专利]一种长效耐变色抗菌聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种长效耐变色抗菌聚丙烯复合材料及其制备方法。一种长效耐变色抗菌聚丙烯复合材料是由以下质量份的原料组成：70～99份的聚丙烯树脂，0～20份的增韧剂，0.1～1份的吡啶硫酮锌抗菌剂，0～30份的填料，0.2～2份的复合耐变色助剂，0.1～2份的润滑剂。同时也公开这种长效耐变色抗菌聚丙烯复合材料的制备方法。本发明制备的长效耐变色抗菌聚丙烯复合材料具有优异的长效耐变色和抗菌性能，户外环境下1年以上不变色，且抗菌率在99％以上，同时兼具优异的长效抗老化性能和低成本及高性价比的优势。

技术领域

本发明涉及一种长效耐变色抗菌聚丙烯复合材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域。

背景技术

聚丙烯材料已进入到人们日常生活的方方面面，如家电、服装、管道等等。但在实际使用过程中，由其制成的各种制品也非常容易沾染和滋生多种微生物，包括致病细菌，这不仅影响聚丙烯制品的外观及性能，更使得其应用安全性大大降低，给人的身体健康带来严重危害。随着人们对健康环境的愈加重视，这类塑料制品的安全卫生已成为大家关注的课题，因此这类塑料抗菌功能的开发极其重要和迫切。

目前，最常用和最有效的办法就是在聚丙烯材料中添加抗菌剂而制得抗菌聚丙烯。用于聚丙烯的抗菌剂主要为有机抗菌剂、无机抗菌剂和高分子型抗菌剂三大类。高分子型抗菌防霉剂虽然具有抗菌持久、低毒性等优点，但由于在制备抗菌材料时往往涉及到共聚、接枝等化学改性过程，造成成本高、可选择性少、适用性太窄等弊端，难以大规模推广应用。无机抗菌剂如银系抗菌剂等则容易被氧气氧化而产生发黑等变色现象，而且目前银系等无机抗菌剂的价格昂贵，造成抗菌塑料制品成本太高，市场推广和应用受到严重制约。

有机抗菌剂具有成本低、杀菌能力强，来源丰富等优点，尽管其耐热性较差，但由于聚丙烯加工温度比较低，很多有机抗菌剂品种的耐热性仍然能满足加工工艺要求。其中吡啶硫酮锌是一种可以赋予聚丙烯优良抗菌性能的抗菌剂，而且与其它有机抗菌剂毒性较大相比，吡啶硫酮锌目前多用于洗发水等日化领域，具有良好的卫生安全性；同时与银离子系等无机抗菌剂高达千元/公斤的高昂价格和1％甚至更高的添加量相比，其价格只有银离子系抗菌剂的1/10且添加量只需千分之几就可达到99.99％的高抗菌率，具有非常高的性价比。此外，银离子系抗菌剂尽管也能达到高抗菌率，但银离子等金属离子具有加速聚丙烯材料老化的负面作用，致使材料的长期抗老化性能不能持久。

现有技术中，CN101550250A公开了一种长效广谱抗菌聚丙烯塑料，以吡啶硫酮锌为抗菌剂，并加入0.5-2份的抗氧剂1010。但大量的文献和报道表明，在聚丙烯中仅仅加入抗氧剂并不能有效延缓和抑制聚丙烯在户外使用过程中发生的变色、粉化、力学性能劣化等现象。CN104072644A、CN106832596A和CN103215752A分别公布的以吡啶硫酮锌为抗菌剂的聚丙烯材料、聚丙烯母粒、聚丙烯无纺布和均没有涉及户外使用时的长期抗菌和耐变色性能。CN101056926A尽管公布了具有改善抗褪色性抗微生物聚合物组合物，但没有涉及到聚丙烯材料，更没涉及到以吡啶硫酮锌为抗菌剂的聚丙烯材料的长期抗菌和抗变色性能。期刊《塑料》2015年44卷第一期公开的论文《抗菌聚丙烯的制备及性能》研究了以吡啶硫酮锌为抗菌剂的聚丙烯材料的耐紫外光照黄变性能，但只报道了短期即紫外光照24h后的材料色差并未明显提高，同样也未涉及长期抗菌和抗变色性能。在现有技术中，关于长效耐变色抗菌聚丙烯复合材料，目前还未见报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种长效耐变色抗菌聚丙烯复合材料，本发明的目的之二在于提供这种长效耐变色抗菌聚丙烯复合材料的制备方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种长效耐变色抗菌聚丙烯复合材料，是由以下质量份的原料组成：70～99份的聚丙烯树脂，0～20份的增韧剂，0.1～1份的吡啶硫酮锌抗菌剂，0～30份的填料，0.2～2份的复合耐变色助剂，0.1～2份的润滑剂。