[发明专利]新型抗菌复合材料的制备方法

说明书

本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种新型抗菌复合材料的制备方法。该方法包括抗菌剂制备、抗菌母粒制备以及抗菌复合材料成型等步骤，通过对于塑料制品中所添加的抗剂菌的种类与微观结构进行改良，结合抗菌母粒化的制备方法，并对制备过程中的相关工艺进行革新，以确保最终成品抗菌制品的抗菌性能与力学性能符合要求，使用的各类原料与制作工艺过程是环保和安全的。

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种可应用于汽车内饰或塑料面板的新型抗菌复合材料的制备方法。

背景技术

抗菌材料是指自身具有杀灭或抑制微生物功能的一类新型功能材料，其在医疗领域、家庭用品、家用电器、食品包装以及畜牧养殖业等领域有极其广阔的应用。其抗菌原理主要在普通材料中添加适当抗菌剂而形成的复合材料，并利用不断释放出来的抗菌剂，渗入细菌等微生物的细胞膜及细胞核中，破坏细菌蛋白质中的氨基酸及合成系统，影响细胞遗传物质复制，从而起到抑制或杀死细菌的作用。

相对于普通材料，由抗菌材料制成的制品上细菌的数量比普通产品减少90％以上。抗菌复合材料在现实生活中也具有一定的应用，近代抗菌复合材料的应用先例之一是在二战中德军采用季铵盐处理军服以减少疾病与伤口感染的发生率。

目前，常用的抗菌剂包括：

一、有机抗菌剂，包括季铵盐、酚醚类、苯本分类、双胍类、吡咯类等，例如：呋喃、噻吩、吡咯、胍、双胍等。有机抗菌剂的优点有杀菌力强、即效性好等，但缺点是毒性安全性不佳、耐药性风险高等。此外，因为多数有机抗菌剂的耐高温性不佳，其应用方式主要是表面结合，即通过表面处理的方式将抗菌剂附着于材料表面。

二、天然抗菌剂，天然抗菌剂主要来自天然物质的提取物，是人们最早利用的抗菌剂，例如：从壳聚糖、蜂胶、甲壳素、辣根(烯丙基硫氰酸)等。天然抗菌剂因主要从动植物中提取，来源有限；并且，其抗菌功能有限，做不到长效，耐热性较差，往往在150～180℃就开始碳化分解；使用这种抗菌剂后，常常会使食品、用品产生异味或变色，应用范围受到极大限制。

三、无机抗菌剂，无机抗菌剂一般含有Ag、Zn、Cu等金属离子负载在沸石、磷酸盐等无机载体上，形成产生缓慢释抗菌金属离子的作用，因而具有优异的抗菌长效性。无机抗菌剂的杀菌机理是通过带有正电荷的金属离子与细菌的细胞膜接触时，与带负电荷的细胞膜之间产生库仑吸引而使得两者结合牢固，金属离子穿透细胞膜进入细菌内并与其蛋白质上的氨基、巯基等发生反应，以破坏蛋白质结构，造成细菌死亡或丧失活性。

对于抗菌制品而言，其实际的抗菌效果主要受两方面因素的影响；其一是所添加的抗菌材料的抗菌作用，包括抗菌机理、加工难题程度、长效性等方面，也是对于抗菌制品而言最为重要的；其二是抗菌制品制备过程中对于成品综合性能的影响，包括基材性能的影响与抗菌材料的性能发挥。相较而言，前者是对抗菌制品更为重要的，因为抗菌材料的抗菌功能与最终所制得的抗菌制品的实际抗菌效果息息相关。

例如，中国发明专利CN109749250A公开了一种抗菌母粒及其制备方法和应用、抗菌材料。在该专利中，为解决其现有抗菌材料在抗菌性能、稳定性以及持续性等方面的不足，通过氯酚类抗菌剂、分散剂和载体树脂各个组分和组分含量的合理配比，使得抗菌母粒具有抗菌性能高效、稳定和抗菌持续性好等优点。

又例如，中国发明专利CN103910996A公开了一种抗菌母粒、添加该抗菌母粒的纳米抗菌超韧塑料及其制备与应用。在该专利中，为解决材料的基本性能(例如韧性、抗断裂性)与抗菌性等问题，通过采用1-40wt％的无机纳米抗菌剂与60-99wt％的载体树脂经共混挤出制成，且所述无机纳米抗菌剂为接枝高分子抗菌剂的纳米粉体；以使得其材料的韧性等基本性能与抗菌性均能满足要求。