[发明专利]一种亲水和抗菌改性聚丙烯材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种亲水和抗菌改性聚丙烯材料及其制备方法，该材料由包括以下重量份的组分熔融共混制成：聚丙烯75～85份；亲水改性剂1.5～10份；抗菌改性剂5～30份；聚合引发剂0.1～0.2份；所述亲水改性剂的HLB值为12～18；所述抗菌改性剂选自三甲基烯丙基氯化铵、聚二甲基二烯丙基氯化铵、聚六亚甲基双胍盐、丙烯酸二甲氨基乙酯或甲基丙烯酸二甲氨基乙酯中的任意一种或者几种的混合。基于本发明的聚丙烯材料兼具优异的抗菌、亲水性能以及机械性能。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种亲水和抗菌改性聚丙烯材料及其制备方法。

背景技术

近年来，世界各国在抗击新冠疫情中付出了极大的人力物力，医疗防护产品的需求急剧增大，其中抗菌材料的需求的增加尤为明显，聚丙烯由于其物理和化学性能优异，被广泛应用于吸附、过滤、医疗卫生、包装材料等，由于缺乏抑菌作用，限制了其应用，尤其是在医疗领域的广泛应用；且由于聚丙烯的非极性结构，缺少亲水基团，使得我们难以直接加工使用。

目前，聚丙烯的亲水改性主要采用传统的接枝改性，将聚合物、单体、引发剂溶于合适的溶剂中，使其形成均向体系，通过聚合反应将反应性官能团单体接枝到聚合物的分子链上，包括链转移接枝、化学接枝、辐射接枝，需要使用大量的溶剂，对环境有破坏，且经改性的聚丙烯的的机械往往性能会有所下降。抗菌聚丙烯中常用的抗菌剂主要有无机银系抗菌和有机抗菌剂两大类。无机银系抗菌剂耐热性好、安全性高，但存在银易变色、价格高、添加量大的问题；有机抗菌剂种类较多，但大部分耐热性差、易变色、安全性低。因此，如何在保持聚丙烯本体性能的前提下,获得抗菌和亲水兼具的聚丙烯材料是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明解决的技术问题为：提供一种亲水和抗菌改性聚丙烯材料及其制备方法，用以解决聚丙烯亲水性、抗菌性能差的问题。

本发明提供的具体解决方案如下：

本发明提供了一种亲水和抗菌改性聚丙烯材料，该材料由包括以下重量份的组分熔融接枝制成：

聚丙烯75～85份；

亲水改性剂1.5～10份；

抗菌改性剂5～30份；

聚合引发剂0.1～0.2份；

所述亲水改性剂的HLB值为12～18；所述抗菌改性剂选自三甲基烯丙基氯化铵、聚二甲基二烯丙基氯化铵、聚六亚甲基双胍盐、丙烯酸二甲氨基乙酯或甲基丙烯酸二甲氨基乙酯中的任意一种或者几种的混合。

在上述方案的基础上，本发明还可以进行如下改进：

进一步，所述亲水改性剂选自烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯月桂醚、甲基烯丙基聚氧乙烯醚、烯丙基聚乙二醇醚、烯丙基聚氧乙烯烷基醚、异辛醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、聚醚NPE-105、聚醚NPE-108、聚氧代乙烯壬基苯基醚、苯基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯基二苯乙烯化苯基醚A-500、聚氧乙烯辛基苯基醚x-100、聚氧乙烯辛基苯基醚x-112、聚氧乙烯辛基苯基醚x-114、聚氧乙烯辛基苯基醚x-102中的任意一种或几种的混合。

进一步，所述聚合引发剂选自过氧化苯甲酰(BPO)、过氧化二叔丁基(DTBP)、过氧化二异丙苯(DCP)、过氧化2-乙基己酸叔戊酯(TAPO)、过氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)、过氧化异丙基碳酸叔丁酯(TBPC)或过氧化2-乙基己基碳酸叔丁酯(TBEC)中的任意一种或者几种的混合。

进一步，该材料中还含有抗氧化剂，所述抗氧化剂选自丁基羟基茴香醚(BHA)、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)、抗氧剂1010或抗氧剂168中的任意一种或几种的混合。