[发明专利]一种石墨烯-聚丙烯复合抗菌母料及其制备方法和应用

说明书

本发明的一种石墨烯‑聚丙烯复合抗菌母料及其制备方法和应用。制备方法包括以下步骤：S1：氧化石墨烯接枝疏水分子链段；S2：将疏水分子链段接枝后的氧化石墨烯、抗菌剂和聚丙烯预混挤出造粒复合，便得到两相完全相容的石墨烯‑聚丙烯复合抗菌母料。将表面接枝疏水分子链段的氧化石墨烯，使得GO的亲水性丧失，同时增强了改性的氧化石墨烯(MGO)与PP等有机高分子基材的相容性，因表面改性氧化石墨烯填料和聚丙烯基材间的相互作用使得复合体系界面能降低，经过简便的挤出造粒熔融复合，便可以得到两相完全相容的石墨烯‑聚丙烯复合抗菌母料。采用本发明制备的复合母料所产薄膜及无纺布无需后续处理便可具有高机械强度、抗菌等优良特点。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，尤其涉及一种石墨烯-聚丙烯复合抗菌母料及其制备方法和应用。

背景技术

近些年来，石墨烯-聚丙烯抗菌材料领域主要以将配置好的石墨烯浆料通过浸渍、喷涂等方式固定于聚丙烯表面从而制备石墨烯-聚丙烯抗菌功能材料，或通过改性后的石墨烯与聚丙烯预混，挤出造粒，例如申请号为CN112175286B的中国专利公开了一种石墨烯-聚丙烯复合母料及其制备方法和应用，包括以下步骤：向石墨烯分散液中加入含相容剂的二甲苯溶液，搅拌混合并进行辐照，得相容剂接枝的石墨烯颗粒；将相容剂接枝的石墨烯颗粒与聚丙烯预混，挤出造粒，得石墨烯-聚丙烯复合母料。然而，其方法步骤复杂，石墨烯改性制备过程存在有机溶剂，对环境污染产生一定污染，而且其抗菌能力并不足，在实际生活中的应用受到限制。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种石墨烯-聚丙烯复合抗菌母料及其制备方法和应用。

本发明的一种石墨烯-聚丙烯复合抗菌母料的制备方法，包括以下步骤：

S1：氧化石墨烯接枝疏水分子链段；

S2：将疏水分子链段接枝后的氧化石墨烯、抗菌剂和聚丙烯预混挤出造粒复合，便得到两相完全相容的石墨烯-聚丙烯复合抗菌母料。

进一步的，步骤S1的具体过程为：向新鲜制备出的氧化石墨烯分散液中在恒温搅拌下滴加表面改性剂，改性剂与氧化石墨烯表面丰富的含氧基团通过静电组装，形成表面疏水化修饰的氧化石墨烯絮凝液，经反复洗涤，冷冻干燥得到表面接枝疏水分子链段的氧化石墨烯结构。

进一步的，步骤S1中，所述氧化石墨烯分散液为改进的hummers法制备的氧化石墨烯水系分散液，氧化石墨烯含量为0.1-10mg/ml。

进一步的，步骤S1中，所述表面活性剂为两性表面活性剂，具体为月桂酰胺丙基氧化胺，十八烷基二羟乙基氧化胺或十四烷基二羟乙基氧化胺中的一种或几种。

进一步的，步骤S1中，氧化石墨烯的改性在搅拌速率为250-550rpm，温度恒定为30-60℃，氧化石墨烯与表面活性剂的质量比为0.5-2:1。

进一步的，步骤S2中，所述抗菌剂为聚六亚甲基单胍盐酸盐，聚六亚甲基双胍盐酸盐或磷酸胍的一种或多种。

进一步的，步骤S1中，氧化石墨烯、抗菌剂和聚丙烯的质量比为0.5-3:0.5-3:100。

进一步的，步骤S1中，预混时间为6-12min，挤出温度为180-210℃。

一种采用上述的制备方法制备的石墨烯-聚丙烯复合母料。

如上述的石墨烯-聚丙烯复合母料在制备薄膜和无纺布上的应用。