[发明专利]一种聚烯烃功能化母粒及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及高分子聚合物聚合和加工技术领域，尤其涉及一种聚烯烃功能化母 粒及其制备方法和应用。

背景技术

胍基聚合物(包括单胍和双胍盐)是具有生物活性的聚合物之一，胍基衍生物 是食品厂、药厂、医院等广泛使用的环境杀菌剂，并在化妆品、纺织品中也有应用， 其具有高效广谱的抗菌性能，能够抑制、杀灭包括细菌、霉菌、病毒等在内的微生 物，同时对人体安全无毒。

例如，英国专利GB 2182245公开了一种聚六亚甲基双盐酸胍，并将其作为抗 菌剂；日本专利JP 05209195、JP 05209197、JP 05209196则用聚六亚甲基双盐酸 胍作为水处理用的净化剂，这种净化剂的特点是良好的水溶性和高度的环保安全 性。

美国专利US 4891423、US 5356555、US 5096607用聚氧乙烯双胺双胍作为 水溶性的抗菌剂用于隐形眼镜的清洗液或皮肤清洁洗涤用品等，可见此类抗菌剂对 人体的安全性能优良。

俄国专利RU 2052453、SU 1750979介绍了聚己二胺胍盐可作为抗菌剂用于水 处理，以及加到油画颜料中以保护艺术作品等。

国内也有许多关于胍盐衍生物用作抗微生物材料的专利，例如CN 1413464用 聚烯烃胍的盐酸盐作为冰箱的抗菌除味剂；CN 1435221公开了一种以双氯苯双胍 己烷盐酸盐为有效成分的治疗口腔、咽喉疾病的药物；CN 1671439公开了一种牙 膏，用双缩二胍抗菌剂提供未衰减的抗菌斑和抗齿龈炎作用，并能减少牙齿着色。 类似的相关报道还有很多。

综上所述，我们可以看到含有胍结构的聚合物是一类有效的抗菌剂，具有优良 的抗微生物性能和对人体的安全性。但是，由于胍盐及其衍生物是强极性的化合物， 其良好的水溶性限制了其作为抗菌改性剂在塑料、纤维、橡胶、涂料等方面的应用。 因此，对含胍结构的聚合物在结构上作进一步的修饰，使其用途更加广泛，这将具 有十分重要的工业价值。

包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等在内的聚烯烃是产量最大的一类合成树脂材 料，目前全世界的年产量超过1亿吨，是日常生活中应用最为广泛的材料之一。众 所周知，微生物，如藻类、细菌、霉菌(真菌和酵母)以及病毒可在物品的表面寄 生和存活，尤其是当死角、粗糙的表面或微缝中有残存的营养物质时。微生物在聚 合物表面的生长不仅可导致褪色、污渍、臭味、生物降解并最终降低机械强度，缩 短产品使用寿命，更为严重的是，会给人类的健康带来极大的危害。抗菌技术和材 料的诞生和发展为解决这一问题提供了新的途径。

抗菌材料是一类具备抑菌和杀菌功能的新型材料，通过添加一种或几种特定的 抗菌剂而制得。用抗菌材料制作的抗菌产品，其材料表面的抗菌成分可有效杀死病 菌，或抑制材料表面的微生物繁殖，进而达到卫生、安全的目的。这种抗菌方式与 传统的化学灭菌、物理灭菌相比，具有长效、广谱、经济、方便等特点，而且它的 卫生自洁功能减少了交叉感染、疾病传播，免去了清洗、保洁等繁重劳动。目前， 中国有50多家抗菌材料研究重点机构，抗菌产品生产厂家超过500多家。抗菌材 料大量应用在家电、日用品、卫生、包装、家具、通信、文具、玩具、皮革等30 多种产品领域。抗菌材料的开发和应用为保护人类健康树起了一道绿色的屏障，对 改善人类生活环境、减少疾病，具有十分重要的意义。因此，各种原材料的抗菌改 性已成为材料行业发展的一个新趋势。

抗菌材料的关键技术为抗菌剂及其应用技术。目前市场常见的是通过共混技 术，将各类抗菌剂加入到聚合物制品中，进而制备各种抗菌产品。

抗菌剂种类繁多，根据其化学组成大致可分为无机、有机或天然三大类。天然 系抗菌剂，受到原料和加工条件的制约，目前尚不能实现大规模市场化。有机抗菌 剂具有杀菌速度快、抗菌范围广等优点，但也存在耐热性差、易渗出、溶出物毒性 问题、不耐洗涤使用寿命短等问题，因此其使用有很大的局限性。无机系抗菌剂以 银系抗菌剂为主，其特点是安全性、耐热性、耐久性较好，是目前纤维、塑料、建 材等中使用较多的抗菌剂，不足之处在于价格较高和抗菌的迟效性，不能像有机系 抗菌剂那样能迅速杀死细菌；同时，由于银的化学性质活泼，易氧化而成为棕色的 氧化银，从而降低抗菌效力及影响制品外观；另外，无机抗菌粉体与高分子材料相 容性差，在基体树脂中易于团聚，会给材料的纺丝、拉膜等加工带来很大困难。

发明内容