[发明专利]一种抗菌、亲水聚丙烯颗粒的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于功能性塑料材料领域，具体涉及一种抗菌、亲水聚丙烯颗粒及其制备方法。 

背景技术

聚丙烯是一种结构规整的结晶性聚合物，为白色粒料、无味、无毒、质轻的热塑性树脂，具备易加工、冲击强度、挠曲性以及电绝缘性好等优点，在汽车工业、家用电器、电子、医药、及建筑等方面有着广泛的应用，但是随着人们对健康、环境保护的意识越来越强烈，聚丙烯材料本身已经不能够满足人们的需求，所以需要对其进行改性处理，赋予其他特殊性能，如抗菌、亲水、阻燃等。 

发明内容

本发明的目的在于解决聚丙烯材料抗菌效果不好、亲水性差等问题。在抗菌问题上，采用有机-无机组合型抗菌剂：有机季铵盐抗菌剂属于非溶出性的，能够抑制材料本身的有害细菌，而纳米二氧化钛粉末是溶出性的，不但可以杀灭已感染的细菌，而且可以以离子的形式游离出来，继续发挥杀菌作用，因而其抗菌性有效、持久。在亲水问题上采用聚乙烯吡咯烷酮试剂作为亲水助剂，再加上纳米二氧化钛粉末也是一种良好的亲水物质，使得材料也有着较好的亲水性能，而且通过溶胶-凝胶法制得的纳米二氧化钛粉末，解决了纳米粒子团聚、分散不均匀的问题，大大提高了活性，使得其能够更好的发挥作用。通过该方法制备的材料能够广泛应用于服饰、环保、医疗等行业。 

本发明采用如下技术方案： 

一种抗菌、亲水聚丙烯颗粒，原料组成按质量百分比为：

抗菌母粒          1-20%

聚丙烯颗粒        50-96%

亲水助剂           1-20%

相容剂             1-5%

分散剂             1-5%

所述的亲水助剂为聚乙烯吡咯烷酮，相容剂为钛酸酯或者磷酸酯偶联剂，分散剂为聚乙烯蜡；

抗菌、亲水聚丙烯颗粒的制备方法，其步骤如下：各组分按照配方比例，通过高速混合机混合均匀，再加入到双螺杆挤出机中，经挤出、水冷、干燥、切粒制得。

所述的抗菌母粒，原料组成按质量百分比为： 

   有机季铵盐           1-40%

   纳米二氧化钛粉末     1-40%

聚丙烯颗粒            20-98%

所述的纳米二氧化钛粉末是通过溶胶-凝胶法自制而成的，其粒径为50nm-160nm；

一种上述纳米二氧化钛粉末的制备方法，其步骤如下：

（1）取洗净干燥的两个烧杯，在一个烧杯中依次加入溶剂无水乙醇、抑制剂冰醋酸，放在搅拌器上搅拌，同时缓慢滴入钛酸四丁酯，配成溶液A；（2）另一个烧杯中依次加入无水乙醇、去离子水、三乙醇胺和少量硝酸配成B溶液，用超声波震荡器使溶液混合均匀；（3）在A溶液继续搅拌约30min后用滴定管缓慢将B溶液滴入A溶液中。继续搅拌2 h后生成黄色溶胶，陈化15 h得到其凝胶；（4）将制得凝胶置于真空干燥箱中干燥，再用玛瑙研钵研磨后放入马弗炉中焙烧，产品经再次研磨便得到纳米二氧化钛粉末。

抗菌母粒的制备方法，其步骤如下：各组分按照配方比例，通过高速混合机混合均匀，再加入到双螺杆挤出机中，经挤出、水冷、干燥、切粒制得。 

具体实施方式： 

以下提供本发明的具体实施方式，但本发明的实施不限于以下的实施方式。

（1）抗菌母粒的制备：按照配方比例，将通过溶胶-凝胶法制备的纳米二氧化钛粉末、有机季铵盐和聚丙烯颗粒经高速混合机混合均匀，再加入到双螺杆挤出机中，经挤出、水冷、干燥、切粒制得，各实施例对应的配方及检测结果见表1和表2。 

（2）抗菌、亲水聚丙烯颗粒的制备：按照配方比例，将抗菌母粒、聚丙烯颗粒、亲水助剂、相容剂和分散剂经高速混合机混合均匀，再加入到双螺杆挤出机中，经挤出、水冷、干燥、切粒制得。各实施例对应的配方及检测结果见表3和表4。