[发明专利]一种聚环氧丙基己基胍盐酸盐及其制备方法

说明书

本发明属于塑料抗菌剂技术领域，特别涉及一种聚环氧丙基己基胍盐酸盐及其制备方法。该聚环氧丙基己基胍盐酸盐的制备方法的工艺简单，成本低廉，依据该制备方法制得的聚环氧丙基己基胍盐酸盐产品纯度高，且产率可稳定在90.0％～95.0％之间。并且，该聚环氧丙基己基胍盐酸盐的杀菌效果优异，无毒无刺激，能用作抗菌剂添加到PP、PE、PET、PVC等多种塑料材质中以进一步制成抗菌塑料，而不会影响塑料的外观、透明度、可塑性、硬度等性能。该聚环氧丙基己基胍盐酸盐与塑料能在160℃下发生“接枝”共聚反应，因此在结合后不会被水性、油性溶剂溶出，从而采用其制成的抗菌塑料能表现出持久的抗菌特性。

技术领域

本发明属于塑料抗菌剂技术领域，特别涉及一种聚环氧丙基己基胍盐酸盐及其制备方法。

背景技术

随着经济发展和人们卫生安全意识的提高，目前抗菌塑料已成为一个极为热门的产品类别，被广泛应用于工业、农业、医疗、日常生活及公共场所设施等领域。然而，目前通常使用的各种塑料抗菌剂往往并不能满足实际的生产和使用需求。

现有的塑料抗菌剂主要包括无机银抗菌剂和有机类抗菌剂。然而，无机银抗菌剂有很多缺点，例如：①由于银原料稀少昂贵，因此银系抗菌剂成本过高；②银离子会对哺乳动物细胞有损害性，长期使用可能有害身体健康；③银系抗菌剂抗菌有迟效性，不能迅速有效杀灭细菌；④银系抗菌剂容易变色，其中游离出的银离子在经长时间日照或在温度较高的环境下很容易被还原成单质银而呈灰色或褐色，从而会严重干扰塑料制品(尤其是薄膜类塑料制品)的透光度，并影响制品外观；⑤由于银系抗菌剂本身无扩散性，因此要求添加时保证良好的均匀性，从而对生产工艺有很大的限制，导致生产制造困难。如在公开号为CN102660114A的中国发明专利中公开了一种塑料抗菌剂的制备方法，其技术方案包括：先将白云母粉、磷酸三钠、AgNO₃经多步处理后得到固载银云母抗菌粉剂，再与偶联剂搅拌混匀，制得以银离子为有效成分的塑料抗菌剂。然而，该方案只解决了银系抗菌剂添加时与塑料的相容性差的技术问题，其生产过程仍然成本高昂、工艺繁琐，所制得的塑料抗菌剂也没有解决银系抗菌剂的迟效性、易变色性、对哺乳动物细胞的毒害性等缺点。

众所周知，有机类抗菌剂一般都是溶出性的，加入塑料后，不能与塑料反应进行化学改构，只是通过物理混合的方法相结合，因此抗菌剂不能和塑料紧密结合，会在使用过程中被水性、油性溶剂溶出，也就不能起到持久抗菌的效果。而且，有些有机高分子抗菌剂(如聚己基胍盐酸盐)问题更大，由于只是将抗菌剂与塑料简单混合，抗菌剂分子内存在的端氨基会对PET塑料分子内的酯基有降解作用，不但会影响PET的结构和性能，也会导致PET塑料的拉丝工艺不能进行，从而限制了这类抗菌剂在塑料上的应用范围。

因此，迫切需要提供一种成本更低，不会影响塑料制品性能，同时杀菌快速有效，后续加工工艺简单，从而适用范围更广的新型塑料抗菌剂。

发明内容

为了克服现有塑料抗菌剂存在的种种技术缺陷，本发明旨在提供一种新的塑料抗菌剂。

因此，本发明第一方面提供了一种聚环氧丙基己基胍盐酸盐，其具有如下结构式：

其中，n为聚合度，n＝60～100。

此外，值得一提的是，由于作为抗菌剂分子的聚环氧丙基己基胍盐酸盐能够和塑料分子发生“接枝”反应，而非简单混合，因此不会出现抗菌剂分子内的端氨基影响到PET塑料内的酯基的问题，亦不会干扰PET的“拉丝”工序；而且，所述聚环氧丙基己基胍盐酸盐的抗菌效果强、杀菌快速；后续添加工序简单，可以在塑料生产的注塑、吹塑等多个生产过程中加入混匀，不会使塑料变色，也不影响塑料的硬度、透明度、可塑性等性能。因此，所述聚环氧丙基己基胍盐酸盐的适用范围广，能用于各种抗菌塑料制品生产。

同时，本发明第二方面提供了一种第一方面所述的聚环氧丙基己基胍盐酸盐的制备方法，其包括以下步骤：