[发明专利]一种卫浴用抗菌聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种卫浴用抗菌聚丙烯复合材料，该材料由聚丙烯37‑80份、增强剂5‑20份、填料5‑20份、相容剂1‑5份、抗菌剂5‑15份、抗氧剂0.2‑0.5份、润滑剂0.1‑0.5份、光稳剂0.1‑0.5份，经混合、挤出制备而成。本发明利用抗菌材料提高了复合材料的抗菌性能，使改性后的聚丙烯复合材料可以抗菌，可广泛用于卫浴行业，减少使用过程中细菌的滋生。

技术领域

本发明属于高分子复合材料技术领域，具体涉及一种卫浴用抗菌聚丙烯复合材料及其制备方法。

技术背景

随着聚丙烯复合材料在卫浴领域的推广应用，高光聚丙烯、增强聚丙烯以及各种彩色聚丙烯材料越来越被深入应用。为了进一步扩展聚丙烯材料在该领域的应用，积极开发抗菌聚丙烯复合材料成为当前的研究方向之一。

纳米TiO₂是一种绿色环境友好型抗菌材料，纳米TiO₂的抗菌机理是基于其光催化特性，使有机物分解而具有抗菌效果，同时许多金属离子本身具有优异的抗菌能力，当其与TiO₂复合后，扩大光响应范围，使细胞丧失分裂增殖能力而死亡，达到杀菌的效果。对沙门氏菌、绿脓杆菌、金黄葡萄球菌、大肠杆菌、牙枝菌、藻毒素和曲霉等都具有很强的杀伤力。银系抗菌剂通过与细胞各种蛋白结合，使其失去活性，破坏其生命力，从而起到抗菌的作用。

本发明通过特殊制备方法，获得掺银二氧化钛纳米粉体，有效运用两者的抗菌性，保证复合材料的抗菌耐污能力。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，提供一种适用于工业化批量生产卫浴用抗菌聚丙烯复合材料及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明是通过下列技术方案来实现的：

一种卫浴用抗菌聚丙烯复合材料，该复合材料由以下组分按重量份制成：聚丙烯37-80份、增强剂5-20份、填料5-20份、相容剂1-5份、抗菌剂5-15份、抗氧剂0.2-0.5份、润滑剂0.1-0.5份、光稳剂0.1-0.5份；其中，所述抗菌剂为掺银二氧化钛纳米粉体。

进一步方案，所述抗菌剂的制备方法如下：

(1)水解、缩聚制备二氧化钛溶胶；

将钛酸丁酯、水加入乙醇中进行水解和缩聚反应，同时加入水解反应抑制剂乙酸来控制水解反应速度，其中钛酸丁酯、水、乙醇和乙酸的摩尔比为1:2～4:9～16:2～4；反应得二氧化钛溶胶；水解和缩聚反应的温度为20～50℃，反应时间为12～18h；

(2)制备掺银二氧化钛溶胶；

在硝酸银溶液中添加络合稳定剂柠檬酸，然后缓慢滴加到上述二氧化钛溶胶中，充分反应得到掺银二氧化钛溶胶；其中硝酸银与柠檬酸的摩尔比为100～200:1，硝酸银与二氧化钛溶胶的摩尔比为5:100；

(3)掺银二氧化钛溶胶凝胶化；

将上述得到的掺银二氧化钛溶胶在30℃温度进行凝胶反应18～36h，得到掺银二氧化钛凝胶；

(4)凝胶干燥、热处理；

将上述得到的掺银二氧化钛凝胶经过100℃真空干燥6～10h，然后于550～600℃高温煅烧处理4～8h得到掺银二氧化钛纳米粉体。

所述聚丙烯的熔融指数在230℃/2.16Kg条件下大于10g/10min，在拉伸速度为50mm/min情况下，其拉伸强度大于19MPa、悬臂梁缺口冲击强度为10KJ/m²。

所述增强剂为无碱连续玻纤、短切玻璃纤维中的至少一种；所述无碱连续玻纤的玻纤直径为10-16um。

所述改性硫酸钡是将硫酸钡于高混机中以90℃热混5min，后加入占总量0.05-0.2wt％的硬脂酸钙继续热混5min制得。