[发明专利]一种二氧化硅改性聚丙烯抗菌材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种二氧化硅改性聚丙烯抗菌材料及其制备方法；以单末端羟基聚丙烯和4‑羟甲基苯甲酸为反应原料，外加掺杂4‑羟甲基苯甲酸的硅烷偶联剂KH570表面改性的二氧化硅制备得到具有抗菌效果的聚丙烯材料；4‑羟甲基苯甲酸是一种有机醇类抗菌剂，可导致病原体的微生物蛋由质产生变性、沉淀或凝固；将其抗菌功能团以化学键接到PP树脂上，可以克服了普通有机抗菌剂不耐热、与PP基体相容性差、不耐浸泡洗涤的缺点，可以显著提高医用口罩的杀菌效果。

技术领域

本发明属高分子化学合成领域，具体涉及一种二氧化硅改性聚丙烯抗菌材料及其制备方法。

背景技术

科学的发展以及人类生活水平的提高，使人类的健康意识正在不断加强，抗菌材料的应用也逐渐引起人们的重视。为了防止细菌传播，许多具有抑菌和杀菌性能的功能材料应运而生，抗菌材料可以有效提高人们健康水平，造福人类。现有抗菌剂大概分为三大类：有机抗菌剂、无机抗菌剂以及天然抗菌剂。然而，有机抗菌剂耐热性较差且因为其固有的良好水溶性，使得其容易被洗除；无机抗菌剂如纳米银的无机抗菌剂为释放型抗菌机制，其稳定性较差且容易聚集从而限制了其抗菌应用；广泛存在于多种细胞有机体的自身免疫系统的天然抗菌肽以其优良的抗菌性能，成为了抗菌剂中的翘楚。然而，天然抗菌肽的难提取以及难分离等问题大大限制了其在抗菌材料上的应用。

CN102924809B公开了一种聚丙烯复合材料、其制备方法和应用。该聚丙烯复合材料包括聚丙烯、第一抗菌剂、第二抗菌剂等。通过使用第一抗菌剂和第二抗菌剂，使得聚丙烯复合材料既具有无机抗菌性能，又具有有机抗菌防霉性能，实现防霉抗菌效果显著增加。CN101005762B公开了一种含有有机类抗菌剂和无机类抗菌剂的抗菌性组合物，作为无机类抗菌剂使用载有银或铜的磷酸锆或其盐，作为有机类抗菌剂使用2-巯基吡啶-N-氧化物钠盐、多菌灵(1H-2-苯并咪唑氨基甲酸甲酯)、噻苯咪唑(2-(4-噻唑基)-1H-苯并咪唑)。该抗菌性组合物可通过与树脂材料一起成型，或者与涂布剂一起涂布到树脂成型体上等，从而作为抗菌性成型体使用。上述发明专利都是将抗菌物质以物理混合方法添加入聚丙烯基材中，由于抗菌分子与聚丙烯基材之间不存在化学键作用，抗菌剂分散的均匀性不易保证，此外也难以避免抗菌成分的流失问题，直接影响制品的长期抗菌性能。此外，渗出的抗菌剂也对人类和环境具有或多或少的不良影响。

有机抗菌剂杀菌速度快，杀菌能力强，部分抗菌剂无毒，加工方便，颜色稳定好。但其耐热性和与聚合物的相容性差，不耐浸泡洗涤，将有机抗菌剂接枝到聚合物材料中是一个很好的解决有机抗菌剂与聚合物相容性的办法。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本发明提供了一种将有机抗菌剂以化学键接到PP树脂上的制备方法，克服了普通有机抗菌剂不耐热、与PP基体相容性差、不耐浸泡洗涤的缺点；且将掺杂4-羟甲基苯甲酸的硅烷偶联剂KH570表面改性的二氧化硅加入PP树脂中，使PP树脂材料中含有氢键的基元，提升了聚合物的抗菌性以及生物相容性。

本发明的目的在于提供一种聚丙烯抗菌材料。

本发明的另一目在于是提供上述聚丙烯抗菌材料的制备方法。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种聚丙烯抗菌材料，其结构式如下式(I)所示：

上述聚丙烯抗菌材料制备方法如下：

1.4-羟甲基苯酰氯的制备。

将一定量的4-羟甲基苯甲酸溶于DMF中，缓慢滴加相应量的二氯亚矾，室温下反应4h，得红棕色4-羟甲基苯酰氯。

2.聚丙烯抗菌材料的制备。