[发明专利]一种氧化石墨烯负载可再生抗菌聚丙烯材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种氧化石墨烯负载可再生抗菌聚丙烯材料及其制备方法；该氧化石墨烯负载可再生抗菌聚丙烯材料通过可逆加成‑断裂链转移反应将4‑乙烯基苯甲醛引入具有抗菌作用的聚丙烯上，然后经过醛胺缩合得到的产物与氧化石墨烯反应得到氧化石墨烯负载可再生抗菌聚丙烯材料，制备得到的氧化石墨烯负载可再生抗菌聚丙烯材料克服了普通聚丙烯无纺布不可回收的缺点；同时，叔胺基元具有良好抗菌性能。

技术领域

本发明属高分子材料，具体涉及一种氧化石墨烯负载可再生抗菌聚丙烯材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯具有原料丰富、生产成本低、重量轻、强度高、耐磨性及弹性好、热熔性能好、超声波焊接性能优异以及价格低廉等优点，而且聚丙烯还具有化学性能比较稳定、耐酸碱、耐有机化学溶剂、耐虫蛀，耐霉烂和无毒的优点，其纤维材料的吸湿率为零，适用于各种不同条件下的环境。

但聚丙烯不具有抗菌性，且不可再生，随着一次性无纺布聚丙烯产品用量的不断增多，一次性无纺布聚丙烯产品垃圾污染问题也越来越严重，如CN107981441B公开了一种医用高效杀菌口罩，口罩为层叠结构，由外向内依次包括：第一无纺布层、杀菌层及第二无纺布层；杀菌层由聚丙烯纤维和铒元素掺杂的纳米氧化锌组成，其中，聚丙烯纤维占90-95重量份，铒元素掺杂的纳米氧化锌占5-10重量份，制备得到的医用高效杀菌口罩具有良好的抗菌性能。如CN103467843B公开了一种PP抗菌塑料，一种PP抗菌塑料由下述重量份组分组成：150-155质量份PP、5-10质量份水镁石、10-20质量份三亚磷酸酯、10-15质量份POE、10-13质量份二茂铁、7-9质量份苯二甲酸酐、10-15质量份三聚氰胺氰尿酸盐、7-9质量份载银磷酸锆、10-15质量份载铜磷酸锆、10质量份钛酸钾晶须和5-8质量份有机锡。制备得到的PP抗菌塑料具有良好的抗菌功能，同时同树脂的相容性要好，塑料具有长期抗菌性。但得到的抗菌聚丙烯均不可回收，基于此，本发明提出了一种氧化石墨烯负载可再生抗菌聚丙烯材料及其制备方法，实现抗菌聚丙烯的回收利用。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本发明提供了一种氧化石墨烯负载可再生抗菌聚丙烯材料及其制备方法，通过可逆加成-断裂链转移反应将4-乙烯基苯甲醛引入具有抗菌作用的聚丙烯上，然后经过醛胺缩合得到的产物与氧化石墨烯反应得到氧化石墨烯负载可再生抗菌聚丙烯材料，制备得到的氧化石墨烯负载可再生抗菌聚丙烯材料克服了普通聚丙烯无纺布不可回收的缺点；同时，叔胺基元具有良好抗菌性能。

本发明的目的在于提供一种氧化石墨烯负载可再生抗菌聚丙烯材料。

本发明的另一目在于是提供上述氧化石墨烯负载可再生抗菌聚丙烯材料的制备方法。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

氧化石墨烯负载可再生抗菌聚丙烯材料，其结构式如下式(I)所示：

式中n的取值为50～2000，m的取值为10～5000。

氧化石墨烯负载可再生抗菌聚丙烯材料的反应流程及制备方法如下：

1.小分子链转移剂的制备。

在三颈烧瓶中，加入一定量的双(羧甲基)三硫代碳酸盐，N,N-二甲基异丙醇胺，苯和对甲苯磺酸进行酯化反应，加热回流2.0h，得到小分子链转移剂。其中双(羧甲基)三硫代碳酸盐与N,N-二甲基异丙醇胺的摩尔比为1:1.5。

2.酯化反应制备大分子前驱体PP。

在支口烧瓶中，加入步骤(1)得到的小分子链转移剂，滴加SOCl₂得到酰氯化产物；酰氯化产物用甲苯溶解，加入缚酸剂吡啶，再与单末端羟基聚丙烯进行酯化反应，得到大分子前驱体PP，其中双(羧甲基)三硫代碳酸盐与单末端羟基聚丙烯的摩尔比为5:1。