[发明专利]一种聚乙烯蜡基纳米银抗菌材料的制备方法及该材料在聚乙烯类注塑制品的应用

说明书

本发明公开了一种聚乙烯蜡基纳米银抗菌材料的制备方法，先制备巯基化的聚合物，然后将巯基化改性的聚合物与纳米银抗菌剂混合均匀，最后得到抗菌材料。与传统技术相比，本发明利用巯基和纳米银充分络合，可以实现纳米银抗菌剂在材料中充分分散和紧密结合，实现纳米银抗菌剂的表面富集作用。本发明还公开了一种聚乙烯蜡基纳米银抗菌材料在聚乙烯类注塑制品的应用，本发明的抗菌材料用于聚乙烯类制品的注塑成型，依靠熔体粘度的差距，纳米银抗菌剂向制品表面自动富集，不但提升聚乙烯类制品的表面抗菌效果，而且减少了纳米银抗菌剂的用量。

技术领域

本发明涉及功能聚合物的技术领域，特别是涉及一种聚乙烯蜡基纳米银抗菌材料的制备方法及该材料在聚合物注塑制品的应用。

背景技术

聚合物产品已经在国民生活的各个方面得到了广泛的应用，但聚合物产品本身不具备抗菌性能。随着人们对健康生活的追求越来越高，抗菌产品已经成为目前材料科学发展的重要分支。抗菌是抑制细菌(微生物)生长、阻止细菌繁殖的一种控制措施。目前常规的抗菌产品的抗菌性能，主要是通过在制品中掺入抗菌剂等功能抗菌材料而实现，通过表面接触杀灭或抑制在材料表面细菌的繁殖，保持制品长期的卫生性。在我国，随着经济的不断增长，对抗菌产品的需求越来越广阔。

目前，抗菌剂主要分为无机抗菌剂和有机抗菌剂，其中，纳米银产品的抗菌性能非常优越，是近些年来，抗菌效率、广谱性抗菌效果最好的抗菌剂之一。目前在塑料产品中，大量采用纳米银技术，来提升聚合物产品的抗菌性能。但是，纳米银抗菌剂的成本比较高昂，而且属于接触型抗菌剂，因此，在保持抗菌效果的同时，如何减少纳米银抗菌剂的用量，成为目前纳米银抗菌剂在塑料产品中普及的关键难题。

聚乙烯树脂，是目前在通用树脂中，广泛使用的聚合物产品，其制品非常丰富，已经触及到日常生活的很多角落。在目前全球抗疫形式日趋严峻的局面下，提高其制品的抗菌性能，对保障健康生活有非常积极的作用。但是，常规的纳米银抗菌剂，在聚乙烯树脂中用量较大，而大量分布在树脂内部的纳米银抗菌剂，实质上没有起到抗菌的作用，仅仅表面的纳米银抗菌剂才能有效起到抑菌、杀菌的作用。因此，如何在常规工艺中，实现纳米银抗菌剂的选择性表面迁移作用，成为聚乙烯抗菌产品研究的重点和难点。

有鉴于此，本案发明人进行深入研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高分散性、具有表面富集能力的聚乙烯蜡基纳米银抗菌材料的制备方法。

本发明的另一目的在于提供一种高分散性、具有表面富集能力的聚乙烯蜡基纳米银抗菌材料在聚乙烯类注塑制品的应用。

为了达成上述目的，本发明的技术方案是：

一种聚乙烯蜡基纳米银抗菌材料的制备方法，其特征在于：先制备巯基化的聚乙烯蜡，然后将巯基化改性的聚乙烯蜡与纳米银抗菌剂混合均匀，最后得到聚乙烯蜡基纳米银抗菌材料。

进一步地，所述纳米银抗菌剂为纳米银颗粒，包括纳米银单质颗粒和/或载体负载的纳米银颗粒。

进一步地，所述纳米银颗粒包括载体负载的纳米银颗粒，所述载体负载的纳米银颗粒包括Ag-CuO,Ag-ZnO,Ag-TiO和Ag-Al₂O₃中的至少一种。

进一步地，在制备巯基化的聚乙烯蜡中，先将聚乙烯蜡进行环氧化改性，再将巯基乙胺加入环氧化改性后的聚乙烯蜡中，得到巯基化的聚乙烯蜡。

进一步地，巯基化的聚乙烯蜡中巯基与环氧基团的摩尔比为 0.2-0.73。

进一步地，所述聚乙烯蜡基纳米银抗菌材料中，银含量为 10～40wt％。

进一步地，所述聚乙烯蜡的数均分子量在6000-15000。

进一步地，所述聚乙烯蜡基纳米银抗菌材料的基本结构式为：