[发明专利]持久抗菌聚乳酸复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种持久抗菌聚乳酸复合材料及其制备方法，将聚乳酸、离子液体、引发剂放入熔融混炼设备中，在温度为150～200℃、转速为10～300rpm下熔融混炼5～60分钟，然后出料并造粒得到聚合物和离子液体的共混粒料；所述离子液体与聚乳酸的质量比为0.001～2.0：100；所述引发剂与离子液体的质量比为1.0～90：100；步骤(1)得到的聚合物和离子液体的共混粒料加入聚合物成型设备，制备得到持久抗菌聚乳酸复合材料。本发明中的聚乳酸复合材料具有全生物降解特点，同时表现出优异的抗菌性能。聚合物复合材料表面均匀分布通过化学键连接的离子液体，表面分布的离子液体能够起到很好的杀菌和抑菌效果。

技术领域

本发明涉及一种持久抗菌聚乳酸复合材料及其制备方法，尤其涉及一种通过反应性共混技术实现的持久抗菌聚乳酸复合材料及其制备方法。

背景技术

口罩作为必要的医疗防护用品已经成为不可或缺的用品。其中，聚丙烯纤维作为口罩的重要组成部分，受到了产业界的广泛关注。但是，聚丙烯自身无法降解，大量原材料的使用给环境带来的不可逆的破坏，导致严重的白色污染。聚乳酸具有很好的生物可降解性和生物相容性，最终可被分解为二氧化碳和水，能够很好解决传统白色污染的难题。同时，聚乳酸具有很好的热塑性、可加工性和良好的力学性能，在包装、服装、医疗、土木建筑等领域具有很好的应用前景。

离子液体(Ionic Liquids,ILs)，又称为室温离子液体，是指在室温或者接近室温时呈液体状态的盐。离子液体种类繁多，通过不同阴、阳离子之间的随机组合，我们可以获得千变万化的室温离子液体。目前，根据不同化学结构的阳离子，大致可以分为季铵盐类、季鏻盐类、咪唑类、吡啶类、噻唑类、三氮唑类、吡咯啉类、塞唑啉类、胍盐类、苯并三氮唑类等。作为有机抗菌剂时，离子液体的低挥发性和可设计性为其在抗菌材料领域的应用提供了更多的可能。中国专利CN201410291207通过熔融共混，将一系列不同化学结构的咪唑类离子液体引入到聚乳酸基体中，获得了具有优异抗菌性能的高分子复合材料。但是，在使用过程中，小分子有机抗菌剂易从基体迁移到材料表面和周围环境中，一方面材料抗菌性能会减弱，另一方面，有机类抗菌剂还会对环境造成污染。

发明内容

本发明提供一种持久抗菌聚乳酸复合材料及其制备方法，本发明的一种持久抗菌聚乳酸复合材料，将离子液体接枝到聚合物分子链上，使材料具有持久的抗菌效果。

一种持久抗菌聚乳酸复合材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将聚乳酸、离子液体、引发剂放入熔融混炼设备中，在温度为150～ 200℃、转速为10～300rpm下熔融混炼5～60分钟，然后出料并造粒得到聚合物和离子液体的共混粒料；所述离子液体与聚乳酸的质量比为0.001～2.0：100；所述引发剂与离子液体的质量比为1.0～90：100；

(2)步骤(1)得到的聚合物和离子液体的共混粒料加入聚合物成型设备，制备得到持久抗菌聚乳酸复合材料。

优选地，步骤(1)中，所述离子液体与聚乳酸的质量比为0.05～2.0：100。

优选地，在步骤(1)中，所述引发剂与离子液体的质量比为1.0～50：100。

优选地，在步骤(1)中，所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化叔戊酸叔丁基酯、过氧化二碳酸二异丙酯或过氧化二碳酸二环己酯中的一种。

优选地，步骤(1)中，在温度为165～200℃、转速为45rpm～300rpm下熔融混炼5～60分钟。

进一步地，所述的离子液体为含不饱和键的离子液体。

优选地，所述含不饱和键的离子液体为咪唑类离子液体；咪唑类离子液体中阳离子结构式如下：