[发明专利]硅烷偶联剂改性的埃洛石纳米管负载抗菌剂复合物、聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及硅烷偶联剂改性的埃洛石纳米管负载抗氧剂复合物、聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用。该硅烷偶联剂改性的埃洛石纳米管负载抗氧剂复合物具有较好的短效抗菌效果和长效抗菌效果，将其作为抗菌功效成分添加至聚碳酸酯组合物中，可有效提升聚碳酸酯组合物的短效抗菌性能和长效抗菌性能，可广泛应用于汽车、家电、消费电子、医疗器械等领域。

技术领域

本发明属于工程塑料技术领域，具体涉及硅烷偶联剂改性的埃洛石纳米管负载抗菌剂复合物、聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用。

背景技术

聚碳酸酯是一种综合性能优异的工程塑料，它具有良好的力学性能、优异的冲击韧性以及热稳定性等，同时聚碳酸酯具有良好的美观效果及高光泽度等特性，已经在汽车、家电、消费电子、医疗器械等领域获得了广泛应用。随着经济的发展和人们生活水平及健康意识的提高，消费者对生活中接触到的聚碳酸酯等塑料制品也提出了更高的要求，例如要求赋予具抗菌性能。

抗菌塑料可以通过在塑料中添加抗菌剂来实现，从而抑制或杀灭塑料制品表面的细菌、霉菌、酵母菌、藻类甚至病毒等。目前，市场上主流的抗菌聚碳酸酯材料主要是通过向聚碳酸酯中添加抗菌剂来实现的。中国专利CN107459802A公开一种抗菌的聚碳酸酯塑料，其中添加了以纳米氧化锌、纳米氧化银和有机硅季铵盐溶液为主要杀菌成分，陶瓷粉末为载体的复合抗菌剂，该专利的聚碳酸酯塑料通过添加复合抗菌剂具有良好的抗菌性能、机械性能，但抗菌持久性仍有不足。中国专利CN111732825A公开了一种抗菌聚碳酸酯塑料，该专利中以聚苯乙烯丁二烯共聚物与氯甲基苯乙烯交联反应后形成的珠体再通过致孔形成的多孔珠体为载体负载纳米氧化锌和纳米二氧化钛为活性组分，但该专利中多孔珠体孔径大，抗菌剂容易析出，长效抗菌效果并不明显，在较高湿度或较高温度环境中抗菌性能均有明显降低(降低7.5～12.5％)。

因此，开发一种具有长期抗菌性能的聚碳酸酯材料具有重要的研究价值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中聚碳酸酯材料的长期抗菌性能不佳的缺陷或不足，提供一种硅烷偶联剂改性的埃洛石纳米管负载抗菌剂复合物。本发明研究发现，利用埃洛石纳米管对抑菌剂进行负载，并利用硅烷偶联剂进行改性，不仅可提升抑菌剂的分散性，有效提升短效抗菌效果，还具有长效抑菌效果。将其作为抗菌复合物添加至聚碳酸酯组合物中可有效提升聚碳酸酯组合物的短效抗菌性能和长效抗菌性能，可广泛应用于汽车、家电、消费电子、医疗器械等领域。

本发明的另一目的在于提供上述硅烷偶联剂改性的埃洛石纳米管负载抗菌剂复合物的制备方法。

本发明的另一目的在于提供一种长效抗菌的聚碳酸酯组合物。

本发明的另一目的在于提供上述长效抗菌的聚碳酸酯组合物的制备方法。

本发明的另一目的在于提供上述长效抗菌的聚碳酸酯组合物在制备汽车、家电、消费电子产品、医疗器械中的应用。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种硅烷偶联剂改性的埃洛石纳米管负载抗菌剂复合物，所述硅烷偶联剂改性的埃洛石纳米管负载抗菌剂复合物中硅烷偶联剂和埃洛石纳米管负载抗氧剂复合物的重量比为(0.01～0.1):1；埃洛石纳米管和抗菌剂的重量比为100:(0.1～2)。

利用多孔载体(例如分子筛、硅藻土、活性炭等多孔吸附负载材料)对抗菌剂进行负载改性以提升其分散性是目前常用的做法，但研究发现，这类改性方法虽然可以有效提升短效抑菌效果，但仍存在抑菌剂析出导致长效抗菌性能不佳的问题，其原因可能是抑菌剂易从多孔结构中析出，进而无法实现长效抗菌。