[发明专利]一种聚氯乙烯抗菌复合材料的制备方法和应用

说明书

本发明涉及高分子材料技术领域，且公开了一种聚氯乙烯抗菌复合材料，在聚氯乙烯的侧链引入了烷基吡啶盐抗菌基团和羧基官能团，与聚氯乙烯树脂和羧基丁腈橡胶共混改性，引入的吡啶盐抗菌基团具有接枝率高、不易迁移流失的优点，赋予了聚氯乙烯材料长效异的抗菌性能；同时聚氯乙烯侧链引入到的羧基与羧基丁腈橡胶具有很好的分子间相互作用，在熔融混炼中发生化学键合，从而使羧基丁腈橡胶与聚氯乙烯树脂之间有很好的相容性和界面结合力，使丁腈橡胶对聚氯乙烯树脂强度很好的增韧改性作用，提高了材料的力学强度和韧性。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体为一种聚氯乙烯抗菌复合材料的制备方法和应用。

背景技术

聚氯乙烯是世界上产量最大的通用塑料之一，近年来对聚氯乙烯的改性是研究热点，《丙烯酸对废羧基丁腈橡胶/聚氯乙烯，共混物性能的影响》报道了利用丙烯酸接枝改性聚氯乙烯和废羧基丁腈橡胶进行共混改性，加入少量丙烯酸，在两者面间生成化学键，增大两相界面间粘合力，从而改善了聚氯乙烯共混物的力学性能。

为了拓展聚氯乙烯的实际应用，对聚氯乙烯材料进行抗菌改性具有重要的意义，《PVC-g-DMC抗菌聚合物的制备及其在PVC中的应用》利用甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵抗菌剂与聚氯乙烯接枝共聚，然后与聚氯乙烯共混改性，提高了聚氯乙烯塑料的抗菌性能。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种聚氯乙烯抗菌复合材料。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种聚氯乙烯抗菌复合材料，按照以下方法进行制备：

(1)向四氢呋喃中加入4-异氰酸酯苯甲酸和2-氨基-5-(氨甲基)吡啶，室温反应，得到2-氨基吡啶脲基苯甲酸；然后向溶剂中加入马来酸酐接枝聚氯乙烯和2-氨基吡啶脲基苯甲酸，在氮气气氛中搅拌接枝反应，反应后真空干燥，蒸馏水和乙醇洗涤产物，得到吡啶基苯甲酸接枝聚氯乙烯。

(2)向N,N-二甲基甲酰胺中加入吡啶基苯甲酸接枝聚氯乙烯，搅拌溶解后加入烷基氯化物(C_nH_2n+1Cl，n＝10-18)，升温至80-110℃，反应12-36h，反应后冷却并真空干燥，蒸馏水和乙醇洗涤产物，得到吡啶盐基苯甲酸接枝聚氯乙烯；

(3)将聚氯乙烯树脂、吡啶盐基苯甲酸接枝聚氯乙烯、助剂加入到双辊混炼进行混炼，然后再加入羧基丁腈橡胶，熔融混炼均匀后将物料通过热压- 冷压工艺，得到聚氯乙烯抗菌复合材料。

优选的，所述(1)中溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、 N-甲基吡咯烷酮、二甲苯。

优选的，所述(1)中马来酸酐接枝聚氯乙烯的用量为100重量份，2-氨基吡啶脲基苯甲酸为3-15重量份。

优选的，所述(1)中接枝反应在20-35℃中进行3-5h，然后在110-140℃中进行6-12h。

优选的，所述(2)中吡啶基苯甲酸接枝聚氯乙烯的用量为100重量份、烷基氯化物为5-30重量份。

优选的，所述(3)中助剂包括2-4％的稳定剂、1-2％的润滑剂、20-30％的增塑剂。

优选的，所述(3)中吡啶盐基苯甲酸接枝聚氯乙烯的用量为6-30％、羧基丁腈橡胶为5-20％。

(三)有益的技术效果

与现有技术相比，本发明具备以下有益技术效果：