[发明专利]抗菌高分子材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料领域，特别涉及一种抗菌高分子材料及其制备方法。

背景技术

由于各类可溶性的消毒剂和有机抗菌剂的大量使用，曾一度受到抑制的全球性传染病发病率呈大幅回升趋势，不仅新的病原微生物被陆续发现，而且已知微生物的变异种群也越来越多，如SARS、禽流感、疯牛病和疯牛病等，对人类造成了严重的人员伤亡和巨大的经济损失。因此，开发和使用安全性高，效果长久的新型抗菌材料是一种行之有效的方法。也就是说，在需要防止微生物污染的地方采用长效安全的抗菌材料及制品，将控制微生物灾害的方法由被动变为主动，不损害其它微生物的环境，具有方便、经济、一劳永逸、环境友好等特点。目前，长效抗菌的塑料、橡胶、纤维、涂料和胶粘剂等高分子材料及制品的应用越来越广泛。

目前长效抗菌的高分子材料的制备主要采用如下两种方法：(1)在高分子材料表面接枝具有抗菌活性的功能基团；(2)添加抗菌剂。由于表面接枝的方法工艺复杂，成本高且不易控制，添加抗菌剂成了目前制备抗菌高分子材料的主要技术，

中国专利(申请号：98126231.7)公开了一种家电用抗菌高分子材料及制备方法。它是将含沸石、硫酸锌、氧化锌、硝酸银的抗菌剂与聚乙烯，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物共混制成抗菌母料，抗菌母料再加入到树脂中共混，经挤出、注塑等加工方式，制成抗菌高分子制品，这种制品对其表面的菌类可有效地抑菌和杀菌，可广泛应用到家电和日用品的高分子制品中。由于抗菌高分子材料中含有银离子和锌离子抗菌活性成分，具有高度安全性和优异的抗菌效果。但是其中的主要抗菌活性成分银离子存在价格高、颜色难以控制和对霉菌的效果较差的缺点。

中国专利(申请号：99122268.7)公开了聚苯并恶嗪/粘土纳米复合材料及其制备方法。该复合材料中含聚苯并恶嗪100份(重量)，含有机改性粘土3-10份(重量)，有机改性粘土(阳离子交换总容量为50-200meq/100g，粒径为200目-400目)，是将多元酚、伯胺和多聚甲醛直接与有机改性粘土用一步熔融缩合原位插层法制备，所得到的材料具有优良的力学性能、阻燃性能和加工性能。该复合材料中的有机改性粘土采用的有机阳离子改性剂是季铵盐类化合物。张葵花等采用离子交换法将不同季铵阳离子插层到钠基蒙脱土中制备了改性蒙脱土，其对革兰氏阳性菌(S.aureus)和革兰氏阴性菌(E.coli)均有很强的抗菌作用，并且其抗菌活性随着蒙脱土中季铵阳离子质量分数的增加而增强(《硅酸盐学报》，2006年，34(1)：87-93.)。虽然季铵阳离子改性粘土具有成本低、抗菌活性优良、颜色稳定等特点，可望作为高分子材料及制品的功能性添加剂。但是由于季铵盐类化合物的耐热性不够，所以季铵阳离子改性粘土在高分子材料及制品中的应用受到限制。

发明内容

为了弥补上述现有技术的缺陷，本发明的首要目的是提供一种含有季鏻阳离子改性粘土的抗菌高分子材料，由于季鏻阳离子改性粘土的热稳定性比季铵阳离子改性粘土好，故所制备的抗菌高分子材料具有耐热性优良、抗菌谱广、抗菌效率高、颜色稳定和成本低等特点。

本发明的另一目的在于提供上述抗菌高分子材料的制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：本发明所述的抗菌高分子材料是一种以高分子材料为分散基体、以季鏻阳离子改性粘土为分散相制得的高分子复合材料，其主要由以下重量份的原料制备得到：高分子材料99.45-96.70份、助剂0.05-0.30份和季鏻阳离子改性粘土为0.50-3.00份。

为更好的实现本发明，以下提供更为优选的技术方案：

上述高分子材料优选塑料、橡胶、合成纤维、涂料或胶粘剂等；上述季鏻阳离子改性粘土，优选将粘土和季鏻阳离子改性剂用离子交换法制备得到，该改性粘土中季鏻阳离子含量优选0.3-1.5mmol.g^-1，粒径优选200-400目；上述助剂优选酰胺蜡或吐温-80(Tween 80，Polyoxyethylene(20)sorbitan monooleate)。