[发明专利]纳米抗菌聚碳酸酯材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗菌材料及其制备方法，特别是涉及一种纳米抗菌聚碳酸脂(酯)材料及其制备方法。

背景技术

聚碳酸脂树脂具有无色透明、耐热、抗冲击、阻燃、折射率高、易着色、机械和耐冲击性能好的优点，近年来被广泛应用在光盘、机械零件、包装、计算机、眼镜片、水瓶、防弹玻璃、车头灯等领域。而随着生活水平的提高，人们对健康的关注度越来越高，为了避免塑料材质的细菌繁殖，提高产品的安全性，目前会根据产品需求在聚碳酸脂中加入抗菌剂。

现有常用的抗菌剂可分为无机粉末抗菌剂和有机液体抗菌剂。有机液体抗菌剂遇高温易分解，而聚碳酸脂树脂的粘度较高，加工温度也较高，因此无法真正发挥有机抗菌剂的抗菌作用。添加无机粉末抗菌剂的传统塑料加工工艺，是将抗菌剂先制成母粒，再将母粒与树脂混合造粒，由于聚碳酸脂树脂的粘度大、加工温度高，在加工过程中较难分数均匀，同时在制作母粒时需要加入载体材料，这些载体材料会对聚碳酸脂树脂的抗冲击性及耐温性有很大影响，还会使聚碳酸脂树脂变色。

由此可见，上述现有的抗菌聚碳酸脂材料及其制备方法显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种既具有较强的抗菌活性，又具有良好的抗冲击性、耐热性、光稳定性和机械强度，且加工容易的新的纳米抗菌聚碳酸脂材料及其制备方法，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种纳米抗菌聚碳酸脂材料的制备方法，使其不仅操作简单，还避免了加工过程中对抗菌剂抗菌性能的影响，且不会引起聚碳酸脂材料的变色。

为解决上述技术问题，本发明一种纳米抗菌聚碳酸脂材料的制备方法，包括以下步骤：A.将聚碳酸脂树脂烘干；B.将纳米无机抗菌颗粒与步骤A的产物直接混合挤出；C.冷却、切粒。

作为本发明的一种改进，所述的纳米无机抗菌颗粒是氧化锌、氧化锌的复合物或银锌复合物。

所述的纳米无机抗菌颗粒的粒径为30～400nm。

所述的纳米无机抗菌颗粒的加入量为步骤A产物加入质量的4‰。

所述的步骤B之前，纳米无机抗菌颗粒先经过表面处理或包覆处理。

所述的步骤B是由双螺杆挤出机完成，步骤A的产物加入双螺杆挤出机的储料器中，纳米无机抗菌颗粒加入双螺杆挤出机的侧喂料口中。

所述的双螺杆挤出机的工作温度为250～280℃，螺杆转速为200RPM，径比为1∶40。

所述的步骤A包括：A1.将聚碳酸脂树脂烘干；A2.将改性弹性体，或者改性弹性体与稳定剂、颜料的混合物烘干；A3.将A1与A2的产物均匀混合。

所述的改性弹性体为接枝橡胶、SBS或接枝ABS。

本发明还提供了一种纳米抗菌聚碳酸脂材料，使其既具有较强的抗菌活性，又具有良好的抗冲击性、耐热性、光稳定性和机械强度，从而克服现有的抗菌聚碳酸脂材料的不足。

为解决上述技术问题，本发明一种纳米抗菌聚碳酸脂材料，是由上述任一方法制备而成。

采用这样的设计后，本发明既具有较强的抗菌活性，又具有良好的抗冲击性、耐热性、光稳定性和机械强度，加工工艺简单，还避免了加工过程中对抗菌剂抗菌性能的影响，且不会引起聚碳酸脂材料的变色，从而更适于广泛推广使用。

具体实施方式

本发明纳米抗菌聚碳酸脂材料的制备方法，主要包括以下三个步骤。

步骤A，将聚碳酸脂树脂烘干。较佳的，还可采用在材料中添加改性弹性体、稳定剂、颜料等以提高材料的相关性能。其中，改性弹性体可选用接枝橡胶、SBS(Styreneic Block Copolymers，苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物)或接枝ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene，丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物)。生产时，先将添加剂与聚碳酸脂树脂分别烘干，烘干条件为聚碳酸脂120℃、4小时，添加剂90℃、4小时，再利用高速搅拌机将其混合均匀，混合物即为本步骤产物参与以下制备步骤。

步骤B，将纳米无机抗菌颗粒与步骤一的产物直接混合挤条。该步骤可由双螺杆挤出机完成，将步骤A的产物由双螺杆挤出机的储料器定量加入，并由双螺杆侧喂料口定量加入步骤A产物质量4‰的纳米无机抗菌颗粒，二者在挤出机中均匀混合并挤出料条。挤出机的工作温度可为250～280℃，螺杆转速为200RPM，径比为1∶40。采用双螺杆挤出机直接加料，可以省略制作母粒的工艺，并避免了加入的母粒载体树脂对材料机械性能的影响。