[发明专利]一种光稳定抗菌聚丙烯材料制品及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及医用材料或建材领域的聚丙烯改性材料，尤其是一种光稳定抗菌聚丙烯改性材料制品及其制备方法。

背景技术

聚丙烯相对于通用塑料具有比重轻、价格低廉、机械性能好和耐热性能佳等优点，常用于医疗、建材等领域中作为容器、管道或其它配件。但是由于聚丙烯密度小和分子本身结构的特点，聚丙烯材料容易滋生细菌，从而对人体健康产生危害。此外，聚丙烯作为一种树脂材料，不可避免的会出现光稳定性的现象，从而导致材料的老化，影响使用效果和使用寿命。

目前，已经有人研究将无机抗菌剂加入聚丙烯材料中达到抗菌的效果，但是，这种方法加入的无机抗菌剂多为银颗粒，存在着分散困难，抗菌效果发挥慢（银系抗菌剂发挥效果需在24小时以上）的缺点，而且同样无法克服上述光稳定性的问题。

发明内容

为克服以上技术缺陷，本发明提供了一种光稳定抗菌聚丙烯改性材料制品及其制备方法。所述的聚丙烯材料中包含纳米二氧化钛和纳米银，并在成型的制品表面形成纳米二氧化钛膜层。

为了达到以上目的，本发明的技术方案是：1）采用熔融共混方法，将如下组分按重量百分比熔融共混制成：聚丙烯85～92％、纳米二氧化钛颗粒1～2％，纳米银颗粒0.5～3％，抗菌材料分散改性剂2～6％，抗氧剂0.01～2％，加工助剂0.01～8％；2）将上述共混材料加工成型为所需形状的制品主体；3）使用等离子体溅射工艺，以钛为靶材，在氧存在的条件下，在上述制品主体的表面溅射一层100-500nm厚度的二氧化钛薄膜。

优选的，所述组分按重量百分比为：聚丙烯88～90％、纳米二氧化钛颗粒1.5～1.8％，纳米银颗粒1～2％，抗菌材料分散改性剂4～5％，抗氧剂0.1～1％，加工助剂0.1～5％。

所述的聚丙烯是全同立构聚丙烯，其特征在于两个结构链之间的缺陷具有大于70的作为统计平均值的平均全同立构嵌段长度。优选大于75，更优选大于80，特别优选大于85的平均全同立构嵌段长度。最优选大于90平均全同立构嵌段长度。

所述的全同立构聚丙烯重均分子量（Mw）为10000～700000g/mol，优选Mw为20000～600000g/mol。

所述的全同立构聚丙烯数均分子量（Mn）为6000～400000g/mol，优选Mn为10000～300000g/mol。

所述聚丙烯的分子量分布宽度（MWD）用重均分子量（Mw）和数均分子量（Mn）的比值来表示，优选分子量分布宽度比较低的聚丙烯，MWD的范围为2～5，更优选的MWD范围为2.5～4。

所述的聚丙烯的熔点至少163℃，优选165℃以上的。

所述的纳米二氧化钛颗粒的粒径范围在50-100nm之间，优选70-90nm，优选所述二氧化钛为锐钛型二氧化钛纳米颗粒。

所述的纳米银颗粒的粒径范围在10-50nm之间，优选25-35nm。

所述的抗菌材料分散改性剂是指分子量不高，能对上述抗菌纳米成分---纳米二氧化钛和纳米银表面产生良好的润湿效果，从而使纳米级的抗菌剂能够均匀分布，同时与聚丙烯具有一定相容性的烯烃类化合物。所述抗菌材料分散改性剂的重均分子量Mw为3000～100000，优选Mw为5000～50000的烯烃类化合物。

所述抗菌材料分散改性剂的烯烃类化合物是含有乙烯、丙烯或α烯烃低聚物，或者它们的组合物的低聚物，优选丙烯和α烯烃及组合物，例如乙丙共聚物。

所述的抗氧剂是指酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、含硫类抗氧化剂中的一种，或者其中多种的组合物。酚类抗氧剂如BHT、1010、1076等，亚磷酸酯类抗氧剂如168、626等，含硫抗氧剂如PS802、DLTP、DLSP等。

所述的加工助剂为硬脂酸、硬脂酸盐、白矿油、硅油或聚硅酮中的一种或多种混合物，在熔融混合或后续成型加工过程中能改善加工性能。

此外，根据需要，本发明不排除在上述组分特征的基础上添加其它高分子材料的常用助剂。