[发明专利]一种医疗及航空航天用抗菌导电导热聚氯乙烯树脂材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及改性塑料领域，特别涉及一种可用于医疗、航空、航天领域的抗菌、导电、导热聚氯乙烯树脂材料及其制备方法和应用。

背景技术

目前常用的导电导热塑料通常是尼龙、PET等塑料添加导电、导热介质加工而成，具有较好的导电、导热性能，但是其原料成本高，耐化学性能差，导电导热性能低(通常体积电阻率为10⁵左右，导热率3～4W/(m.K)左右)。聚氯乙烯(PVC)具有优良的耐腐蚀性、阻燃性、和机械强度，被广泛用于医药、建筑、化工、冶金、造船、电器、纺织等领域。而在医疗、航空航天领域除了通常需要的高导电、导热功能外，还需要有较好的强度和韧性，同时也需要良好的抗菌、抑菌等功能，但目前很少有同时满足上述要求的材料。因此，我们开发了可用于医疗、航空航天领域的具有抗菌性能的导电导热材料。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于：提供一种可用于医疗、航空、航天领域的抗菌、导电、导热聚氯乙烯树脂材料及其制备方法和应用。

一种抗菌导电导热聚氯乙烯树脂材料，由以下组分按照重量分数制备而成：

纳米银改性聚氯乙烯树脂50～100份，导电导热介质材料40～60份，填充剂5～15份，改性剂8～15份，稳定剂8～10份，增塑剂0～15份，抗氧剂3～5份，紫外线吸收剂0.2～0.5份，螯合剂0.5～1.5份，润滑剂0.5～1.5份。

在上述方案的基础上，

所述导电导热介质材料由改性碳纳米管、改性石墨烯和改性氮化铝复配而成；

所述填充剂为碳酸钙、滑石粉和钛白粉中的一种或几种；

所述稳定剂为钙锌稳定剂、有机锡稳定剂、稀土稳定剂和水滑石稳定剂中的一种或几种；

所述改性剂为CPE、ACR和MBS中的一种或几种；

所述增塑剂为DOA、DOP、DBP、芳烃油、多元醇、环氧大豆油和氯化石蜡中的一种或几种；

所述抗氧剂为抗氧剂CA、抗氧剂264、抗氧剂2246和抗氧剂1076中的一种或几种；

所述紫外线吸收剂为三嗪-5、UV-9、UV-326、TBS、BAD和OBS中的一种或几种；

所述螯合剂为亚磷酸三苯酯、亚磷酸苯二异辛酯和亚磷酸二苯辛酯中的一种或几种；

所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸钙、石蜡、硅油和单甘酯中的一种或几种。

在上述方案的基础上，所述纳米银改性聚氯乙烯树脂由以下方法制备而成：

1)在反应釜中加入无离子水，以及分散剂、助分散剂、消泡剂、缓冲剂、稳定剂、链调节剂，搅拌均匀，加入纳米银，继续搅拌并密封抽真空至-0.08～-0.09MPa，密闭加入氯乙烯单体(VCM)和引发剂，搅拌升温至40～60℃，压强控制在0.5～1.0MPa，控制反应温差±0.5℃下反应10～20hr，待反应压力下降0.1MPa时加入终止剂继续反应30min；

2)聚合反应结束后抽真空至-0.08～-0.09MPa30min，回收多余单体；然后再升温至80～90℃，负压煮沸2～3hr，排出残余单体；

3)排出残余单体后将反应浆料放入离心机离心脱水，加无离子水清洗2～3遍，再离心脱水，放入40～50℃的沸腾干燥床内干燥2hr。

在上述方案的基础上：

所述分散剂为醇解度为50～88的聚乙烯醇和/或甲基纤维素；

所述助分散剂为醇解度为30～50的聚乙烯醇；

所述消泡剂为聚硅氧烷、有机硅和聚醚中的一种或几种；

所述缓冲剂为氨水和/或碳酸氢铵；

所述稳定剂为有机锡和/或EDTA；

所述链调节剂为1-氯-1-碘烷、巯基乙醇和邻苯二甲酸二烯丙酯中的一种或几种；

所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化特戊酸叔己酯、过氧化新庚酸叔丁酯、过氧化新癸酸异丙苯酯和过氧化新癸酸叔丁酯等中的一种或几种；

所述终止剂为丙酮缩氨基硫脲(ATSC)、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和哌啶醇氧化物中的一种或两种。

在上述方案的基础上，所述导电导热介质材料由以下方法制备而成：

1)碳纳米管的制备

a、将催化剂溶于无水乙醇中制备催化剂前驱混合溶液，然后将混合溶液均匀涂抹在基材表面，自然晾干，备用；

所述催化剂为镍或镁的硝酸盐；

所述基材为铜或硅；