[发明专利]一种具有抗菌性能的功能化聚乙烯树脂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种热塑性树脂及其功能化方法，该热塑性树脂毋需引发剂或连结剂促进反应即能被功能化，从而具有特定的功能特性。本发明尤其涉及一种在向热塑性树脂中引入具有所述功能特性的活性剂的步骤之前或之后，采用等离子法共价改性热塑性树脂的方法。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种热塑性树脂及其功能化方法，该热塑性树脂毋需引发剂或连结剂促进反应即能被功能化，从而具有特定的功能特性，尤其涉及一种在向热塑性树脂中引入具有所述功能特性的活性剂的步骤之前或之后，采用等离子法共价改性热塑性树脂的方法。

背景技术

目前，在本技术领域内通常采用化学方法或辐射方法功能化热塑性树脂，从而赋予热塑性树脂特定的功能特性。例如，电晕处理方法运用地较为广泛，其包括采用等离子处理热塑性树脂表面的步骤。

专利US20060177489A1公开了一种将壳聚糖附加于聚合物表面，使之结合为一体的方法，该方法至少包括一步再水化步骤，从而使得壳聚糖包层效果更理想以及更稳定。该专利使得所述的聚合物具有抗菌和强力除臭特性。该专利中，等离子处理是预处理聚合物表面的方法之一，使附加壳聚糖包层之前，聚合物表面是潮湿的。

专利US20070104901A1还公开了一种辐射处理方法的重要应用，该方法包括等离子处理聚合物板材和聚合物薄膜，从而诱发辐射材料分子间的交联作用。该专利还引用了一些年代久远的美国专利，这些专利披露了采用不同的辐射方式去处理聚合物的表面，例如：US4,737,391和US5,055,328。

然而，现有技术中尚无采用等离子处理方法改性热塑性树脂，并与活性剂之间共价结合，从而使热塑性树脂获得特定功能的技术手段或技术启示。本发明的目标即是实现这个技术。

发明内容

在一方面，本发明针对现有技术的不足之处，提供了一种毋需引发剂或连结剂即能共价改性热塑性树脂的方法，包括预处理热塑性树脂或与等离子体相混合的混合物步骤，以便于在热塑性树脂的基干中引入官能团，从而使功能化的热塑性树脂在一定的反应条件下，与活性剂（如抗菌剂）形成共价键（或被共价接枝）。此方法还包括保护由所述等离子体引入的官能团。一个实施例公开了保护热塑性树脂基干上官能团的方法为采用真空包装，例如，在低压有氧环境下采用真空包装法。另一个实施例公开了保护官能团是通过干燥混合等离子处理过的热塑性树脂和活性剂，所述活性剂包括与等离子体所引入的官能团相对应的反应基团。真空包装法和与含有反应基团的其他介质干混法用来保护热塑性树脂基体官能团是可行的。同样可行的是，热塑性树脂与其它介质共价结合前先对热塑性树脂进行等离子处理的方法，或者在等离子处理前，先将热塑性树脂与其它介质混合形成混合物的方法。

继上述等离子处理步骤以及保护官能团步骤后，更进一步地，本发明还包括熔融共混与活性剂相结合而功能化的热塑性树脂步骤。所述熔融共混步骤包括一个或多个湿法反应、热退火处理、和/或挤压加工。在一个实施例中，在所述湿法反应或热退火处理后，以及干燥滤液之前，进行纯化（如，溶剂清洗和过滤）以除去多余的溶剂。在另一个实施例中，在挤压工序之后进行球粒化操作，形成热塑性球团、颗粒或粉末。在纯化或球粒化操作后，依据最终产品的形状及尺寸，采用不同的成型技术将热塑性球团、颗粒或粉末制成固体、大块制品、管、复合材料、纤维、薄膜、板材以及漆料等。所述的成型技术包括但不仅限于挤压、注塑成型、压缩成型、吹塑成型、吹塑成膜、薄膜铸塑、旋压、热压以及基质二次成型。

优选的是，本发明改性方法中涉及的热塑性树脂包括但不限于PE树脂。更优选的是，所述的PE树脂是低密度的PE（LDPE）、线型的低密度PE（LLDPE）以及高密度PE（HDPE）。其他的聚乙烯基类树脂可作为本发明中除PE树脂外的备选树脂。

在一个实施例中，通过等离子方法引入的官能团包括但并不限于TWEEN® 20。由于TWEEN^® 20具有抗菌特性，因此在本发明中，TWEEN® 20还可用作活性剂。

在另一个实施例中，所述的包含反应基团的活性剂从带电荷或中性的聚合物中挑选。