[发明专利]抗菌聚合物材料的复合材料、其制备方法及用途

说明书

本发明涉及一种无孔复合材料，其包括用第一含氟聚合物浸渍的纺织基材和用多孔硅酸盐粒子填充的包含至少一种第二含氟聚合物的聚合物材料的膜，所述多孔硅酸盐粒子具有小于或等于5μm的粒度尺寸d50和30至60体积％的孔隙率并且负载有选自由银、铜、锌和镍组成的组中的至少一种金属的抗菌离子。本发明还涉及用于制备所述复合材料的方法，以及利用所述复合材料制备的用于流体、优选水的容纳和/或运输元件。

技术领域

本发明涉及无孔(非多孔，non-porous)且抗菌的复合材料及其例如在航空航天领域中用于容纳和/或运输流体的用途。

背景技术

已知的是，在航空航天领域，流体，例如饮用水的运输面临许多困难。特别地，已知的是，由FEP制成的容器在太空航行期间用于饮用水的保存和运输。这些容器与由其他聚合物制成的容器相比较少受到细菌侵袭。然而，它们需要在每次使用后消毒。备选地，使用金属容器和管，但是这些需要非常昂贵的预处理以使有利于微生物生长的表面粗糙度最小化。此外，它们特别重。

最后，定期地将消毒剂，例如胶体银或碘加入到所运输的液体。银的使用是非常昂贵的，并且已经证实具有随着时间不稳定的杀生物活性。而碘的使用需要借助于过滤器系统在消耗之前移除水，这明显地减少空间单元中的可用空间并且需要全体人员维护。

因此，正在进行对于避免使用化学品并且廉价和轻量的用于制造流体的容纳元件和/或运输元件的新材料。

发明内容

因此，本发明的目的是提供解决上述问题的新材料。

所述目的通过与根据权利要求1的复合材料、根据权利要求12的其制备方法和根据权利要求14的容纳和/或运输元件相关的本发明实现。

具体实施方式

特别地，提供了一种无孔复合材料，其包括用第一含氟聚合物浸渍的纺织基材(textile substrate)和至少一个用多孔硅酸盐粒子(硅酸盐的多孔粒子，porousparticles of a silicate)填充的包含至少一种第二含氟聚合物的聚合物材料的膜，所述多孔硅酸盐粒子负载有选自由银、铜、锌和镍组成的组中的至少一种金属的抗菌离子。

第二含氟聚合物可以是聚四氟乙烯或四氟乙烯(TFE)的共聚物。所述聚合物的实例可以是四氟乙烯(TFE)-全氟烷基乙烯基醚(FVE)的共聚物，其中FVE的碳原子数为1至5，或者TFE-六氟丙烯(HPF)-FVE共聚物。在一个实施方案中，所使用的共聚物是TFE-全氟丙基乙烯基醚(PPVE)的共聚物，其中基于TFE的总重量，PPVE含量为低于1重量％的量，更优选为0.05至0.5重量％的量。

TFE共聚物的分子量为PTFE的分子量的五分之一。这种改性导致具有改善的熔融性能的聚合物，显著有助于该聚合物的改善的可加工性。

此外，有利地，PPVE的使用抑制结晶，从而提高无定形物含量并且因此保持含氟聚合物特有的机械性质。此外，PPVE确保微晶(雏晶，crystallite)在无定形基体中的改善的分布，显著地减少冷流(冷裂，cold flow)。

由此改性的含氟聚合物因此具有改善的可焊接性，在负荷下的较低变形性，具有较少空隙的较致密的聚合物结构，较低的可渗透性，改善的压缩应力后弛豫，较大的透明度，改善的可成膜性和改善的表面可加工性。

在本发明的另一实施方案中，含氟聚合物是聚四氟乙烯(PTFE-四氟乙烯TFE的均聚物)。

PTFE的主要性质是极度的化学惰性，对热和老化的优异抗性，优异的介电性质，自润滑性质和最小的摩擦系数。PTFE仅在高压和高温下受金属形式的碱金属、氯三氟化物和单质氟侵袭。

PTFE具有低的传热因子并且因此可以被认为是隔热材料。其还具有阻燃性质并且在高达260℃长期稳定。

PTFE还在宽范围的温度和频率内具有优异的介电性质。