[发明专利]一种荧光抗菌聚丙烯组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及高分子材料领域的荧光抗菌聚丙烯组合物及其制法和应用。所述荧光抗菌聚丙烯组合物包含有共混的聚丙烯树脂和荧光抗菌高分子材料，其中聚丙烯树脂以100重量份计，荧光抗菌高分子材料为0.1～20份；所述荧光抗菌高分子材料为马来酸酐共聚物锌盐衍生物。所述荧光抗菌聚丙烯组合物在300～550nm激发光下的荧光发射位于350～600nm，最强发射峰为380～550nm。所述荧光抗菌聚丙烯组合物对大肠杆菌、金黄葡萄球菌的抗菌率均大于99％。所述荧光抗菌聚丙烯组合物所涉及原料成本低廉，制备方法简单且环境污染低；且所述荧光抗菌聚丙烯组合物的荧光性能优异、安全性高、抗菌效果持久，适于工业化应用。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，更进一步说，涉及一种具有荧光性能的抗菌聚丙烯组合物及其制备方法和应用。

背景技术

聚丙烯作为五大通用塑料之一，具有原料来源广、生产成本低、易加工、易回收等优点，被广泛应用于汽车家电、建筑装饰、食品包装、日用品、玩具等领域。近年来，随着人们对健康环保意识的重视，对很多容易接触的聚丙烯制品的安全性要求越来越高，而聚丙烯在潮湿环境中极易滋生细菌，因此开发具有抗菌功能的新型聚丙烯材料具有十分重要的现实意义。

目前，关于抗菌聚丙烯的研发主要是将抗菌剂以物理共混方式与聚丙烯混合，专利CN106633364A公开一种抗菌聚丙烯及其制备方法，采用纳米银与凹凸棒负载制备的抗菌剂和聚丙烯共混制备抗菌聚丙烯；专利CN102964766A公开一种抗菌聚丙烯树脂及其制备方法，所使用的抗菌剂为小分子的季磷盐或季铵盐。当前研究中添加的抗菌剂主要分为无机抗菌剂和有机抗菌剂。无机抗菌剂主要是依靠银、锌、铜元素杀灭细菌，抗菌效果持久且耐热性高，但无机抗菌剂的价格相对较高，与聚丙烯的相容性差，常将其与沸石、蒙脱土、硅胶等多孔材料负载，无疑会进一步增加成本。有机抗菌剂主要包括季铵盐类、双胍类、噻唑类、有机卤化物、有机金属化合物等，杀菌速度快且杀菌能力强，但大部分有机抗菌剂在聚丙烯制品中容易析出，耐热性差，严重制约了其广泛应用。

锌元素是人体必需的微量元素，由锌元素制备的抗菌剂具有高效、安全、杀菌谱广等优点，专利CN205479773U提供了一种氧化锌抗菌聚丙烯管道，将纳米氧化锌涂覆在聚丙烯管道内；专利CN101550250A公开一种长效广谱抗菌聚丙烯塑料及其制备方法，采用吡啶硫酮锌为抗菌剂制备出耐高温性能好的聚丙烯材料。从前面叙述可知，无机类锌抗菌剂会存在与聚丙烯相容性问题，需要进行表面改性；有机锌抗菌剂分解温度低、易析出，如果能制备出耐热性高、抗菌效果持久的有机锌抗菌剂无疑会具有重要的应用意义。

荧光是一种特殊的材料性能，是指当材料被具有能量的光照射时，材料的电子吸收光能而发生跃迁进入激发态，当电子从激发态回归至基态过程中发出与照射光波长不同的发射光。荧光材料在防伪、抗紫外、标记等领域有着广泛的应用，当用于聚丙烯材料时，可简单地通过测定聚丙烯的荧光光谱而与其它牌号的产品区分，还可以将紫外光转化为蓝光及更长波长的发射光，进而增强聚丙烯的抗紫外性能。如果将一种同时赋有荧光和抗菌性能的高分子聚合物材料应用于聚丙烯，将具有极大的工业价值。

到目前为止，具有荧光性能的抗菌聚丙烯的研究较少，因此，开发低成本、抗菌效果持久的荧光抗菌聚丙烯材料及其生产流程具有极其重要的市场价值和经济意义。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提出一种荧光抗菌聚丙烯组合物及其制备方法。本发明所使用的荧光抗菌聚丙烯组合物，其原料和工艺中的助剂价格低廉，生产工艺成熟。本发明的荧光抗菌聚丙烯组合物同时具有荧光效果和抗菌性，其抗菌效率高、抗菌时效长，极易进行工业化推广。

本发明的目的之一是提供一种荧光抗菌聚丙烯组合物。

本发明所述一种荧光抗菌聚丙烯组合物，包含有共混的聚丙烯树脂和荧光抗菌高分子材料，其中聚丙烯树脂以100重量份计，荧光抗菌高分子材料为0.1～20份，优选0.1～10份。所述荧光抗菌高分子材料为马来酸酐共聚物锌盐衍生物。