[发明专利]一种壳聚糖微球负载纳米银抗菌聚丙烯材料、复合抗菌剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种壳聚糖微球负载纳米银抗菌聚丙烯材料、复合抗菌剂及其制备方法，属于高分子材料改性领域。所述壳聚糖微球负载纳米银抗菌聚丙烯材料制备方法包括：（1）合成壳聚糖微球/纳米银复合抗菌剂；（2）将复合抗菌剂与聚丙烯树脂基体共混制备抗菌聚丙烯材料。所述复合抗菌剂是以壳聚糖微球为载体，并将纳米银负载在壳聚糖微球上，且该复合抗菌剂具有用量少，绿色环保，价格低廉，抗菌性能优异持久等优点，而由此制得的抗菌聚丙烯材料不仅具有较强的抗菌性能，其力学性能也有所提高。除此之外，该复合抗菌剂及抗菌聚丙烯材料制备工艺简单、易于操作，适用于工业化应用，具有很高的经济和社会价值。

技术领域

本发明属于高分子材料改性领域，具体涉及一种壳聚糖微球负载纳米银抗菌聚丙烯材料、复合抗菌剂及其制备方法，该抗菌聚丙烯可应用于生产和生活的各种领域。

背景技术

抗菌材料是指自身具有杀灭有害细菌或能抑制细菌生长繁殖的一类新型功能材料。目前，用作抗菌材料的主要对象包括纺织物、塑料、陶瓷、金属、涂料等，其中抗菌塑料因应用领域广泛，越来越受到人们的青睐，采用抗菌塑料制成的家用电器、卫生洁具、儿童玩具已成为新的发展潮流，而且随着人们生活水平的提高，抗菌塑料得到前所未有的关注和发展。聚丙烯（PP）是五大通用塑料之一，它有着其它塑料不可比拟的优点，如原料来源丰富，力学性能优良，易生产加工，用途广泛，价格低廉等，不仅应用最广，发展速度在热塑性塑料中也是最快的。聚丙烯虽然广泛应用在建材、食品、日化用品、卫生用品、包装等生活生产领域中，但是在使用和存储的过程中易受细菌感染，不利于人们的身体健康和生活环境，限制了聚丙烯的长期应用，为了解决这方面的问题，如何制备高效抗菌聚丙烯便成为亟待解决的问题。

抗菌聚丙烯制备的核心问题是选择合适的抗菌剂，而抗菌剂的选择又取决于抗菌剂的发展。目前，按照抗菌剂的成分不同，可将其分为无机抗菌剂，有机抗菌剂，天然抗菌剂三大类。在一系列无机抗菌剂中，银系抗菌剂由于具有抗菌谱广、抗菌作用持久、安全、抗药性极低等特点，已成为抗菌及发展的主攻方向，但其仍存在易从制品中析出，并且使制品变色等缺点。壳聚糖作为最常用的天然抗菌剂，广泛存在于昆虫和虾蟹等甲壳类动物的外壳以及藻类、菌类等低等植物的细胞壁中，是一种有利于环境，且对人体无毒、无刺激，使用安全性高的抗菌剂，但壳聚糖类天然抗菌剂抗菌活性低，并且不能直接溶于水和普通有机溶剂，使其应用范围受到很大限制。

目前，制备性能优异的抗菌聚丙烯材料主要受限于以下几个方面：（1）抗菌剂的抗菌性能。由于纯聚丙烯没有杀菌效果，因此抗菌材料的抗菌性能直接取决于抗菌剂，抗菌剂的抗菌能力越强，抗菌聚丙烯的抗菌性能越优异；（2）抗菌剂和树脂基体的相容性和分散性。相容性和分散性较好，可以避免抗菌剂发生团聚，大大增加抗菌剂的活性面积，从而提高抗菌性能。此外，避免团聚引发的应力集中，使抗菌聚丙烯材料中的各组份能够充分发挥其优点，增强材料整体的机械性能；（3）抗菌剂的耐久性。将抗菌剂稳定在树脂基体中，降低析出，这样可以延缓抗菌聚丙烯材料的使用寿命；（4）成本。降低抗菌剂的成本以及简化制备工艺，是缩减抗菌聚丙烯成本的有效手段。

综合以上因素，本发明结合纳米材料尺寸小、比表面积大以及表面能高等特点，提供一种纳米复合抗菌剂的制备方法，并将此抗菌剂应用于聚合物材料领域中，相关工作国内外尚未见报道。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种壳聚糖微球负载纳米银抗菌聚丙烯材料及其制备方法，同时提供一种壳聚糖微球/纳米银复合抗菌剂，所述抗菌聚丙烯材料不仅抗菌效果显著，抗菌时间更持久，而且制备工艺简单，力学性能也得以提高。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种壳聚糖微球/纳米银复合抗菌剂的制备方法，包括以下步骤：