[发明专利]一种抗菌性聚碳酸酯及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种抗菌性聚碳酸酯及其制备方法与应用。所述一种抗菌性聚碳酸酯，按质量份数计，其原料包括90～99份聚碳酸酯和1～10份有机抗菌剂；所述有机抗菌剂由全氟烷基乙基卤化物和三苯基膦制备而成。本发明所述抗菌性聚碳酸酯中有机抗菌剂的热分解温度高于聚碳酸酯的加工温度，因此可以避免在加工过程中由于热分解而导致抗菌性失效的问题，也可以减少无机抗菌剂的使用。

技术领域

本发明属于工程塑料技术领域，具体涉及一种抗菌性聚碳酸酯及其制备方法与应用。

背景技术

聚碳酸酯(简称PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物。PC大分子链中有柔性碳酸酯键与刚性亚芳烷基的交替结合，使得其具有质量轻、抗冲击、透明性好、介电性能好、耐热、耐寒等优点。目前被广泛应用于建筑、食品包装、电子电器、光学透明、医疗器械、汽车制造及航空航天等领域。

塑料制品在使用过程中其表面会沾染细菌，如金黄色葡萄球菌和大肠杆菌等。若细菌在制品表面增长到一定的数量，会对接触人群的健康造成不利的影响，因此有必要对塑料进行抗菌改性。由于PC的加工温度为240～260℃，一般的有机抗菌剂在此温度下已发生分解，从而失去了其抗菌性能。因此，PC的抗菌剂一般为无机物抗菌剂，如Ag系和Zn系抗菌剂。这些抗菌剂通过释放Ag离子和Zn离子来实现抗菌的作用。但是重金属阳离子的释放不仅存在污染环境的风险，而且有研究表明，Ag离子对人体的DNA有损害作用。

发明内容

针对抗菌性聚碳酸酯(PC)使用无机抗菌剂时存在的潜在危害，以及普通有机抗菌剂由于其耐热性问题无法应用在抗菌PC中的问题，本发明的首要目的在于提供一种抗菌性聚碳酸酯的制备方法。

本发明的另一目的在于提供上述方法制得的一种抗菌性聚碳酸酯。

本发明的再一目的在于提供上述一种抗菌性聚碳酸酯的应用。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种抗菌性聚碳酸酯，按质量份数计，其原料包括90～99份聚碳酸酯和1～10份有机抗菌剂；

所述有机抗菌剂的结构如下所示：

其中n＝1～12，X为卤原子。

优选地，所述X为I、Cl或Br；更优选为I。

优选地，所述n＝5～7。

优选地，所述有机抗菌剂由以下方法制备得到：

将全氟烷基乙基卤化物和三苯基膦按照摩尔比1：1～1.5：1溶于有机溶剂中，于60～100℃下反应24～72h，结束反应，纯化，得到有机抗菌剂。

更优选地，所述全氟烷基乙基卤化物为全氟烷基乙基碘，所述全氟烷基乙基碘为全氟乙基乙基碘、全氟丙基乙基碘、全氟丁基乙基碘、全氟戊基乙基碘、全氟己基乙基碘、全氟庚基乙基碘、全氟辛基乙基碘、全氟壬基乙基碘、全氟癸基乙基碘、全氟十一烷基乙基碘、全氟十二烷基乙基碘和全氟十三烷基乙基碘中的至少一种；更进一步优选为全氟己基乙基碘和全氟辛基乙基碘中的至少一种。

更优选地，所述有机溶剂为乙腈、丙酮和四氢呋喃中的至少一种。

更优选地，所述三苯基膦在有机溶剂中的浓度为0.5～1g/mL。

更优选地，所述纯化的方法为：将产物混合液进行旋蒸除去溶剂，所得反应粗产物用乙醚洗涤2～5次后，减压过滤，最后在30～60℃下真空干燥得到纯化固体产物。

更优选地，所述抗菌性聚碳酸酯，按质量份数计，其原料包括90～98份聚碳酸酯和2～10份有机抗菌剂。

更进一步优选地，所述抗菌性聚碳酸酯，按质量份数计，其原料包括95～98份聚碳酸酯和2～5份有机抗菌剂，或包括90～95份聚碳酸酯和5～10份有机抗菌剂。