[发明专利]基于分子在线自组装技术的高稳定性、广谱抗菌的PMMA\ASA合金材料及其制备方法

说明书

本发明涉及了一种基于分子在线自组装技术的高稳定性、广谱抗菌的PMMA\ASA合金材料及其制备方法，具体由以下重量份的原料组成：聚甲基丙烯酸甲酯树脂40‑80份，丙烯腈‑苯乙烯‑丙烯酸酯三元共聚物15‑30份，胍类聚合物抗菌剂1～5份，异噻酮类抗菌剂0.5～3份，助分散剂1‑3份。本发明通过串联式双阶挤出改性的工艺方法，实现了抗菌性能优异的异噻酮类抗菌剂与抗霉菌性能优异的胍类聚合物抗菌剂的活性物质在线分子自组装，然后再与PMMA树脂基体、助分散剂等二次在线熔融混炼。基于极性基团的分子自组装技术可确保抗菌体系的高活性、广谱性及稳定性，且采用的双阶在线熔融挤出工艺也可较好地避免活性抗菌体系因过水冷却或接触外界环境而导致的失活、降解、失效等不稳定状况。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种基于分子在线自组装技术的高稳定性、广谱抗菌的PMMA\ASA合金材料及其制备方法。

背景技术

近年来，随着现代社会和生活水平的不断发展、提高，绿色、环保、健康的生活理念持续深入人心，人们对于工作、生活环境的健康程度要求也越来越高，这就对当前的聚合物材料的高性能化、高功能化提出了全新的需求，抗菌塑料正是功能化聚合物材料的典型范例。

聚甲基丙烯酸甲酯(简称PMMA树脂)是一类具有柔性长分子链结构的热塑性聚合物材料，其相对分子质量可在200万甚至更高。这样的分子链结构赋予了PMMA材料良好的抗拉伸、耐热性以及优异的耐缺口冲击性能；更重要的是，作为一种无定形聚合物材料，PMMA树脂具有良好的透光度表现，经过特殊聚合工艺及后处理的PMMA材料，其材料内的晶体结构可进一步降低，透光率可提升至93～95％的极高水平，从而可替代传统的硅酸盐玻璃。

但是，PMMA由于其分子链上较大的支链结构，其熔体黏性高、加工难度大、挤出速度慢，PMMA\ASA合金化处理就成为了一种广泛应用的技术方案和产品。虽然ASA树脂加入后可在一定程度上解决PMMA的加工问题，但对于 PMMA/ASA的抗菌化处理却有一定的难度。虽然有机类抗菌剂在广谱性、稳定性、持久性方面具有明显优势，但其在熔融共混过程中不耐高温、不耐剪切的特性却是亟待解决的技术难点，因此，现有的PMMA抗菌化方案中，CN201911012396.0就采用了抗菌涂料的表面涂覆处理，但表面涂层在使用过程中的损耗容易导致材料抗菌性能的缺失，其长期抗菌稳定性并不好； CN201911012396.0则采用了更耐高温、耐剪切的无机纳米银抗菌剂体系，虽然加工性能稳定，但无机抗菌剂自身的广谱性并不好。因此当前适用于高粘度 PMMA体系的广谱抗菌性、高稳定性、耐加工性优异的有机抗菌剂体系是少之又少，这就对PMMA/ASA合金的抗菌剂体系构建及熔融共混加工提出了更高的技术要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于分子在线自组装技术的高稳定性、广谱抗菌的PMMA\ASA合金材料，针对现有PMMA抗菌化处理技术方案中大多使用无机抗菌剂或表面涂覆处理的现状，且加工工艺及方法的创新性、适用性不高的现状，通过串联式双阶挤出改性的工艺方法，实现了有机抗菌体系的活性物质在线分子自组装，然后再与PMMA树脂基体、助分散剂等二次在线熔融混炼、分散，从而获得分布状况优良、抗菌性能稳定的PMMA\ASA 合金材料。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种基于分子在线自组装技术的高稳定性、广谱抗菌的PMMA\ASA合金材料，其特征在于：包括以下重量份的原料：

进一步的，所述的PMMA树脂为高流动、高透光率的聚甲基丙烯酸甲酯，其在230℃、3.8kg的测试条件下的熔融指数MFR为≥15g/10min，透光率≥93％。

进一步的，所述的ASA三元共聚物为丙烯酸酯橡胶相含量为45-50％的高抗冲型ASA超细粉末树脂，平均粒度(D98)为3～5um。

进一步的，所述的胍类聚合物抗菌剂为聚六亚甲基双胍盐酸盐，为一种分子链上含有22个双胍单元的阳离子型低聚物；