[发明专利]一种高效抗菌聚碳酸酯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高效抗菌聚碳酸酯复合材料及其制备方法，属于高分子复合材料抗菌领域。所述高效抗菌聚碳酸酯复合材料是以PC 80份、POE‑g‑MAH 5份、玻璃纤维5份、复合抗菌剂1‑10份、邻苯二甲酸二辛脂0.5份制成，其中所述复合抗菌剂为PHMG‑ECH@Fe₃O₄‑TA。本发明采用PHMG‑ECH@Fe₃O₄‑TA作为复合抗菌剂，结合了PHMG和Fe₃O₄两种抗菌材料以起到协同抗菌的效果，并通过改性使其与基体相容性好、易分散，并具有优异的力学性能，克服了普通聚碳酸酯抗菌性能差的问题，适用于较多领域，同时也为今后开发新型复合抗菌剂提供了新的思路与探索，在实际应用中具有巨大的社会经济效益。

技术领域

本发明属于高分子复合材料领域，具体涉及一种高效抗菌聚碳酸酯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯（PC）由于具有突出的抗冲击和耐蠕变性能，较高的拉伸强度、弯曲强度、断裂伸长率、刚性、耐热性、耐寒性能以及抗紫外线、耐老化性能好和容易加工成型等特点，在汽车部件、薄膜、家庭用品以及光学媒介等领域具有广泛的应用。但是PC的抗菌性能差，对于抗菌性要求较高的方面无法应用。因此，研究出具有高效抗菌聚碳酸酯复合材料对扩大其应用领域具有重要的价值。

塑料在加工和使用过程中容易滋生细菌，传统的灭菌方法容易改变材料原有化学结构，降低使用寿命，而且有可能再次滋生细菌，所以制备自身具有杀菌功能的塑料极其重要。塑料用抗菌剂主要可以分为天然、无机、有机、复合抗菌剂等四种类型。不同的抗菌剂对同种病原菌的抗菌作用机理和有效性的不同，同种抗菌剂对于不同的病原菌的抗菌作用机制和抑制范围也不同。复合抗菌剂可克服单一抗菌剂的抗菌性能缺点，结合其他抗菌剂抗菌性能方面的优点，发挥两者的协同效应，使之具有更强的抗菌功能并可延长材料的抗菌时间。

聚六亚甲基胍盐酸盐（PHMG）是一种新型高效的有机抗菌杀毒剂，具有极强的杀菌和抑菌性能。聚六亚甲基胍盐酸盐外观为白色粉末状固体，易溶于水，溶于水后为无色至淡黄色液体；其水溶液不燃、不爆、无味，对大多数金属材料几乎无腐蚀作用，使用安全，分解温度超过400℃，因此，能很好的应用于聚碳酸酯的注塑成型工艺。在自然环境中可降解，不会对环境造成二次污染。将其制成复合抗菌剂或化学改性后添加到高分子材料中，或直接化学键合到高分子材料分子链上都可以使材料获得良好且持久的抗菌性能，并且具有高效、对人身无毒害性等优点。以减少细菌、病毒等微生物对人身造成的危害，因此有较好的应用前景。

纳米Fe₃O₄具有许多独特的性能，例如磁性强、粒径小、与生物相容性好，具有一定的抗菌性能，因此在许多领域都有着广阔的应用前景。纳米Fe₃O₄中Fe²⁺能够进入细菌细胞，导致细胞裂解，使细胞生长受到严重影响，从而具有抗菌效果，也可以用作抗菌材料与其它抗菌材料复合，得到具有高效抗菌效果的复合材料。