一種抗菌防水透濕復(fù)合面料及其制備方法

《一種抗菌防水透濕復(fù)合面料及其制備方法》涉及面料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種抗菌防水透濕復(fù)合面料及其制備方法。

醫(yī)護(hù)工作者是直接與細(xì)菌、病毒對話的人群，他們的工作環(huán)境中存在各式各樣的病菌，特別是工作在輸液、外傷處理、醫(yī)療搶險、手術(shù)操作等一線的醫(yī)生，他們時常會接觸病人的體液或是血液，感染的機(jī)率非常高，其自身的健康常常受到威脅。所以醫(yī)護(hù)工作者不得不穿上防護(hù)服以防止感染。

截至2015年9月，已有醫(yī)用的防護(hù)服較為厚重，一方面增加了醫(yī)護(hù)工作者自身的負(fù)擔(dān)，降低了他們行動的靈活性和舒適度；另一方面，防護(hù)服面料的功能疊加后會出現(xiàn)矛盾和漏洞，譬如，在防水的同時，降低了面料的透氣性，同時現(xiàn)有醫(yī)用防護(hù)服大多抗菌功能較差，很難保證防護(hù)的效率。

因此如何提供一種具有多功能，尤其是具有較強(qiáng)抗菌、阻微生物穿透和透濕氣功能的防護(hù)服面料，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

圖1為《一種抗菌防水透濕復(fù)合面料及其制備方法》的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為該發(fā)明帶有親水纖維層的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記的含義如下：1—防水涂層2—外層聚丙烯無紡布、3—聚醚型熱塑性聚氨酯膜4—內(nèi)層聚丙烯無紡布、5—親水纖維層。

2019年5月16日，《一種抗菌防水透濕復(fù)合面料及其制備方法》獲得安徽省第六屆專利獎優(yōu)秀獎。

1. 實施例1

1.1制備載銀累托石

1）對累托石首先進(jìn)行鈉化改性處理

將天然累托石充分分散在蒸餾水中，在不斷攪拌的情況下，將混合后碳酸鈉和多聚磷酸鈉加入到水合漿狀的天然累托石漿液中，其中碳酸鈉和多聚磷酸鈉的摩爾比為1:1，碳酸鈉和多聚磷酸鈉的總投加質(zhì)量為累托石質(zhì)量的6％，攪拌均勻并充分滾磨，取出密封陳化24小時后，得鈉化累托石漿液；然后對得到的鈉化累托石漿液在70℃、pH值為7.37的條件下，利用十六烷基三甲基溴化胺進(jìn)行改性，十六烷基三甲基溴化胺的投加質(zhì)量為累托石質(zhì)量的8％，反應(yīng)時間為2小時，即可得到鈉化改性處理后的累托石。

2）稱取累托石，所述累托石為純度在90％以上的鈉基累托石；配制硝酸銀溶液，銀離子濃度為0.3摩爾/升；

3）將稱取好的累托石加入到配制好的硝酸銀溶液中，使得硝酸銀溶液中的累托石濃度為20克/100毫升，在PH值為6的常溫環(huán)境下交換吸附2小時，在吸附過程中保持?jǐn)嚢瑁?4）真空過濾或離心脫水，干燥后得到含銀累托石。

1.2采用共混工藝制備聚醚型熱塑性聚氨酯膜

將聚醚型熱塑性聚氨酯（TPU）100份，馬來酸酐接枝苯乙稀-乙烯/丙稀-苯乙烯15份，抗氧劑10100.33份，抗氧劑1680.67份，光穩(wěn)定劑UV-3290.2份、光穩(wěn)定劑UV-6220.3份、含銀累托石8份，聚酰胺樹脂1份，苯甲基硅油0.6份，在高速捏合機(jī)上共混，然后在雙螺桿擠出機(jī)上熔融擠出，雙螺桿擠出機(jī)的前段溫度為80～100℃，中段溫度為130～140℃，后段溫度為150～160℃，機(jī)頭溫度為80～90℃，將擠出的物料造粒即可得到聚醚型熱塑性聚氨酯膜。

1.3采用輥涂工藝制備復(fù)合面料

將外層聚丙烯無紡布、聚醚型熱塑性聚氨酯膜以及內(nèi)層聚丙烯無紡布按照輥涂的方式，通過PUR膠粘合固定在一起，其中外層聚丙烯無紡布的密度為15克/平方米，內(nèi)層聚丙烯無紡布的密度為20克/平方米，PUR膠為點狀分布，PUR膠的用量為3克/平方米。

• 實施例2

2.1制備載銀累托石

1）對累托石首先進(jìn)行鈉化改性處理

將天然累托石充分分散在蒸餾水中，在不斷攪拌的情況下，將混合后碳酸鈉和多聚磷酸鈉加入到水合漿狀的天然累托石漿液中，其中碳酸鈉和多聚磷酸鈉的摩爾比為1:1，碳酸鈉和多聚磷酸鈉的總投加質(zhì)量為累托石質(zhì)量的7％，攪拌均勻并充分滾磨，取出密封陳化24小時后，得鈉化累托石漿液；然后對得到的鈉化累托石漿液在70℃、pH值為7.37的條件下，利用十六烷基三甲基溴化胺進(jìn)行改性，十六烷基三甲基溴化胺的投加質(zhì)量為累托石質(zhì)量的9％，反應(yīng)時間為2.5小時，即可得到鈉化改性處理后的累托石。

2）稱取累托石，所述累托石為純度在90％以上的鈉基累托石；配制硝酸銀溶液，銀離子濃度為0.3摩爾/升；

3）將稱取好的累托石加入到配制好的硝酸銀溶液中，使得硝酸銀溶液中的累托石濃度為20克/100毫升，在PH值為6的常溫環(huán)境下交換吸附2.5小時，在吸附過程中保持?jǐn)嚢瑁?4）真空過濾或離心脫水，干燥后得到含銀累托石。

2.2采用共混工藝制備聚醚型熱塑性聚氨酯膜

將聚醚型熱塑性聚氨酯（TPU）100份，馬來酸酐接枝苯乙稀-乙烯/丙稀-苯乙烯15份，抗氧劑10100.33份，抗氧劑1680.67份，光穩(wěn)定劑UV-3290.2份、光穩(wěn)定劑UV-6220.3份、含銀累托石8份，聚酰胺樹脂1份，苯甲基硅油0.6份，在高速捏合機(jī)上共混，然后在雙螺桿擠出機(jī)上熔融擠出，雙螺桿擠出機(jī)的前段溫度為90～110℃，中段溫度為140～150℃，后段溫度為160～170℃，機(jī)頭溫度為90～100℃，將擠出的物料造粒即可得到聚醚型熱塑性聚氨酯膜。

2.3采用輥涂工藝制備復(fù)合面料

將外層聚丙烯無紡布、聚醚型熱塑性聚氨酯膜以及內(nèi)層聚丙烯無紡布按照輥涂的方式，通過PUR膠粘合固定在一起，其中外層聚丙烯無紡布的面密度為25克/平方米，內(nèi)層聚丙烯無紡布的面密度為30克/平方米，PUR膠為點狀分布，PUR膠的用量為5克/平方米。

• 實施例3

3.1制備載銀累托石

1）對累托石首先進(jìn)行鈉化改性處理

將天然累托石充分分散在蒸餾水中，在不斷攪拌的情況下，將混合后碳酸鈉和多聚磷酸鈉加入到水合漿狀的天然累托石漿液中，其中碳酸鈉和多聚磷酸鈉的摩爾比為1:1，碳酸鈉和多聚磷酸鈉的總投加質(zhì)量為累托石質(zhì)量的8％，攪拌均勻并充分滾磨，取出密封陳化24小時后，得鈉化累托石漿液；然后對得到的鈉化累托石漿液在70℃、pH值為7.37的條件下，利用十六烷基三甲基溴化胺進(jìn)行改性，十六烷基三甲基溴化胺的投加質(zhì)量為累托石質(zhì)量的10％，反應(yīng)時間為3小時，即可得到鈉化改性處理后的累托石。

2）稱取累托石，所述累托石為純度在90％以上的鈉基累托石；配制硝酸銀溶液，銀離子濃度為0.3摩爾/升；

3）將稱取好的累托石加入到配制好的硝酸銀溶液中，使得硝酸銀溶液中的累托石濃度為20克/100毫升，在PH值為6的常溫環(huán)境下交換吸附3小時，在吸附過程中保持?jǐn)嚢瑁?4）真空過濾或離心脫水，干燥后得到含銀累托石。

3.2采用共混工藝制備聚醚型熱塑性聚氨酯膜

將聚醚型熱塑性聚氨酯（TPU）100份，馬來酸酐接枝苯乙稀-乙烯/丙稀-苯乙烯15份，抗氧劑10100.33份，抗氧劑1680.67份，光穩(wěn)定劑UV-3290.2份、光穩(wěn)定劑UV-6220.3份、含銀累托石8份，聚酰胺樹脂1份，苯甲基硅油0.6份，在高速捏合機(jī)上共混，然后在雙螺桿擠出機(jī)上熔融擠出，雙螺桿擠出機(jī)的前段溫度為100～110℃，中段溫度為135～145℃，后段溫度為160～170℃，機(jī)頭溫度為85～95℃，將擠出的物料造粒即可得到聚醚型熱塑性聚氨酯膜。

3.3采用輥涂工藝制備復(fù)合面料

將外層聚丙烯無紡布、聚醚型熱塑性聚氨酯膜以及內(nèi)層聚丙烯無紡布按照輥涂的方式，通過PUR膠粘合固定在一起，其中外層聚丙烯無紡布的面密度為35克/平方米，內(nèi)層聚丙烯無紡布的面密度為20克/平方米，PUR膠為點狀分布，PUR膠的用量為5克/平方米。

將上述制備的復(fù)合面料做成醫(yī)用防護(hù)服，對醫(yī)用防護(hù)服進(jìn)行抗菌性能、防水性能、透濕性能測試，其檢測標(biāo)準(zhǔn)和性能指標(biāo)如表1所示，結(jié)果如表2所示。

注：該發(fā)明的抗菌實驗所選用的細(xì)菌為：革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌。其中革蘭氏陽性菌：金黃葡萄球菌ATCC6538P；革蘭氏陰性菌包括：大腸桿菌ATCC8099、肺炎克伯雷桿菌（ATCC4352）。

從表2中可以看出，該發(fā)明中的復(fù)合面料具有良好的抗菌、防水以及透濕性能，可廣泛應(yīng)用于醫(yī)用紡織品的生產(chǎn)中。

此外，該發(fā)明的面料的阻微生物穿透指標(biāo)，通過了美國ASTM1670、1671標(biāo)準(zhǔn)的測試評價，符合醫(yī)用防護(hù)服面料性能要求，用該發(fā)明面料制成的防護(hù)服產(chǎn)品，達(dá)到了美國AMMI防護(hù)服標(biāo)準(zhǔn)的最高防護(hù)等級4級的指標(biāo)要求；該發(fā)明的面料的透濕性指標(biāo)也超過了美國PGI公司的產(chǎn)品。

一種抗菌防水透濕復(fù)合面料及其制備方法專利目的

《一種抗菌防水透濕復(fù)合面料及其制備方法》的目的之一是克服2015年9月之前技術(shù)的不足，制備了一種抗菌防水透濕復(fù)合面料，該復(fù)合面料不但具有防水防雨以及透氣的功能，還具有很強(qiáng)的抗菌特性，有效地防止了細(xì)菌可能給人體帶來的傷害，而且材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，耐低溫性能好，韌性高，方便儲存。

一種抗菌防水透濕復(fù)合面料及其制備方法技術(shù)方案

《一種抗菌防水透濕復(fù)合面料及其制備方法》所述復(fù)合面料包括順次貼合在一起的外層聚丙烯無紡布、TPU膜或TPE膜、內(nèi)層聚丙烯無紡布，所述外層聚丙烯無紡布與TPU膜或TPE膜之間以及TPU膜或TPE膜與內(nèi)層聚丙烯無紡布之間均通過PUR膠即單組分濕固化聚氨酯熱熔膠粘合固接在一起。

優(yōu)選的，所述TPU膜為聚醚型熱塑性聚氨酯膜，所述聚醚型熱塑性聚氨酯膜由以下質(zhì)量份的組分經(jīng)熔融共混工藝制成：聚醚型熱塑性聚氨酯100份，馬來酸酐接枝苯乙稀-乙烯/丙稀-苯乙烯15份，抗氧劑1份，光穩(wěn)定劑0.5份、抗菌劑8份，增韌劑1份，潤滑劑0.6份。 優(yōu)選的，所述外層聚丙烯無紡布和內(nèi)層聚丙烯無紡布的生產(chǎn)物料相同，且生產(chǎn)物料的制備方法如下：

1）按照如下重量份配比組分

PP粉料100份，水滑石0.02份，2,4,6-三叔丁基苯酚0.15份，叔丁基過氧化新戊酸酯1份，雙特丁基過氧化物1.5份，其中水滑石的粒徑為0.01-5微米；

2）將上述配比好的組分經(jīng)高速混合機(jī)混合，然后通過雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒即可。

優(yōu)選的，所述外層聚丙烯無紡布的外側(cè)涂覆有防水涂層。

優(yōu)選的，所述抗氧劑為抗氧劑1010和抗氧劑168的混合抗氧劑，且抗氧劑1010和抗氧劑168的質(zhì)量比為1:2；光穩(wěn)定劑為UV-329和UV-622的混合物，且UV-329和UV-622的質(zhì)量比為1:1.5。

優(yōu)選的，所述抗菌劑為載銀累托石。

優(yōu)選的，所述增韌劑為聚酰胺樹脂；所述潤滑劑為苯甲基硅油。

進(jìn)一步的，所述載銀累托石的制備方法如下：

1）稱取累托石，所述累托石為純度在90％以上的鈉基累托石；配制硝酸銀溶液，銀離子濃度為0.3摩爾/升；

2）將稱取好的累托石加入到配制好的硝酸銀溶液中，使得硝酸銀溶液中的累托石濃度為20克/100毫升，在PH值為6的常溫環(huán)境下交換吸附2～3小時，在吸附過程中保持?jǐn)嚢瑁?

3）真空過濾或離心脫水，干燥后得到含銀累托石。

更進(jìn)一步的，步驟1）中的累托石首先進(jìn)行鈉化改性處理，鈉化改性處理過程如下：將天然累托石充分分散在蒸餾水中，在不斷攪拌的情況下，將混合后碳酸鈉和多聚磷酸鈉加入到水合漿狀的天然累托石漿液中，其中碳酸鈉和多聚磷酸鈉的摩爾比為1:1，碳酸鈉和多聚磷酸鈉的總投加質(zhì)量為累托石質(zhì)量的6～8％，攪拌均勻并充分滾磨，取出密封陳化24小時后，得鈉化累托石漿液；然后對得到的鈉化累托石漿液在70℃、pH值為7.37的條件下，利用十六烷基三甲基溴化胺進(jìn)行改性，十六烷基三甲基溴化胺的投加質(zhì)量為累托石質(zhì)量的8～10％，反應(yīng)時間為2～3小時，即可得到鈉化改性處理后的累托石。

該發(fā)明的目的之二是提供一種制備上述抗菌防水透濕復(fù)合面料的方法，其技術(shù)方案如下：

1）采用共混工藝制備聚醚型熱塑性聚氨酯膜

將聚醚型熱塑性聚氨酯100份，馬來酸酐接枝苯乙稀-乙烯/丙稀-苯乙烯15份，抗氧劑1份，光穩(wěn)定劑0.5份、抗菌劑8份，增韌劑1份，潤滑劑0.6份，在高速捏合機(jī)上共混，然后在雙螺桿擠出機(jī)上熔融擠出，雙螺桿擠出機(jī)的前段溫度為80～110℃，中段溫度為130～150℃，后段溫度為150～170℃，機(jī)頭溫度為80～100℃，將擠出的物料造粒即可得到聚醚型熱塑性聚氨酯膜；

2）采用輥涂工藝制備復(fù)合面料

將外層聚丙烯無紡布、聚醚型熱塑性聚氨酯膜以及內(nèi)層聚丙烯無紡布按照輥涂的方式，通過PUR膠粘合固定在一起，其中外層聚丙烯無紡布的面密度為10～35克/平方米，內(nèi)層聚丙烯無紡布的面密度為15～35克/平方米，PUR膠為點狀分布，PUR膠的用量為3～5克/平方米。

一種抗菌防水透濕復(fù)合面料及其制備方法改善效果

1）《一種抗菌防水透濕復(fù)合面料及其制備方法》中的面料采用三層結(jié)構(gòu)，由外而內(nèi)依次為：外層聚丙烯無紡布、聚醚型熱塑性聚氨酯膜以及內(nèi)層聚丙烯無紡布，所述聚丙烯無紡布經(jīng)過三防功能整理，具有拒水、抗酒精、抗血液的優(yōu)良特性，而夾設(shè)在兩層無紡布之間的聚醚型熱塑性聚氨酯膜則具有優(yōu)良的透濕氣功能（即能夠防止水進(jìn)入內(nèi)側(cè)，而能夠使水汽從內(nèi)層向外層散逸），同時聚醚型熱塑性聚氨酯膜還能夠阻止病菌以及大分子病毒進(jìn)入，從而該發(fā)明中的三層結(jié)構(gòu)的面料不但具有防水防雨以及透氣的功能，還具有很強(qiáng)的阻微生物穿透特性，有效地防止了細(xì)菌可能給人體帶來的傷害，而且材料輕便，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，耐低溫性能好，方便儲存，同時韌性高，制備工藝簡單。

2、該發(fā)明的聚醚型熱塑性聚氨酯膜的組分中設(shè)置有抗氧劑和光穩(wěn)定劑，從而不但使得該發(fā)明中的面料具有優(yōu)異的抗老化性能和耐熱性能，聚醚型熱塑性聚氨酯膜的機(jī)械性能如拉伸強(qiáng)度、伸長率和剝離強(qiáng)度等指標(biāo)均較好，而且使得面料具有優(yōu)良的耐黃變性及紫外線穩(wěn)定性能，保證了面料在戶外惡劣環(huán)境中長時間使用時也不會發(fā)生變色現(xiàn)象。

3）該發(fā)明的聚醚型熱塑性聚氨酯膜的組分中還設(shè)置有抗菌劑載銀累托石，經(jīng)過該發(fā)明中的特別工藝制備的載銀累托石，不但因為含有銀離子而具有對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌和黑曲霉的100％的殺菌率，同時具有良好的耐高溫性能、抗菌持久性好等優(yōu)點，而且結(jié)合累托石自身具有的對細(xì)菌、霉菌強(qiáng)烈的吸附固定作用，使得該發(fā)明中的面料還具備了抗菌效果好，不易使細(xì)菌產(chǎn)生耐受性的附加提升效果。

4）該發(fā)明中的外層聚丙烯無紡布、聚醚型熱塑性聚氨酯膜以及內(nèi)層聚丙烯無紡布采用輥涂工藝粘貼在一起，不但具有高張力、高拉力、強(qiáng)韌、耐老化以及光穩(wěn)定性強(qiáng)的特性，而且還具有防水透濕氣、抗菌、阻微生物穿透的優(yōu)點。

1.《一種抗菌防水透濕復(fù)合面料及其制備方法》所述復(fù)合面料包括順次貼合在一起的外層聚丙烯無紡布、TPU膜或TPE膜、內(nèi)層聚丙烯無紡布，所述外層聚丙烯無紡布與TPU膜或TPE膜之間以及TPU膜或TPE膜與內(nèi)層聚丙烯無紡布之間均通過PUR膠即單組分濕固化聚氨酯熱熔膠粘合固接在一起；所述TPU膜為聚醚型熱塑性聚氨酯膜，所述聚醚型熱塑性聚氨酯膜由以下質(zhì)量份的組分經(jīng)熔融共混工藝制成：聚醚型熱塑性聚氨酯100份，馬來酸酐接枝苯乙稀-乙烯/丙稀-苯乙烯15份，抗氧劑1份，光穩(wěn)定劑0.5份、抗菌劑8份，增韌劑1份，潤滑劑0.6份；

所述抗菌劑為載銀累托石；所述載銀累托石的制備方法如下：

1）稱取累托石，所述累托石為純度在90％以上的鈉基累托石；配制硝酸銀溶液，銀離子濃度為0.3摩爾/升；

2）將稱取好的累托石加入到配制好的硝酸銀溶液中，使得硝酸銀溶液中的累托石濃度為20克/100毫升，在PH值為6的常溫環(huán)境下交換吸附2～3小時，在吸附過程中保持?jǐn)嚢瑁?

3）真空過濾或離心脫水，干燥后得到含銀累托石；步驟1）中的累托石首先進(jìn)行鈉化改性處理，鈉化改性處理過程如下：將天然累托石充分分散在蒸餾水中，在不斷攪拌的情況下，將混合后碳酸鈉和多聚磷酸鈉加入到水合漿狀的天然累托石漿液中，其中碳酸鈉和多聚磷酸鈉的摩爾比為1:1，碳酸鈉和多聚磷酸鈉的總投加質(zhì)量為累托石質(zhì)量的6～8％，攪拌均勻并充分滾磨，取出密封陳化24小時后，得鈉化累托石漿液；然后對得到的鈉化累托石漿液在70℃、pH值為7.37的條件下，利用十六烷基三甲基溴化胺進(jìn)行改性，十六烷基三甲基溴化胺的投加質(zhì)量為累托石質(zhì)量的8～10％，反應(yīng)時間為2～3小時，即可得到鈉化改性處理后的累托石。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗菌防水透濕復(fù)合面料，其特征在于，所述外層聚丙烯無紡布和內(nèi)層聚丙烯無紡布的生產(chǎn)物料相同，且生產(chǎn)物料的制備方法如下：

1）按照如下重量份配比組分

PP粉料100份，水滑石0.02份，2,4,6-三叔丁基苯酚0.15份，叔丁基過氧化新戊酸酯1份，雙特丁基過氧化物1.5份，其中水滑石的粒徑為0.01-5微米；

2）將上述配比好的組分經(jīng)高速混合機(jī)混合，然后通過雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒即可。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗菌防水透濕復(fù)合面料，其特征在于：所述外層聚丙烯無紡布的外側(cè)涂覆有防水涂層。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗菌防水透濕復(fù)合面料，其特征在于：所述抗氧劑為抗氧劑1010和抗氧劑168的混合抗氧劑，且抗氧劑1010和抗氧劑168的質(zhì)量比為1:2；光穩(wěn)定劑為UV-329和UV-622的混合物，且UV-329和UV-622的質(zhì)量比為1:1.5。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗菌防水透濕復(fù)合面料，其特征在于：所述增韌劑為聚酰胺樹脂；所述潤滑劑為苯甲基硅油。

6.一種權(quán)利要求1～5任一項所述抗菌防水透濕復(fù)合面料的制備方法，包括如下步驟：

1）采用共混工藝制備聚醚型熱塑性聚氨酯膜將聚醚型熱塑性聚氨酯100份，馬來酸酐接枝苯乙稀-乙烯/丙稀-苯乙烯15份，抗氧劑1份，光穩(wěn)定劑0.5份、抗菌劑8份，增韌劑1份，潤滑劑0.6份，在高速捏合機(jī)上共混，然后在雙螺桿擠出機(jī)上熔融擠出，雙螺桿擠出機(jī)的前段溫度為80～110℃，中段溫度為130～150℃，后段溫度為150～170℃，機(jī)頭溫度為80～100℃，將擠出的物料造粒即可得到聚醚型熱塑性聚氨酯膜；

2）采用輥涂工藝制備復(fù)合面料將外層聚丙烯無紡布、聚醚型熱塑性聚氨酯膜以及內(nèi)層聚丙烯無紡布按照輥涂的方式，通過PUR膠粘合固定在一起，其中外層聚丙烯無紡布的面密度為10～35克/平方米，內(nèi)層聚丙烯無紡布的面密度為15～35克/平方米，PUR膠為點狀分布，PUR膠的用量為3～5克/平方米。

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》涉及塑料加工領(lǐng)域，進(jìn)一步地說，是涉及一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法。

一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法專利目的

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》的目的之一是提供一種抗菌熱塑性塑料組合物，該抗菌塑料組合物具有良好的抗菌效率，良好的耐水性，并且具有長的抗菌時效性。

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》的另一目的是提供所述抗菌熱塑性塑料組合物的制備方法。該制備方法工藝簡單、易于操作，適于工業(yè)化應(yīng)用。

一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法技術(shù)方案

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》所述的一種抗菌熱塑性塑料組合物，包含有共混的熱塑性塑料和負(fù)載型抗菌劑，其中以熱塑性塑料為100重量份計，負(fù)載型抗菌劑為0.1~30份，優(yōu)選為0.3~10份。

以上所述負(fù)載型抗菌劑為粉末橡膠負(fù)載的抗菌劑，包含有機(jī)抗菌劑及粉末橡膠，其中抗菌劑負(fù)載在粉末橡膠上。該抗菌劑與樹脂相容性好，可提高對樹脂的抗菌效率，延長抗菌時效性和耐水性。

以上所述粉末橡膠為具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的粉末橡膠，其橡膠粒子為均相結(jié)構(gòu)，凝膠含量大于或等于60重量百分比，優(yōu)選為大于或等于75重量百分比，更優(yōu)選大于或等于80重量百分比；其橡膠粒子平均粒徑為20~2000納米，優(yōu)選為30~500納米，更優(yōu)選為50~200納米。

所述粉末橡膠優(yōu)選包括以下物質(zhì)中的至少一種：粉末天然橡膠、粉末丁苯橡膠、粉末羧基丁苯橡膠、粉末丁腈橡膠、粉末羧基丁腈橡膠、粉末聚丁二烯橡膠、粉末氯丁橡膠、粉末硅橡膠、粉末丙烯酸酯類橡膠、粉末丁苯吡橡膠、粉末異戊橡膠、粉末丁基橡膠、粉末聚硫橡膠、粉末丙烯酸酯-丁二烯橡膠、粉末聚氨酯橡膠或粉末氟橡膠。

以上所述負(fù)載型抗菌劑由以下方法之一制備而得：

（1）將常溫液態(tài)有機(jī)抗菌劑與粉末橡膠混合至均勻后靜置，直至粉末橡膠將常溫液態(tài)有機(jī)抗菌劑吸收。

所述常溫液態(tài)有機(jī)抗菌劑含量過低，所得粉末橡膠負(fù)載的抗菌劑的殺菌效率較低，如果常溫液態(tài)有機(jī)抗菌劑含量過高會導(dǎo)致粉末橡膠無法完全吸收，并且造成負(fù)載抗菌劑的粉末橡膠抱團(tuán)，不利于其在抗菌塑料的加工應(yīng)用。因此，該方法中粉末橡膠和有機(jī)抗菌劑的重量比為100:0.3~100:50，優(yōu)選為100:5~100:30，更優(yōu)選為100:10~100:20。

（2）將有機(jī)抗菌劑溶液與所述粉末橡膠混合至均勻后靜置，直至粉末橡膠將有機(jī)抗菌劑溶液吸收。

有機(jī)抗菌劑為常溫固態(tài)時，由于無法被吸附到粉末狀的粉末橡膠顆粒內(nèi)，所以需要將其制備成溶液便于吸附；至于常溫液態(tài)的有機(jī)抗菌劑也可根據(jù)需要將其溶于增塑劑支持溶液來負(fù)載到粉末橡膠上。因此，該方法中所述有機(jī)抗菌劑溶液為常溫液態(tài)和/或常溫固態(tài)的有機(jī)抗菌劑溶于增塑劑而得到的溶液。如果有機(jī)抗菌劑溶液用量過低，那樣制備的粉末橡膠負(fù)載的抗菌劑中抗菌劑含量過低，導(dǎo)致其殺菌效率較低，如果有機(jī)抗菌劑溶液用量過高，會導(dǎo)致粉末橡膠無法完全吸收，并且造成負(fù)載后的粉末橡膠抱團(tuán)，不利于其在抗菌塑料的加工中應(yīng)用。因此，該方法中粉末橡膠與有機(jī)抗菌劑溶液的重量比為100:1~100:50，優(yōu)選為100:10~100:40，更優(yōu)選為100:20~100:30。

當(dāng)所述有機(jī)抗菌劑溶液為常溫固態(tài)有機(jī)抗菌劑溶于增塑劑而得到的溶液時，有機(jī)抗菌劑含量過低，會導(dǎo)致其負(fù)載于粉末橡膠中后，含量更低，抗菌效率下降；如果有機(jī)抗菌劑的含量過高，會導(dǎo)致增塑劑中無法溶解過多的抗菌劑，不利于抗菌劑在粉末橡膠中的負(fù)載。因此，其中所述常溫固體有機(jī)抗菌劑與增塑劑的重量比為1:100~15:100，優(yōu)選為5:100~10:100。

當(dāng)所述有機(jī)抗菌劑溶液為常溫液態(tài)有機(jī)抗菌劑溶于增塑劑而得到的溶液時，其中所述有機(jī)抗菌劑與增塑劑之間的重量比為1:100~100:1，優(yōu)選20:100~100:50，更優(yōu)選為30:100~100:100。

更具體的，在方法（2）中所述有機(jī)抗菌劑溶液為常溫液態(tài)和常溫固態(tài)的有機(jī)抗菌劑溶于增塑劑而得到的溶液時，是先將常溫固態(tài)有機(jī)抗菌劑溶于增塑劑，再將常溫液態(tài)有機(jī)抗菌劑加入混合均勻而得。

以上所述負(fù)載型抗菌劑的制備方法中，將粉末橡膠與常溫液態(tài)有機(jī)抗菌劑或是有機(jī)抗菌劑溶液混合，由于粉末橡膠的高度交聯(lián)結(jié)構(gòu)，可以在濃度梯度的作用下將有機(jī)抗菌劑吸收到粉末橡膠的內(nèi)部和表面。從而得到這種特殊的粉末橡膠負(fù)載的抗菌劑。

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》所述的粉末橡膠可以選用相關(guān)技術(shù)中符合上述參數(shù)要求的各種粉末橡膠，優(yōu)選中國專利CN1402752A和CN1383439A所公開的全硫化粉末橡膠。該種全硫化粉末橡膠是指凝膠含量達(dá)到60重量百分比或更高，更優(yōu)選75重量百分比或更高，干燥后無需加隔離劑即可自由流動的橡膠微粉。該全硫化粉末橡膠的粒徑為20納米~2000納米。該全硫化粉末橡膠中的每一個微粒都是均相的，即單個微粒在組成上都是均質(zhì)的。在顯微技術(shù)的觀察下微粒內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)分層、分相等不均相的現(xiàn)象。該粉末橡膠是通過將相應(yīng)的橡膠膠乳輻照交聯(lián)而將橡膠粒子粒徑固定的。

所述全硫化粉末橡膠因其本身是有機(jī)材質(zhì)，具有較多的表面官能團(tuán)，因此具備了作為某些有機(jī)抗菌劑載體的條件。該種粉末橡膠除了橡膠粒子的粒徑小、比表面積大，與樹脂相容性好的優(yōu)點之外，其內(nèi)部的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，是膠乳在輻照等一系列工藝的作用下產(chǎn)生的，這與普通的橡膠硫化制品需要在后加工過程中加入硫化劑才能產(chǎn)生的交聯(lián)結(jié)構(gòu)截然不同。《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》的發(fā)明人通過研究發(fā)現(xiàn)，由于這種粉末橡膠的橡膠粒子的交聯(lián)結(jié)構(gòu)可以將有機(jī)抗菌劑很好的負(fù)載到其表面和內(nèi)部，而且在負(fù)載完有機(jī)抗菌劑后仍然能保持其原有的納米級或接近納米級的粒徑，由于其納米尺寸效益，大的比表面積，可以提高有機(jī)抗菌劑的殺菌效率，并且由于部分有機(jī)抗菌劑被負(fù)載于其內(nèi)部，因此當(dāng)表面的有機(jī)抗菌劑析出后，其內(nèi)部的有機(jī)抗菌劑可以在濃度梯度的作用下繼續(xù)往外析出，從而提高其抗菌的長效性。

以上所述有機(jī)抗菌劑可選用相關(guān)技術(shù)中的各種用于塑料抗菌的有機(jī)抗菌劑，其中常溫固態(tài)的有機(jī)抗菌劑優(yōu)選4，5-二氯-2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮（DCOIT）；所述常溫液態(tài)的有機(jī)抗菌劑優(yōu)選自2-正辛基-4-異噻唑-3酮（OIT）、正丁基苯并異噻唑啉酮（BBIT）中的至少一種。

以上所述增塑劑可選用相關(guān)技術(shù)中塑料加工領(lǐng)域中已有的各種液體增塑劑，優(yōu)選包括以下物質(zhì)中的至少一種：鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二異癸酯、環(huán)氧大豆油、環(huán)氧油酸丁酯、己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯或磷酸三甲苯酯。

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》中所述負(fù)載型抗菌劑的制備方法中，將常溫液態(tài)有機(jī)抗菌劑或是有機(jī)抗菌劑溶液與所述粉末橡膠混合可采用相關(guān)技術(shù)中的各種混合手段，比如攪拌等。為了使有機(jī)抗菌劑盡量充分地負(fù)載到粉末橡膠上，將常溫液態(tài)的有機(jī)抗菌劑或是有機(jī)抗菌劑溶液與所述粉末橡膠混合至均勻后，靜置至所述常溫液態(tài)抗菌劑或是有機(jī)抗菌劑溶液被粉末橡膠完全吸收即可。所述完全吸收，即取走吸收了抗菌劑的粉末橡膠后，混合容器內(nèi)沒有肉眼可見液態(tài)物質(zhì)。

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》中所含有的負(fù)載型抗菌劑，有效解決了有機(jī)抗菌劑與普通的無機(jī)載體相容性差、難以負(fù)載的問題。并且粉末橡膠在負(fù)載了有機(jī)抗菌劑之后仍能保持粉末橡膠原有的特點，包括粒徑小，比表面積大，與熱塑性塑料相容性好的優(yōu)點。因此，將其添加到熱塑性塑料中，可起到提高抗菌效率，延長抗菌時效性和耐水性的作用。

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》中所述熱塑性塑料選自相關(guān)技術(shù)中的各種熱塑性塑料。優(yōu)選選自以下物質(zhì)中的至少一種：聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚苯乙烯（PS）、聚酰胺（PA）、聚酯（如PET、PBT）、聚氯乙烯（PVC）、聚碳酸酯（PC）、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物（ABS）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）。其中熱塑性塑料的混合物（合金）優(yōu)選包括聚碳酸酯與丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物的合金（PC/ABS合金）、聚丙烯與丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物的合金（PP/ABS合金）、聚酰胺與丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物的合金（PA/ABS合金）等。

在《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》的抗菌熱塑性塑料組合物中加入一定量的分散劑有助于負(fù)載型抗菌劑在塑料中的進(jìn)一步分散，使其用量更少，并且可以降低加工過程中的能耗。該發(fā)明所述的分散劑包括以下物質(zhì)中一種或幾種：乙撐雙硬脂酰胺（EBS）、聚乙烯蠟、硬脂酸鹽、白油等。其中優(yōu)選乙撐雙硬脂酰胺。分散劑以熱塑性塑料為100重量份數(shù)計，用量為0.05~5份，優(yōu)選為0.2~2份。

在《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》的抗菌熱塑性塑料組合物中加入一定量的相容劑可以使負(fù)載型抗菌劑與熱塑性塑料相容性更好，進(jìn)一步降低抗菌劑用量，特別是在基礎(chǔ)樹脂為熱塑性塑料合金的情況下，效果更為明顯。該發(fā)明所述的相容劑選自以下物質(zhì)中的至少一種：聚丙烯接枝馬來酸酐（PP-g-MAH）、聚丙烯接枝羧酸、氯化聚丙烯、聚丙烯接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯（PP-g-GMA）、聚乙烯接枝馬來酸酐（PE-g-MAH）、甲基丙烯酸-苯乙烯-丁二烯聚合物（MBS）和苯乙烯-馬來酸酐無規(guī)共聚物（SMA）。相容劑以熱塑性塑料為100重量份計，0.1~30份，優(yōu)選為1~5份。

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》的抗菌熱塑性塑料可以單獨使用上述的負(fù)載型抗菌劑，還可以將其與輔助抗菌劑一起復(fù)配使用。以進(jìn)一步提高抗菌的廣譜性和長效性。所述輔助抗菌劑包括無機(jī)抗菌劑和/或有機(jī)抗菌劑。所述無機(jī)抗菌劑是相關(guān)技術(shù)中的以殺菌金屬元素為殺菌組分，以沸石、磷酸鋯或玻璃為載體的抗菌劑；其中殺菌金屬元素優(yōu)選Ag離子、Zn離子、Cu離子等。無機(jī)抗菌劑優(yōu)選包括以下物質(zhì)中的至少一種：沸石載Ag抗菌劑、沸石載Zn抗菌劑、磷酸鋯載Ag抗菌劑、磷酸鋯載Zn抗菌劑、硅酸鹽玻璃載Ag抗菌劑、硅酸鹽玻璃載Zn抗菌劑、磷酸鹽玻璃載Ag抗菌劑、磷酸鹽玻璃載Zn抗菌劑、羥基磷灰石載Ag抗菌劑和羥基磷灰石載Zn抗菌劑。所述有機(jī)抗菌劑為相關(guān)技術(shù)中常用于塑料抗菌的有機(jī)抗菌劑，優(yōu)選包括噻菌靈、百菌清、多菌靈、吡啶硫酮鋅、聚六亞甲基胍鹽酸鹽、2，4，4’-三氯-2’-羥基二苯醚、鄰苯基苯酚、10，10′-氧聯(lián)吩噁吡（OBPA）、3-碘-2-炔丙基丁基氨基甲酸酯（IPBC）中的一種或幾種。由于粉末橡膠內(nèi)部和表面負(fù)載了所述有機(jī)抗菌劑，在加工過程中具有更好的流動性和潤滑性，與其他輔助抗菌劑在一起，可能會產(chǎn)生協(xié)效作用，使需要添加的抗菌劑總量減少，降低成本。所述輔助抗菌劑以熱塑性塑料為100重量份計，0.01~2份，優(yōu)選為0.05~1份。

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》的抗菌熱塑性塑料組合物也可以根據(jù)具體需要加入一定量的其他塑料加工助劑，例如增塑劑、增強(qiáng)劑、阻燃劑、抗靜電劑、成核劑、增韌劑、填充劑、潤滑劑、顏料等。其用量均為常規(guī)用量，或根據(jù)實際情況的要求進(jìn)行調(diào)整。

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》的抗菌熱塑性塑料組合物的制備方法，包括將所述熱塑性塑料和負(fù)載型抗菌劑在內(nèi)的組分按所述用量熔融共混而得所述的抗菌熱塑性塑料組合物的步驟。

具體來說，先將以上所述各個組分按量混合均勻，然后再進(jìn)行熔融共混、造粒等。混合設(shè)備，可采用相關(guān)加工技術(shù)中所用的各種混料設(shè)備，如攪拌機(jī)、捏和機(jī)等。熔融共混的設(shè)備可采用相關(guān)技術(shù)中的各種雙螺桿擠出機(jī)、單螺桿擠出機(jī)、密煉機(jī)、開煉機(jī)等，優(yōu)選雙螺桿擠出機(jī)。

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》的抗菌熱塑性塑料的制備方法中物料熔融共混溫度即為通常塑料加工中所用的共混溫度，可根據(jù)不同塑料的熔融溫度而定，應(yīng)該在既保證基體塑料完全熔融又不會使其分解的范圍內(nèi)選擇。

一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法改善效果

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》提供的抗菌熱塑性塑料組合物，采用負(fù)載型抗菌劑進(jìn)行抗菌改性。負(fù)載型抗菌劑采用具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的粉末橡膠作為載體，由于粉末橡膠內(nèi)部高度交聯(lián)的特殊結(jié)構(gòu)，并且粉末橡膠具有與有機(jī)抗菌劑相容性好的優(yōu)點，使其成為一種優(yōu)良的有機(jī)抗菌劑載體，可將抗菌劑負(fù)載于其內(nèi)部和表面，有效解決了有機(jī)抗菌劑與普通的無機(jī)載體相容性差、難以負(fù)載的問題，并且粉末橡膠在負(fù)載了有機(jī)抗菌劑之后仍能保持粉末橡膠原有的特點，包括粒徑小，比表面積大，與樹脂相容性好的優(yōu)點，將其添加到熱塑性塑料中，可以有效提高有機(jī)抗菌劑的抗菌效率，延長其時效性、耐水性。

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》提供了的抗菌熱塑性塑料組合物的制備方法，可以實現(xiàn)將熱塑性塑料和負(fù)載型抗菌劑等組分一次性共混擠出，可大大提高工作效率，同時實現(xiàn)良好的混合分散效果和抗菌效果。

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》制備的抗菌熱塑性塑料組合物具有顏色好、成本低、安全性高等優(yōu)點，其制備工藝簡單、易于操作，適于工業(yè)化應(yīng)用。

本發(fā)明公開了一種抗菌防輻射聚乙烯復(fù)合面料及其制備工藝。聚乙烯復(fù)合面料主要由超高分子量聚乙烯、鋁基有機(jī)金屬骨架、硫酸銅、巰基乙酸、檸檬酸、硼氫化鈉制得。本發(fā)明通過制備了鋁基有機(jī)金屬骨架，作為面料的電磁吸波材料，增加了電磁輻射在面料中的折射途徑，增大了電磁能的損耗，增強(qiáng)了面料的防輻射性能，又在鋁基有機(jī)金屬骨架上接枝了納米銅，用巰基乙酸作為接枝劑，增加了面料的抗菌壽命，并且用銅和鋁形成金屬網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)一步增強(qiáng)面料的防輻射性能。本發(fā)明制備的聚乙烯復(fù)合面料具有良好的抗菌性能，較長的抗菌壽命，還可以大幅度降低電磁輻射，使電磁輻射透過面料時達(dá)到人體可接受的程度，具有良好的實用性和工業(yè)生產(chǎn)價值。