CN101492572B - 抗菌高分子材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗菌高分子材料及其制备方法，该抗菌高分子材料主要由以下重量份的原料制备得到：高分子材料99.45-96.70份，助剂0.05-0.30份，季鏻阳离子改性粘土为0.50-3.00份。其制备方法是在助剂中采用熔融加工或者直接混合的方法，将季鏻阳离子改性粘土均匀分散到高分子材料中。本发明的抗菌高分子材料具有成本低、抗菌谱广、抗菌效率高、耐热温度较高、耐候性好、毒性小等优点，是载银抗菌高分子材料的理想替代品，可以应用在家电、电子、医疗卫生用品、橱具用品、建材、日用品或养殖业等领域。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料领域，特别涉及一种抗菌高分子材料及其制备方法。
背景技术
由于各类可溶性的消毒剂和有机抗菌剂的大量使用，曾一度受到抑制的全球性传染病发病率呈大幅回升趋势，不仅新的病原微生物被陆续发现，而且已知微生物的变异种群也越来越多，如SARS、禽流感、疯牛病和疯牛病等，对人类造成了严重的人员伤亡和巨大的经济损失。因此，开发和使用安全性高，效果长久的新型抗菌材料是一种行之有效的方法。也就是说，在需要防止微生物污染的地方采用长效安全的抗菌材料及制品，将控制微生物灾害的方法由被动变为主动，不损害其它微生物的环境，具有方便、经济、一劳永逸、环境友好等特点。目前，长效抗菌的塑料、橡胶、纤维、涂料和胶粘剂等高分子材料及制品的应用越来越广泛。
目前长效抗菌的高分子材料的制备主要采用如下两种方法：(1)在高分子材料表面接枝具有抗菌活性的功能基团；(2)添加抗菌剂。由于表面接枝的方法工艺复杂，成本高且不易控制，添加抗菌剂成了目前制备抗菌高分子材料的主要技术，
中国专利(申请号：98126231.7)公开了一种家电用抗菌高分子材料及制备方法。它是将含沸石、硫酸锌、氧化锌、硝酸银的抗菌剂与聚乙烯，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物共混制成抗菌母料，抗菌母料再加入到树脂中共混，经挤出、注塑等加工方式，制成抗菌高分子制品，这种制品对其表面的菌类可有效地抑菌和杀菌，可广泛应用到家电和日用品的高分子制品中。由于抗菌高分子材料中含有银离子和锌离子抗菌活性成分，具有高度安全性和优异的抗菌效果。但是其中的主要抗菌活性成分银离子存在价格高、颜色难以控制和对霉菌的效果较差的缺点。
中国专利(申请号：99122268.7)公开了聚苯并恶嗪/粘土纳米复合材料及其制备方法。该复合材料中含聚苯并恶嗪100份(重量)，含有机改性粘土3-10份(重量)，有机改性粘土(阳离子交换总容量为50-200meq/100g，粒径为200目-400目)，是将多元酚、伯胺和多聚甲醛直接与有机改性粘土用一步熔融缩合原位插层法制备，所得到的材料具有优良的力学性能、阻燃性能和加工性能。该复合材料中的有机改性粘土采用的有机阳离子改性剂是季铵盐类化合物。张葵花等采用离子交换法将不同季铵阳离子插层到钠基蒙脱土中制备了改性蒙脱土，其对革兰氏阳性菌(S.aureus)和革兰氏阴性菌(E.coli)均有很强的抗菌作用，并且其抗菌活性随着蒙脱土中季铵阳离子质量分数的增加而增强(《硅酸盐学报》，2006年，34(1)：87-93.)。虽然季铵阳离子改性粘土具有成本低、抗菌活性优良、颜色稳定等特点，可望作为高分子材料及制品的功能性添加剂。但是由于季铵盐类化合物的耐热性不够，所以季铵阳离子改性粘土在高分子材料及制品中的应用受到限制。
发明内容
为了弥补上述现有技术的缺陷，本发明的首要目的是提供一种含有季鏻阳离子改性粘土的抗菌高分子材料，由于季鏻阳离子改性粘土的热稳定性比季铵阳离子改性粘土好，故所制备的抗菌高分子材料具有耐热性优良、抗菌谱广、抗菌效率高、颜色稳定和成本低等特点。
本发明的另一目的在于提供上述抗菌高分子材料的制备方法。
本发明的目的通过以下技术方案实现：本发明所述的抗菌高分子材料是一种以高分子材料为分散基体、以季鏻阳离子改性粘土为分散相制得的高分子复合材料，其主要由以下重量份的原料制备得到：高分子材料99.45-96.70份、助剂0.05-0.30份和季鏻阳离子改性粘土为0.50-3.00份。
为更好的实现本发明，以下提供更为优选的技术方案：
上述高分子材料优选塑料、橡胶、合成纤维、涂料或胶粘剂等；上述季鏻阳离子改性粘土，优选将粘土和季鏻阳离子改性剂用离子交换法制备得到，该改性粘土中季鏻阳离子含量优选0.3-1.5mmol.g-1，粒径优选200-400目；上述助剂优选酰胺蜡或吐温-80(Tween 80，Polyoxyethylene(20)sorbitan monooleate)。
本发明采用的季鏻阳离子改性粘土是用离子交换法制备的，其制备方法是先将阳离子交换总容量为30-150mmol/100g的粘土5g，加入分散介质水45-95g，经高速搅拌形成稳定的悬浮体系，在粘土悬浮液中加入0.625-15mmol季鏻盐配成水溶液，加热到60-80℃，在强烈搅拌下进行离子交换反应4-6h，将反应液抽滤，得到灰白色沉淀物，用去离子水洗涤至无Cl-或Br-离子(用Ag+检验)，再经80℃真空干燥24h，最后研磨至200-400目的粉末，即为季鏻阳离子改性粘土。季鏻阳离子改性粘土的粒径一般要求在200目以上，粒径越小，越容易分散在高分子材料中。但是粒径太小，使制备工艺变复杂，成本增加。
本发明采用的季鏻阳离子改性剂优选结构式为[R1P(R2R3R4)]+X-的季鏻盐类化合物。其中，R1为是长链烷基取代基，碳原子数为8-18；R2、R3、R4为短链烷基取代基如甲基、乙基、丙基、丁基、苯基或苄基等，X为Cl或Br。
本发明采用的季鏻阳离子改性粘土，其原材料优选蒙脱石、蛭石、凹凸棒石、累托石等非金属层状硅酸盐矿物，层间具有可交换的阳离子，如Na+、K+、Ca+、Mg2+等。通过离子交换反应，可将粘土层间的无机阳离子置换出来，使季鏻阳离子嵌入粘土层间。
本发明还提供了上述抗菌高分子材料的制备方法，是在所述助剂中采用熔融加工或直接混合的方法将季鏻阳离子改性粘土均匀分散至所述高分子材料中。例如，若所述的高分子材料为固态并不易被溶剂溶解，并且其中的高分子聚合物或预聚物的熔融温度低于分解温度，则采用熔融加工工艺；而对于可被溶剂溶解的液态高分子材料，则采用直接混合的方法。
所述熔融加工是先将所述原料组分按所述重量配比在20-40℃下以600-1000rpm/min的转速混合均匀，然后在130-290℃的温度下经过成型加工工艺得到抗菌高分子材料；或者，所述原料不经混合均匀步骤，直接在130-290℃的温度下进行塑炼和成型加工工艺得到抗菌高分子材料；
所述直接混合是先将所述原料组分按所述重量配比混和，然后在70-90℃搅拌均匀即得到抗菌高分子材料。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
1、成本低。所用原材料都是市售产品、价格低，并且制备工艺简单；而载银化合物的成本太高。
2、广谱抗菌性能。可有效地抑制环境中的细菌、霉菌和孢子等微生物的生长，而载银高分子材料对霉菌的效果较差。
3、耐热温度较高。季鏻阳离子改性粘土中有机物的分解温度约为250℃，有利于将其添加在大多数通过熔融加工的高分子材料中；而季铵阳离子改性粘土中有机物的分解温度仅为200℃，使其在高分子材料中的应用受到限制。
4、耐候性好。季鏻阳离子插入粘土的层间，由于它与粘土形成分子级的紧密复合，故其稳定性好，耐候性优良，为稳定的长效复合材料。
5、毒性小。该抗菌剂的LD50＞5000mg/g，为实际无毒级物质，无致突变性，对皮肤无刺激性。
6、对机械力学性能没有影响。由于季鏻阳离子改性粘土的添加量低，仅为0.5-3.0％，故不会影响到高分子材料的力学性能。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步具体的说明，但本发明的实施方式不限于此。对于所制备的抗菌高分子材料，采用薄膜密着法测定其对大肠杆菌(ATCC25292)和金黄色葡萄球菌(ATCC6538)的抗菌性能；按GB/T 14522-1993进行荧光紫外灯暴露试验240小时，光源为UV-A灯(351nm)，按GB/T3979-1997、GB/T 7921-1997进行色差检测。
实施例1
季鏻阳离子改性粘土的用量为抗菌高分子材料总重量的0.5-3.0％，粒径为300目，类型包括八烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(OTBP/MMT)、十烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(DTBP/MMT)、十一烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(UDTBP/MMT)、十二烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(DDTBP/MMT)、十三烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(TRDTBP/MMT)、十四烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(TDTBP/MMT)、十五烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(PDTBP/MMT)、十六烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(HDTBP/MMT)、十八烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(ODTBP/MMT)、十四烷基三丁基季鏻阳离子改性蛭石(TDTBP/VMC)、十四烷基三丁基季鏻阳离子改性凹凸棒石(TDTBP/ATP)和十四烷基三丁基季鏻阳离子改性累托石(TDTBP/RCT)。先将PE(聚乙烯)塑料粒、酰胺蜡和季鏻阳离子改性粘土分别按重量比99.45∶0.05∶0.5，98.35∶0.15∶1.50和96.70∶0.30∶3.00称量，并在25℃下以600rpm/min的转速混合均匀；然后通过双螺杆熔融挤出机挤出造粒；再经过注塑工艺得到抗菌PE塑料试样。挤出造粒和注塑成型的温度都控制在150-180℃。测定抗菌PE塑料的抗菌和光稳定性能，试验结果见表1。
表1抗菌PE塑料的抗菌和光稳定性能
实施例2
季鏻阳离子改性粘土的用量为抗菌高分子材料重量的0.5-3.0％，季鏻阳离子含量为0.8mmol.g-1，粒径为200-400目，类型包括十四烷基三甲基季鏻阳离子改性蒙脱石(TDTMP/MMT)、十四烷基三乙基季鏻阳离子改性蒙脱石(TDTEP/MMT)、十四烷基三丙基季鏻阳离子改性蒙脱石(TDTPRP/MMT)、十四烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(TDTBP/MMT)、十四烷基三苯基季鏻阳离子改性蒙脱石(TDTPP/MMT)、十四烷基二甲基苄基季鏻阳离子改性蒙脱石(TDDMBP/MMT)。先将PP(聚丙烯)塑料粒、酰胺蜡和季鏻阳离子改性粘土分别按重量比99.45∶0.05∶0.5，98.35∶0.15∶1.50和96.70∶0.30∶3.00称量，并在25℃下以800rpm/min的转速混合均匀；然后通过双螺杆熔融挤出机挤出造粒；再经过注塑工艺得到抗菌PP塑料试样。挤出造粒和注塑成型的温度都控制在165-195℃。测定抗菌PP塑料的抗菌和光稳定性能，试验结果见表2。
表2抗菌PP塑料的抗菌和光稳定性能
实施例3
季鏻阳离子改性粘土的用量为抗菌高分子材料重量的0.5-3.0％，季鏻阳离子含量为0.4mmol.g-1，粒径为200-400目，类型包括十二烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(DDTBP/MMT)、十四烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(TDTBP/MMT)、十五烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(PDTBP/MMT)、十六烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(HDTBP/MMT)、十四烷基三丁基季鏻阳离子改性蛭石(TDTBP/VMC)、十四烷基三丁基季鏻阳离子改性凹凸棒石(TDTBP/ATP)和十四烷基三丁基季鏻阳离子改性累托石(TDTBP/RCT)。先将ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物)塑料粒、酰胺蜡和季鏻阳离子改性粘土分别按重量比99.45∶0.05∶0.5，97.80∶0.20∶2.00和96.70∶0.30∶3.00称量，并在25℃下以800rpm/min的转速混合均匀；然后通过双螺杆熔融挤出机挤出造粒；再经过注塑工艺得到抗菌ABS塑料试样。挤出造粒和注塑成型的温度都控制在195-235℃。测定抗菌ABS塑料的抗菌和光稳定性能，试验结果见表3。
表3抗菌ABS塑料的抗菌和光稳定性能
实施例4
季鏻阳离子改性粘土的用量为抗菌高分子材料重量的1.0-3.0％，季鏻阳离子改性粘土中季鏻阳离子含量为0.4mmol.g-1，粒径为300目，类型包括十三烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(TRDTBP/MMT)、十四烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(TDTBP/MMT)、十五烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(PDTBP/MMT)、十四烷基三丁基季鏻阳离子改性蛭石(TDTBP/VMC)、十四烷基三丁基季鏻阳离子改性凹凸棒石(TDTBP/ATP)和十四烷基三丁基季鏻阳离子改性累托石(TDTBP/RCT)。先将PA66(聚己二酰己二胺)塑料粒、酰胺蜡和季鏻阳离子改性粘土分别按重量比98.90∶0.10∶1.00，97.80∶0.20∶2.00和96.70∶0.30∶3.00称量，并在40℃下以800rpm/min的转速混合均匀；然后通过双螺杆熔融挤出机挤出造粒；再经过注塑工艺得到抗菌PA66塑料试样。挤出造粒和注塑成型的温度都控制在270-290℃。测定抗菌PA66塑料的抗菌和光稳定性能，试验结果见表4。
表4抗菌PA66塑料的抗菌和光稳定性能
实施例5
季鏻阳离子改性粘土的用量为抗菌高分子材料重量的0.5-3.0％，粒径为300目，类型包括十二烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(DDTBP/MMT)、十四烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(TDTBP/MMT)、十六烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(HDTBP/MMT)、十四烷基三甲基季鏻阳离子改性蒙脱石(TDTMP/MMT)、十四烷基三苯基季鏻阳离子改性蒙脱石(TDTPP/MMT)、十四烷基二甲基苄基季鏻阳离子改性蒙脱石(TDDMBP/MMT)、十四烷基三丁基季鏻阳离子改性蛭石(TDTBP/VMC)、十四烷基三丁基季鏻阳离子改性凹凸棒石(TDTBP/ATP)和十四烷基三丁基季鏻阳离子改性累托石(TDTBP/RCT)。高分子材料为环氧玻璃钢，是将环氧树脂E-44、苯乙烯、三乙醇胺和三乙烯四胺4种原材料负载在玻璃纤维上而得到的。抗菌环氧玻璃钢的制备工艺如下：先将环氧树脂E-44、苯乙烯、三乙醇胺、三乙烯四胺、酰胺蜡和季鏻阳离子改性粘土分别按重量比86.48∶4.32∶5.19∶3.46∶0.05∶0.5，85.52∶4.28∶5.13∶3.42∶0.15∶1.50和84.09∶4.20∶5.05∶3.36∶0.30∶3.00称量，并在25℃下以800rpm/min的转速混合均匀；再将混合物浇铸在800g/m2的中碱玻璃纤维布上，经推平、压实；然后将样品在室温下放置10天，最后在130℃固化6小时。测定抗菌环氧玻璃钢的抗菌和光稳定性能，试验结果见表5。
表5抗菌环氧环氧玻璃钢的抗菌和光稳定性能
实施例6
季鏻阳离子改性粘土的用量为抗菌高分子材料重量的0.5-3.0％，季鏻阳离子含量为0.8mol.g-1，粒径为300目，类型包括八烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(OTBP/MMT)、十烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(DTBP/MMT)、十一烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(UDTBP/MMT)、十二烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(DDTBP/MMT)、十三烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(TRDTBP/MMT)、十四烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(TDTBP/MMT)、十五烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(PDTBP/MMT)、十六烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(HDTBP/MMT)、十八烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(ODTBP/MMT)、十四烷基三甲基季鏻阳离子改性蒙脱石(TDTMP/MMT)、十四烷基三乙基季鏻阳离子改性蒙脱石(TDTEP/MMT)、十四烷基三丙基季鏻阳离子改性蒙脱石(TDTPRP/MMT)、十四烷基三苯基季鏻阳离子改性蒙脱石(TDTPP/MMT)、十四烷基二甲基苄基季鏻阳离子改性蒙脱石(TDDMBP/MMT)。高分子材料为丁苯橡胶，季鏻阳离子改性粘土的添加量以以重量份数计，分别为0.5、1.5和3.0，其配方如下：(1)乳聚丁苯橡胶1502 58.12，炭黑N234 29.06，氧化锌2.91，硬脂酸0.58，防老剂4010NA 0.58，防老剂RD 0.87，液体古马龙2.91，均匀剂M40 1.74，石蜡0.58，促进剂DM 0.70，促进剂D 0.35，硫1.05，酰胺蜡0.05，季鏻阳离子改性粘土0.50；(2)乳聚丁苯橡胶1502 57.50，炭黑N234 28.76，氧化锌2.87，硬脂酸0.57，防老剂4010NA 0.57，防老剂RD 0.86，液体古马龙2.87，均匀剂M40 1.72，石蜡0.57，促进剂DM 0.69，促进剂D 0.34，硫1.03，酰胺蜡0.15，季鏻阳离子改性粘土1.50；(3)乳聚丁苯橡胶1502 56.49，炭黑N234 28.25，氧化锌2.83，硬脂酸0.57，防老剂4010NA 0.57，防老剂RD 0.85，液体古马龙2.83，均匀剂M40 1.70，石蜡0.57，促进剂DM 0.68，促进剂D 0.34，硫1.02，酰胺蜡0.30，季鏻阳离子改性粘土3.00。试样制备工艺如下：先将乳聚丁苯橡胶置于双辊开炼机上，然后加入季鏻阳离子改性粘土、酰胺蜡、炭黑、氧化锌、硬脂酸、防老剂、液体古马龙、均匀剂、石蜡0.57、促进剂和硫，在130℃混炼均匀，下片后于普通硫化机上硫化得到抗菌丁苯橡胶试样，硫化温度为145℃，硫化时间为90min，压力为15MPa。测定抗菌丁苯橡胶的抗菌和光稳定性能，试验结果见表6。
表6抗菌丁苯橡胶的抗菌和光稳定性能
实施例7
季鏻阳离子改性粘土的用量为抗菌高分子材料重量的0.5-3.0％，类型包括十四烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(TDTBP/MMT)、十四烷基三丁基季鏻阳离子改性蛭石(TDTBP/VMC)、十四烷基三丁基季鏻阳离子改性凹凸棒石(TDTBP/ATP)和十四烷基三丁基季鏻阳离子改性累托石(TDTBP/RCT)。高分子材料为天然橡胶，季鏻阳离子改性粘土的添加量以重量份数计，分别为0.5、1.5和3.0，其配方如下：(1)天然橡胶(3#标准胶，泰国进口)90.42，氧化锌4.52，硬脂酸0.90，促进剂DM 0.90，促进剂D 0.45，硫2.26，酰胺蜡0.05，季鏻阳离子改性粘土0.50；(2)天然橡胶(3#标准胶，泰国进口)89.42，氧化锌4.47，硬脂酸0.89，促进剂DM 0.89，促进剂D 0.44，硫2.24，酰胺蜡0.15，季鏻阳离子改性粘土1.50；(3)天然橡胶(3#标准胶，泰国进口)87.91，氧化锌4.40，硬脂酸0.88，促进剂DM 0.88，促进剂D 0.43，硫2.20，酰胺蜡0.30，季鏻阳离子改性粘土3.00。试样制备工艺如下：先将天然橡胶置于双辊开炼机上，然后加入季鏻阳离子改性粘土、酰胺蜡、氧化锌、硬脂酸、促进剂和硫，在130℃混炼均匀，下片后于普通硫化机上硫化得到抗菌天然橡胶试样，硫化温度为143℃，硫化时间为25min，压力为15MPa。测定抗菌天然橡胶的抗菌和光稳定性能，试验结果见表7。
表7抗菌天然橡胶的抗菌和光稳定性能
实施例8
季鏻阳离子改性粘土的用量为抗菌高分子材料重量的1.5％，粒径为400目，类型包括十四烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(TDTBP/MMT)、十四烷基三丁基季鏻阳离子改性蛭石(TDTBP/VMC)、十四烷基三丁基季鏻阳离子改性凹凸棒石(TDTBP/ATP)和十四烷基三丁基季鏻阳离子改性累托石(TDTBP/RCT)。先将纺丝级的PP(聚丙烯)树脂粒、酰胺蜡和季鏻阳离子改性粘土按重量比98.35∶0.15∶1.50称量，并在25℃下以1000rpm/min的转速混合均匀，然后通过双螺杆熔融挤出机挤出造粒，再经熔融纺丝得到抗菌PP纤维。挤出造粒和熔融纺丝的温度都控制在165-185℃。测定抗菌PP纤维的抗菌和光稳定性能，试验结果见表8。
表8抗菌PP纤维的抗菌和光稳定性能
实施例9
季鏻阳离子改性粘土的用量为抗菌高分子材料重量的0.5-3.0％，季鏻阳离子含量为0.8mol.g-1，粒径为400目，类型包括十二烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(DDTBP/MMT)、十三烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(TRDTBP/MMT)、十四烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(TDTBP/MMT)、十五烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(PDTBP/MMT)、十六烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(HDTBP/MMT)、十四烷基三甲基季鏻阳离子改性蒙脱石(TDTMP/MMT)、十四烷基三乙基季鏻阳离子改性蒙脱石(TDTEP/MMT)、十四烷基三丙基季鏻阳离子改性蒙脱石(TDTPRP/MMT)、十四烷基三苯基季鏻阳离子改性蒙脱石(TDTPP/MMT)、十四烷基二甲基苄基季鏻阳离子改性蒙脱石(TDDMBP/MMT)。先将纺丝级的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)树脂、酰胺蜡和季鏻阳离子改性粘土分别按重量比99.45∶0.05∶0.5，98.35∶0.15∶1.50和96.70∶0.30∶3.00称量，并在40℃下以1000rpm/min的转速混合均匀，然后通过双螺杆熔融挤出机挤出得到切片，再经熔融纺丝得到抗菌PET纤维。挤出造粒和熔融纺丝的温度都控制在255-275℃。测定抗菌PET纤维的抗菌和光稳定性能，试验结果见表9。
表9抗菌PET纤维的抗菌和光稳定性能
实施例10
季鏻阳离子改性粘土的用量为抗菌高分子材料重量的0.5-1.5％，粒径为300目，类型包括十三烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(TRDTBP/MMT)、十四烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(TDTBP/MMT)、十五烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(PDTBP/MMT)、十四烷基三甲基季鏻阳离子改性蒙脱石(TDTMP/MMT)、十四烷基三乙基季鏻阳离子改性蒙脱石(TDTEP/MMT)、十四烷基三丙基季鏻阳离子改性蒙脱石(TDTPRP/MMT)、十四烷基三丁基季鏻阳离子改性蛭石(TDTBP/VMC)、十四烷基三丁基季鏻阳离子改性凹凸棒石(TDTBP/ATP)和十四烷基三丁基季鏻阳离子改性累托石(TDTBP/RCT)。先将硅丙乳液型内墙涂料(固含量为50％)、吐温-80和季鏻阳离子改性粘土分别按重量比为99.45∶0.05∶0.50，98.90∶0.10∶1.00和98.35∶0.15∶1.50称量，然后升温至70℃并用电动搅拌机搅拌均匀，得到抗菌内墙涂料。测定抗菌内墙涂料的抗菌和光稳定性能，试验结果见表10。
表10抗菌内墙涂料的抗菌和光稳定性能
实施例11
季鏻阳离子改性粘土的用量为抗菌高分子材料重量的0.5-1.5％，粒径为300目，类型包括十烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(DTBP/MMT)、十一烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(UDTBP/MMT)、十二烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(DDTBP/MMT)、十三烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(TRDTBP/MMT)、十四烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(TDTBP/MMT)、十五烷基三丁基季鏻阳离子改性蒙脱石(PDTBP/MMT)、十二烷基三丁基季鏻阳离子改性蛭石(DDTBP/VMC)、十二烷基三丁基季鏻阳离子改性凹凸棒石(DDTBP/ATP)和十二烷基三丁基季鏻阳离子改性累托石(DDTBP/RCT)。先将白乳胶(固含量为50％)、吐温-80和季鏻阳离子改性粘土分别按重量比为99.45∶0.05∶0.50，98.90∶0.10∶1.00和98.35∶0.15∶1.50称量，然后升温至90℃并用电动搅拌机搅拌均匀，得到抗菌白乳胶。测定抗菌白乳胶的抗菌和光稳定性能，试验结果见表11。
表11抗菌白乳胶的抗菌和光稳定性能
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种抗菌高分子材料，其特征在于主要由以下重量份的原料制备得到：高分子材料99..45-96.70份、助剂0.05-0.30份和季鏻阳离子改性粘土0.50-3.00份；
所述抗菌高分子材料的制备方法是在所述助剂中采用熔融加工或直接混合的方法将所述季鏻阳离子改性粘土均匀分散至所述高分子材料中即得到所述的抗菌高分子材料。
所述熔融加工是先将所述原料组分按所述重量配比在20-40℃下以600-1000rpm/min的转速混合均匀，在195-290℃的温度下通过塑炼工艺将其分散均匀，然后在195-290℃的温度下经过成型加工工艺得到抗菌高分子材料；所述直接混合是先将所述原料组分按所述重量配比混合，然后在70-90℃搅拌均匀即得到抗菌高分子材料。
2.根据权利要求1所述的抗菌高分子材料，其特征在于：所述高分子材料是塑料、橡胶、合成纤维、涂料或胶粘剂；所述季鏻阳离子改性粘土，是将粘土和季鏻阳离子改性剂经离子交换后制得的，季鏻阳离子含量为0.3-1.5mmol.g-1，粒径为200-400目；所述助剂是酰胺蜡或吐温-80。
3.根据权利要求2所述的抗菌高分子材料，其特征在于：所述粘土是非金属层状硅酸盐矿物，层间具有可交换的阳离子；所述季鏻阳离子改性剂是结构式为[R1P(R2R3R4)]+X-的季鏻盐类化合物，其中，R1为长链烷基取代基，碳原子数为8-18；R2、R3、R4为短链烷基取代基，包括甲基、乙基、丙基、丁基、苯基或苄基，X为Cl或Br。
4.根据权利要求2所述的抗菌高分子材料，其特征在于：所述非金属层状硅酸盐矿物包括蒙脱石、蛭石、凸凹棒石或累托石。
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