CN109867918A - 一种性能优异的接触抗菌材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种性能优异的接触抗菌聚酯复合材料及其制备方法,特别是一种回收PET材料的制备方法,所述复合材料包括聚酯65~95份,醋酸乙烯酯基共聚物5~35份,环氧化纳米氧化锌0.1~4份。本发明的材料韧性好,强度高,并且具有优异的非迁移抗菌性能,可用于制备各种纤维及织物、塑料包装制品、汽车内饰件和医疗耗材等。
Description
技术领域
本发明涉及一种性能优异的接触抗菌聚酯复合材料及其制备方法,属于聚合物加工与改性技术领域。
背景技术
聚酯类化合物,如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚碳酸酯(PC)等具有耐热性好、强度高等优良性能,广泛用于合成涤纶纤维、膜、汽车结构件与内饰件、吹塑制品等领域,结果大量废旧PET等聚酯给环境带来污染,已引起广泛关注。面对大量废弃的PET,如何实现其回收和循环利用成为一个亟待解决的社会问题。废旧PET的回收利用成为当务之急。
回收PET因降解等原因导致分子链发生断裂,分子量大幅降低,力学性能不能满足应用要求,带来其特性粘数低、流动稳定性差、脱模困难、成型制品冲击性差等问题,一般不能直接注射和挤出成型,尤其难以制备高端产品。为此人们通过各种方法提高回收PET的特性粘度,提高其韧性。CN201310253205中扩链剂为苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯,CN201410779308中增韧剂为乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物,《低模温玻纤增强PET复合材料的制备与表征》中用PTW改性,《中空玻璃微珠含量对回收聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚碳酸酯基复合泡沫材料性能的影响》中用乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯(E-MA-GMA)改性,然而上述文献的冲击强度远低于PET材料的韧性要求。
此外,研究发现聚酯不具有抗菌性能,从而限制了聚酯材料,特别是PET材料在许多领域的应用。随着经济的快速发展,人们对抗菌型产品提出了越来越高的要求。无机抗菌材料因具有广谱抗菌、耐腐蚀、使用范围广、使用安全等优点,成为抗菌剂研究的热点。以ZnO为代表的活性氧化物是最早被应用的无机抗菌材料之一。从一些杀菌软膏到贴片式膏药,从化妆品到药物,都在大量的使用。研究表明,ZnO对多种皮肤病尤其是由金黄色葡萄球菌引起的各种特异性皮疹、湿疹具有奇特的杀灭和抑制效果。氧化锌是一种具有良好生物相容性、环境协调性和安全抗菌性的无机抗菌剂材料。人们通过在PET材料中加入ZnO来改善其抗菌性,如专利CN200910053298将抗菌粉体与聚酯原料混合制成多功能聚酯母料,所述抗菌粉体包括氧化锌,然后制备涤纶纺丝。然而纳米氧化锌的加入会催化PET的热降解,导致材料韧性很差。此外,未经改性的纳米氧化锌极易团聚,减小了比表面积,从而减弱纳米氧化锌的抑菌效果,并且纳米氧化锌会逐渐从基体迁移到环境中,使得复合材料抗菌寿命短,且存在环境污染的问题。因此,极有必要发明一种高韧性的非迁移型抑菌PET复合材料。本发明的PET抗菌复合材料不仅具有优异的力学性能,还具有优异的接触抗菌能力,即非迁移型抗菌,可广泛应用于纤维及织物、塑料包装材料、汽车内饰件、医用耗材等领域。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种综合性能优异的接触抗菌聚酯复合材料及其制备方法,特别是一种回收PET材料的制备方法。纳米氧化锌经过环氧化改性,环氧基团会与聚酯的端羧基或端羟基反应,从而使纳米氧化锌与聚酯通过化学键相连接,牢牢的锁定在聚酯基体中,不会迁移出来,使得聚酯复合材料具有优异的接触抗菌能力。虽然纳米氧化锌会诱导聚酯材料的热降解,使材料性能下降;但是纳米氧化锌经过环氧化改性后,表面带有的环氧基团能与聚酯发生原位反应形成星形或者微交联结构而赋予材料优异的物理机械性能;醋酸乙烯酯基共聚物的加入也能对聚酯起扩链作用,同时赋予聚酯优异的韧性。此外,在70~95份回收PET中加入5~30份醋酸乙烯酯基共聚物,在螺杆挤出机/密炼机中熔融共混,利用醋酸乙烯酯基共聚物上的环氧基团与回收PET上的端羧基或端羟基反应,实现反应增容,达到很好的增韧效果;同时,该醋酸乙烯酯基共聚物还能与回收PET原位反应形成特殊的梳状共聚物结构,使得回收PET的熔体强度明显提高。利用废弃资源,以较低的成本制备高强度、高性能的复合材料,既能满足实际使用需求,又能很好的保护环境。
本发明的目的是这样实现的,一种性能优异的接触抗菌聚酯复合材料,所述复合材料可以由以下方法获得:
(1)将聚酯、醋酸乙烯酯基共聚物、环氧化纳米氧化锌根据重量份配比在室温下预混均匀,然后通过双螺杆挤出机熔融挤出即可得到一种性能优异的接触抗菌聚酯复合材料,其中熔融挤出温度为聚酯熔点以上1~30℃,螺杆转速为100~350rpm;
或者(2)将聚酯、醋酸乙烯酯基共聚物、环氧化纳米氧化锌根据重量份配比加入密炼机内进行熔融共混3~10分钟即可得到一种接触抗菌聚酯复合材料,其中熔融共混温度为聚酯熔点以上1~30℃。
所述复合材料由以下组分按照重量份配比组成:聚酯65~95份,醋酸乙烯酯基共聚物5~35份,环氧化纳米氧化锌0.1~4份。
所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯材料中的至少一种,其特性粘度为0.3~1.8dL/g。
所述环氧化纳米氧化锌表面接枝了至少1个环氧基团,其制备方法为:
(1)将纳米氧化锌、溶剂和环氧基化合物按照重量份配比5~15:65~85:2~30混合,在30~70℃下反应1~24小时,提纯后得到环氧化纳米氧化锌;或者
(2)将纳米氧化锌、溶剂和环氧基化合物按照重量份配比80~99:0.5~20:0.5~5高速搅拌处理2~10分钟即可得到环氧化纳米氧化锌;
其中所述环氧基化合物中至少含有一个-Si-O-基团,
所述纳米氧化锌粒径为10~300纳米,
所述溶剂为水、甲醇、乙醇中的至少一种。所述醋酸乙烯酯基共聚物中醋酸乙烯酯的质量含量为45~75%。
所述醋酸乙烯酯基共聚物中至少还含有甲基丙烯酸缩水甘油酯和乙烯结构单元,其中甲基丙烯酸缩水甘油酯的质量百分含量为0.5~10%。
所述复合材料中还可以按照重量份配比加入扩链剂0.05~3份,抗氧剂0.1~1份,润滑剂0.01~1份,成核剂0.1~3份,其中所述扩链剂为环氧类扩链剂和异氰酸酯类扩链剂中的至少一种,所述抗氧剂是四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的至少一种;所述润滑剂为固体石蜡、液体石蜡、聚乙烯蜡、硬脂酸酰胺、甲撑双硬脂酸酰胺、N,N-乙撑双硬脂酸酰胺和季戊四醇硬脂酸酯中的至少一种;所述成核剂为滑石粉、硬脂酸镁、苯甲酸钠和Surlyn8920中的至少一种。
所述的一种性能优异的接触抗菌聚酯复合材料的应用,可应用于抗菌性纤维及织物、塑料包装、汽车内饰件和医疗耗材等领域。
一种性能优异的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)复合材料,所述复合材料由以下组分按照重量份配比组成:回收PET 70~95份,醋酸乙烯酯基共聚物5~30份,功能性助剂0.01~10份;其中
所述回收PET的特性粘度为0.3~1.0dL/g,
所述醋酸乙烯酯基共聚物中醋酸乙烯酯的质量含量为45~75%,
所述功能性助剂为扩链剂、抗水解剂、抗氧剂、成核剂和润滑剂中的至少一种。
所述醋酸乙烯酯基共聚物中至少还含有甲基丙烯酸缩水甘油酯和乙烯结构单元,其中甲基丙烯酸缩水甘油酯的质量百分含量为0.5~10%。
所述韧性PET复合材料由以下方法获得:
(1)将回收PET、醋酸乙烯酯基共聚物和功能性助剂根据重量份配比在室温下预混均匀,然后将预混物由双螺杆挤出机连续熔融挤出即可得到一种韧性PET复合材料,其中熔融挤出温度为PET的熔点以上1~30℃,螺杆转速为100~350rpm;或者
(2)将回收PET、醋酸乙烯酯基共聚物和功能性助剂根据重量份配比加入密炼机内进行熔融共混3~10分钟,即可得到一种韧性PET复合材料,其中熔融共混温度为PET的熔点以上1~30℃。
本发明的主要优点在于:
1.通过环氧化纳米氧化锌的添加,聚酯材料的抑菌性能得到明显提高,并且有效抑制了氧化锌在聚酯基体内的迁移;同时环氧化纳米氧化锌还能与聚酯发生原位反应,削弱了氧化锌对聚酯的降解作用,使材料具有优异的机械性能,如冲击强度。
2.与同类弹性体如PTW(乙烯-正丁基丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物)相比,醋酸乙烯酯基共聚物对PET的改性效果更好,如冲击强度更高。
3.该醋酸乙烯酯基共聚物对回收聚酯(旧料)增韧改性效果明显优于对新合成聚酯的增韧改性效果。
附图说明
图1为本发明实施例1与对比例4所得接触抗菌聚酯复合材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈测试。
具体实施方式
下面结合实施例和对比例详细描述本发明,但实施例不应限制本发明的范围。
实施例1
将聚对苯二甲酸乙二醇酯(特性粘度为0.7dL/g)80份,乙烯-醋酸乙烯酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(醋酸乙烯酯质量含量为60%,甲基丙烯酸缩水甘油酯质量含量为3%)20份,环氧化纳米氧化锌2份(粒径为30nm)在室温下预混均匀,然后通过双螺杆挤出机熔融挤出(挤出温度为260℃,螺杆转速为150rpm)得到一种性能优异的接触抗菌聚酯复合材料。
所述环氧化纳米氧化锌的制备方法为:将纳米氧化锌、乙醇、水和KH560按照重量份配比95:2:1:2高速搅拌处理8分钟即可得到环氧化纳米氧化锌,其中KH560的接枝率为0.8%。
实施例2
将聚对苯二甲酸丁二醇酯(特性粘度为0.9dL/g)80份,乙烯-醋酸乙烯酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(醋酸乙烯酯质量含量为50%,甲基丙烯酸缩水甘油酯质量含量为4%)20份,环氧化纳米氧化锌3份(粒径为20nm)在室温下预混均匀,然后通过双螺杆挤出机熔融挤出(挤出温度为240℃,螺杆转速为150rpm)得到一种性能优异的接触抗菌聚酯复合材料。
所述环氧化纳米氧化锌的制备方法为:将纳米氧化锌、甲醇、水和KH560按照重量份配比80:1.5:1.5:1高速搅拌处理6分钟即可得到环氧化纳米氧化锌,其中KH560的接枝率为0.6%
实施例3
将聚对苯二甲酸乙二醇酯(特性粘度为0.85dL/g)70份,乙烯-醋酸乙烯酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(醋酸乙烯酯质量含量为60%,甲基丙烯酸缩水甘油酯质量含量为3%)30份,环氧化纳米氧化锌2.5份(粒径为100nm),四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.3份,聚乙烯蜡0.1份,滑石粉1份在室温下预混均匀,通过双螺杆挤出机熔融挤出(挤出温度为265℃,螺杆转速为200rpm)即可得到一种性能优异的接触抗菌聚酯复合材料。所述环氧化纳米氧化锌的制备方法为同实施例2。
实施例4
将聚碳酸酯(特性粘度为1.5dL/g)85份,乙烯-醋酸乙烯酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(醋酸乙烯酯质量含量为70%,甲基丙烯酸缩水甘油酯质量含量为2%)15份,环氧化纳米氧化锌1份(粒径为20nm),加入密炼机内熔融共混4分钟(共混温度为250℃),得到一种性能优异的接触抗菌聚酯复合材料。
所述环氧化纳米氧化锌的制备方法为:将纳米氧化锌、乙醇、水和KH560按照重量份配比8:72:4:4混合,在40℃下反应16小时,提纯后得到环氧化纳米氧化锌,其中KH560的接枝率为1.3%。
实施例5
将聚对苯二甲酸乙二醇酯(特性粘度为0.65dL/g)75份,乙烯-醋酸乙烯酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(醋酸乙烯酯质量含量为60%,甲基丙烯酸缩水甘油酯质量含量为3%)25份,环氧化纳米氧化锌1.5份(粒径为20nm),四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.4份,硬脂酸酰胺0.2份,苯甲酸钠1份加入密炼机内熔融共混5分钟(共混温度为250℃),得到一种性能优异的接触抗菌聚酯复合材料。
所述环氧化纳米氧化锌的制备方法为:将纳米氧化锌、乙醇、水和KH560按照重量份配比8:80:6:6混合,在50℃下反应10小时,提纯后得到环氧化纳米氧化锌,其中KH560的接枝率为1.7%。
对比例1
将聚对苯二甲酸乙二醇酯(特性粘度为0.7dL/g)100份由双螺杆挤出机熔融挤出(挤出温度为260℃,螺杆转速为150rpm)即得到一种PET复合材料。
对比例2
将聚对苯二甲酸乙二醇酯(特性粘度为0.7dL/g)100份,未改性纳米氧化锌2份(粒径为30nm)在室温下预混均匀,然后通过双螺杆挤出机熔融挤出(挤出温度为260℃,螺杆转速为150rpm)得到一种抗菌聚酯复合材料。
对比例3
将聚对苯二甲酸乙二醇酯(特性粘度为0.7dL/g)100份,环氧化纳米氧化锌2份(粒径为30nm)在室温下预混均匀,然后通过双螺杆挤出机熔融挤出(挤出温度为260℃,螺杆转速为150rpm)得到一种性能优异的接触抗菌聚酯复合材料。所述环氧化纳米氧化锌的制备方法同实施例1。
对比例4
将聚对苯二甲酸乙二醇酯(特性粘度为0.7dL/g)80份,乙烯-醋酸乙烯酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(醋酸乙烯酯质量含量为60%,甲基丙烯酸缩水甘油酯质量含量为3%)20份,未改性纳米氧化锌2份(粒径为30nm)在室温下预混均匀,然后通过双螺杆挤出机熔融挤出(挤出温度为260℃,螺杆转速为150rpm)得到一种抗菌聚酯复合材料。
将上述实施例1-3和对比例1-4挤出得到的聚酯复合材料经充分干燥后做熔融指数测试,并在注塑机上注射标准样条用以拉伸和冲击性能测试,通过大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抑菌实验和抑菌圈实验测试复合材料的抑菌率和纳米氧化锌的迁移行为,测试结果如表1所示。将实施例4-5得到的聚酯复合材料做熔融指数测试,并通过平板硫化机热压成型,根据相关标准裁成标准样条用以拉伸和冲击性能测试,通过大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抑菌实验和抑菌圈实验测试复合材料的抑菌率和纳米氧化锌的迁移行为,测试结果如表1所示。
表1
实施例6
将回收聚对苯二甲酸乙二醇酯(特性粘度为0.7dL/g)80份,乙烯-醋酸乙烯酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(醋酸乙烯酯质量含量为60%,甲基丙烯酸缩水甘油酯质量含量为3%)20份在室温下预混均匀,然后将预混物由双螺杆挤出机连续熔融挤出(挤出温度为260℃,螺杆转速为150rpm)即得到一种韧性聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料。
实施例7
将回收聚对苯二甲酸乙二醇酯(特性粘度为0.7dL/g)85份,乙烯-醋酸乙烯酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(醋酸乙烯酯质量含量为60%,甲基丙烯酸缩水甘油酯质量含量为3%)15份,三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯0.4份,硬脂酸酰胺0.2份,苯甲酸钠1份加入密炼机内进行熔融共混5分钟(共混温度为265℃),即可得到一种韧性聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料。
实施例8
将回收聚对苯二甲酸乙二醇酯(特性粘度为0.65dL/g)80份,乙烯-醋酸乙烯酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(醋酸乙烯酯质量含量为70%,甲基丙烯酸缩水甘油酯质量含量为2%)20份,四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.5份加入密炼机内进行熔融共混8分钟(共混温度为250℃),即得到一种韧性聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料。
实施例9
将回收聚对苯二甲酸乙二醇酯(特性粘度为0.6dL/g)75份,乙烯-醋酸乙烯酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(醋酸乙烯酯质量含量为50%,甲基丙烯酸缩水甘油酯质量含量为5%)25份,β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯0.2份,季戊四醇硬脂酸酯0.1份在室温下预混均匀,然后将预混物由双螺杆挤出机连续熔融挤出(挤出温度为255℃,螺杆转速为180rpm)即可得到一种韧性聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料。
对比例5
将回收聚对苯二甲酸乙二醇酯(特性粘度为0.7dL/g)100份由双螺杆挤出机熔融挤出(挤出温度为260℃,螺杆转速为150rpm)即得到一种PET复合材料。
对比例6
将回收聚对苯二甲酸乙二醇酯(特性粘度为0.7dL/g)80份,乙烯-正丁基丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物20份在室温下预混均匀,然后将预混物由双螺杆挤出机连续熔融挤出(挤出温度为260℃,螺杆转速为150rpm)即得到一种韧性聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料。
对比例7
将新合成聚对苯二甲酸乙二醇酯(特性粘度为0.95dL/g)80份,乙烯-醋酸乙烯酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(醋酸乙烯酯质量含量为60%,甲基丙烯酸缩水甘油酯质量含量为3%)20份在室温下预混均匀,然后将预混物由双螺杆挤出机连续熔融挤出(挤出温度为260℃,螺杆转速为150rpm)即得到一种韧性聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料。
将实施例6,9和对比例5-7得到的聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料经充分干燥后做熔融指数测试,并在注塑机上注射标准样条用以拉伸和冲击性能测试,测试结果如表2所示;将实施例7-8得到的韧性聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料经充分干燥后做熔融指数测试,并通过平板硫化机热压成型,根据相关标准裁成标准样条用以拉伸和冲击性能测试,测试结果如表2所示。
表2
实施例和对比例中拉伸性能(拉伸强度和断裂伸长率)根据GB/T1040-1992标准测试,拉伸速率为50mm/min;缺口冲击强度根据GB/T1043-1993标准测试,缺口深度为2mm。所有力学性能均在23℃环境中放置24小时后测得。聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯的熔融指数分别在(260℃,2.16kg)、(250℃,2.16kg)、(300℃,1.2kg)标准条件下测得。复合材料抑菌圈实验采用Kirby-Bauer测试方法(如Am.J.Clin.Pathol.1966,45,493-496.),复合材料抑菌率实验采用平板计数法(J.FoodSci.2012,77,280-286)。所用聚对苯二甲酸乙二醇酯为常州华润公司产品,所用聚对苯二甲酸丁二醇酯为康辉石化公司产品,所用聚碳酸酯为台湾奇美公司产品;所用回收聚对苯二甲酸乙二醇酯为浙江嘉丽再生资源有限责任公司产品;其余化学品为市售产品。
由表1中数据可知,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和只加环氧化纳米氧化锌或未改性纳米氧化锌的复合材料都很脆(对比例1-3),但加环氧化纳米氧化锌的材料的韧性和强度明显优于加未改性纳米氧化锌的材料;加入纳米氧化锌和醋酸乙烯酯基共聚物的复合材料的韧性也较差(对比例3),这是因为纳米氧化锌诱导PET聚酯基体降解导致材料脆化;本发明(如实施例1)公开的复合材料由于环氧化纳米氧化锌表面的环氧基团与聚酯端羧基或端羟基发生原位反应,能很好的弥补聚酯的降解而使材料韧性优异;醋酸乙烯酯基共聚物与聚酯原位反应形成梳状超支化共聚物,能够显著提高醋酸乙烯酯基共聚物与聚酯基体的相容性和熔体粘度,赋予聚酯优异的韧性。由图1可知,与对比例4相比,本发明(如实施例1)公开的复合材料无抑菌圈出现,这是因为环氧化纳米氧化锌与聚酯基体通过化学键相连接,不会从基体中迁移出来;同时纳米氧化锌经过环氧化改性后,分散更均匀,使得复合材料的抑菌率也更高。值得说明的是,氧化锌催化聚酯发生适度降解产生更多的端羟基和端羧基,能够提高聚酯与环氧基团和醋酸乙烯酯基共聚物的反应程度,反而有力于聚酯材料性能的提高,即本发明中环氧化纳米氧化锌和醋酸乙烯酯基共聚物对提高聚酯材料的性能具有协同效应。可见,通过本发明获得的聚酯复合材料不仅具有优异的性能,还具有优异的抗菌能力,而且抑菌剂不会迁移到基体外面,可广泛应用于纤维及织物、塑料包装材料、汽车内饰件、医用耗材等领域。
由表2中数据可知,与回收PET(对比例5)相比,采用醋酸乙烯酯基共聚物改性的回收PET(如实施例6)的断裂伸长率、缺口冲击强度分别提高64.7倍和21.7倍,同时熔融指数显著降低,这是因为醋酸乙烯酯基共聚物与回收PET发生反应原位形成梳状超支化结构,显著改善了两组分的相容性,提高了回收PET的韧性和熔体粘度,而且该改性效果明显优于传统增韧剂乙烯-正丁基丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物对回收PET的改性效果(对比例6)。与新合成PET相比(对比例7),本发明公开的醋酸乙烯酯基共聚物对回收PET(如实施例6)的改性效果更显著,例如醋酸乙烯酯基共聚物改性回收PET的拉伸强度、断裂伸长率和缺口冲击强度分别为醋酸乙烯酯基共聚物改性新合成PET的1.43倍、9.2倍和4.2倍,而熔融指数却为醋酸乙烯酯基共聚物改性新合成PET的18%,说明回收PET更容易与醋酸乙烯酯基共聚物发生反应形成梳状超支化共聚物。由此可见,通过本发明获得的聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料具有拉伸强度高、断裂伸长率高、冲击韧性好等优点,适合制备对机械性能要求高的日常用品和器件。
所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本发明的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。因此,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种性能优异的接触抗菌聚酯复合材料,其特征在于,所述材料按照重量份配比组成包括:聚酯65~95份,醋酸乙烯酯基共聚物5~35份,环氧化纳米氧化锌0.1~4份。
2.如权利要求1所述的一种性能优异的接触抗菌聚酯复合材料,其特征在于,所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯材料中的至少一种,其特性粘度为0.3~1.8dL/g。
3.如权利要求1所述的一种性能优异的接触抗菌聚酯复合材料,其特征在于,所述环氧化纳米氧化锌表面至少含有1个环氧基团,其制备方法为:
(1)将纳米氧化锌、溶剂和环氧基化合物按照重量份配比5~15:65~85:2~30混合,在30~70℃下反应1~24小时,提纯后得到环氧化纳米氧化锌;或者
(2)将纳米氧化锌、溶剂和环氧基化合物按照重量份配比80~99:0.5~20:0.5~5高速搅拌处理2~10分钟即可得到环氧化纳米氧化锌;
其中所述环氧基化合物中至少含有一个-Si-O-基团,
所述纳米氧化锌粒径为10~300纳米,
所述溶剂为水、甲醇、乙醇中的至少一种。
4.如权利要求1所述的一种性能优异的接触抗菌聚酯复合材料,其特征在于,所述醋酸乙烯酯基共聚物中醋酸乙烯酯的质量含量为45~75%。
5.如权利要求1所述的一种性能优异的接触抗菌聚酯复合材料,其特征在于,所述醋酸乙烯酯基共聚物中至少还含有甲基丙烯酸缩水甘油酯和乙烯结构单元,其中甲基丙烯酸缩水甘油酯的质量百分含量为0.5~10%。
6.一种聚酯复合材料,其特征在于,所述复合材料按照重量份配比组成包括:回收聚对苯二甲酸乙二醇酯70~95份,醋酸乙烯酯基共聚物5~30份,
所述回收聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘度为0.3~1.0dL/g,
所述醋酸乙烯酯基共聚物中醋酸乙烯酯的质量含量为45~75%。
7.如权利要求6所述的一种聚酯复合材料,其特征在于,所述醋酸乙烯酯基共聚物中至少还含有甲基丙烯酸缩水甘油酯和乙烯结构单元,其中甲基丙烯酸缩水甘油酯的质量百分含量为0.5~10%。
8.权利要求1-5任一项所述复合材料的制备方法,其步骤包括:
(1)将聚酯、醋酸乙烯酯基共聚物、环氧化纳米氧化锌根据重量份配比在室温下预混均匀,然后通过双螺杆挤出机熔融挤出即可得到一种性能优异的接触抗菌聚酯复合材料,其中熔融挤出温度为聚酯熔点以上1~30℃,螺杆转速为100~350rpm;
或者
(2)将聚酯、醋酸乙烯酯基共聚物、环氧化纳米氧化锌根据重量份配比加入密炼机内进行熔融共混3~10分钟,即可得到一种性能优异的接触抗菌聚酯复合材料,其中熔融共混温度为聚酯熔点以上1~30℃。
9.权利要求6-7任一项所述复合材料的制备方法,其步骤包括:(1)将回收聚对苯二甲酸乙二醇酯、醋酸乙烯酯基共聚物根据重量份配比在室温下预混均匀,然后将预混物由双螺杆挤出机连续熔融挤出即可得到一种韧性聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料,其中熔融挤出温度为聚对苯二甲酸乙二醇酯的熔点以上1~30℃,螺杆转速为100~350rpm;或者
(2)将回收聚对苯二甲酸乙二醇酯、醋酸乙烯酯基共聚物根据重量份配比加入密炼机内进行熔融共混3~10分钟,即可得到一种韧性聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料,其中熔融共混温度为聚对苯二甲酸乙二醇酯的熔点以上1~30℃。
10.一种如权利要求1-7任一项所述的复合材料的应用,其特征在于,所述复合材料可应用于纤维及织物、塑料包装、汽车内饰件和医疗耗材等领域。
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