CN113207907A - 抗菌剂的制备方法、热塑性树脂复合材料及其制备方法 - Google Patents

抗菌剂的制备方法、热塑性树脂复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种抗菌剂的制备方法、热塑性树脂复合材料及其制备方法，涉及高分子材料技术领域。所述抗菌剂的制备方法包括以下步骤：S10、将聚戊烯醇、N‑异丙基丙烯酰胺、碳酸钾加入水中，搅拌反应后得PPs‑NIPA溶液；S20、向所述PPs‑NIPA溶液中加入钛酸四丁酯和盐酸，在70～90℃下搅拌反应，得混合液；S30、将所述混合液过滤得固体A，将所述固体A经洗涤、干燥、煅烧得到PPs‑NIPA‑TiO2；S40、将所述PPs‑NIPA‑TiO2、水、次氯酸钠和盐酸混合，搅拌反应后，过滤得到固体B，将固体B洗涤、干燥、研磨并过筛，得到抗菌剂。本发明制备的抗菌剂，用于热塑性树脂复合材料中，能够显著提高抗菌效果。

Description

抗菌剂的制备方法、热塑性树脂复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，特别涉及一种抗菌剂的制备方法、热塑性树脂复合材料及其制备方法。
背景技术
抗菌剂指能够在一定时间内，使某些微生物(细菌、真菌、酵母菌、藻类及病毒等)的生长或繁殖保持在必要水平以下的化学物质，是具有抑菌和杀菌性能的物质或产品。
抗菌剂在塑料中应用日益广泛，年增长率约为3.5％-4％，然而，现有的抗菌剂，抗菌效果不佳。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种抗菌剂的制备方法、热塑性树脂复合材料及其制备方法，旨在制备一种抗菌剂，该抗菌剂用于热塑性树脂复合材料中，能够显著提高抗菌效果。
为实现上述目的，本发明提出一种抗菌剂的制备方法，包括以下步骤：
S10、将聚戊烯醇、N-异丙基丙烯酰胺、碳酸钾加入水中，搅拌反应后得 PPs-NIPA溶液；
S20、向所述PPs-NIPA溶液中加入钛酸四丁酯和盐酸，在70～90℃下搅拌反应，得混合液；
S30、将所述混合液过滤得固体A，将所述固体A经洗涤、干燥、煅烧得到PPs-NIPA-TiO2；
S40、将所述PPs-NIPA-TiO2、水、次氯酸钠和盐酸混合，搅拌反应后，过滤得到固体B，将固体B洗涤、干燥、研磨并过筛，得到抗菌剂。
可选地，在步骤S10中，
所述聚戊烯醇、N-异丙基丙烯酰胺、碳酸钾和水的质量之比为(30～40)：(20～30)：(10～18)：(200～280)；和/或，
所述反应时间为10～14h。
可选地，在步骤S20中，所述反应时间为10～14h。
可选地，在步骤S20中，所述PPs-NIPA溶液、钛酸四丁酯和盐酸的质量之比为(50～60)：(10～16)：(6～10)。
可选地，在步骤S30中，
所述干燥的条件为60～80℃干燥4～6h；和/或，
所述煅烧的条件为在480～520℃下煅烧10～12h。
可选地，在步骤S40中，
所述PPs-NIPA-TiO2、水、次氯酸钠和盐酸的质量之比为(30～40)： (180～240)：(16～20)：(4～8)；和/或，
所述反应时间为12～16h；和/或，
所述干燥条件为70～90℃干燥10～12h；和/或，
所述过筛为过400～600目筛。
本发明进一步提出一种抗菌剂，所述抗菌剂通过如上所述的抗菌剂的制备方法制得。
本发明进一步提出一种热塑性树脂复合材料，包括以下原料：
热塑性树脂以及抗菌剂；
其中，所述抗菌剂通过如上所述的抗菌剂的制备方法制得。
可选地，所述热塑性树脂为PP、PE、PBT、PS及PA6中的任意一种。
可选地，所述热塑性树脂复合材料中，各组分的重量份数为：
热塑性树脂95～97份、抗菌剂3～5份。
本发明进一步提出一种如上所述的热塑性树脂复合材料的制备方法，包括：将所述热塑性树脂以及抗菌剂共混后挤出，得到所述热塑性树脂复合材料。
本发明提出的抗菌剂的制备方法，首先，以聚戊烯醇和N-异丙基丙烯酰胺为反应原料，以碳酸钾为催化剂，使聚戊烯醇和N-异丙基丙烯酰胺发生加成反应，生成聚合物PPs-NIPA，再通过向PPs-NIPA溶液中加入钛酸四丁酯，用盐酸调节pH，可以得到含有聚合物PPs-NIPA与钛酸四丁酯的沉淀，将沉淀经过洗涤、干燥、煅烧，得到含有介孔二氧化钛的PPs-NIPA-TiO2，最后，将PPs-NIPA-TiO2置于酸性次氯酸钠溶液中，使NIPA的酰胺发生氯化反应，便可得到抗菌剂PPs-NIPA-Cl-TiO2，本发明提出的抗菌剂的制备方法，制得的抗菌剂，对金黄色葡萄球菌和大肠埃希氏菌抗菌率达到95％以上，抗菌性能较好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅为本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明提出的抗菌剂的制备方法的一实施例的流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
需要说明的是，实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。此外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
抗菌剂在塑料中应用日益广泛，年增长率约为3.5％-4％，然而，现有的抗菌剂，抗菌效果不佳。
鉴于此，本发明提出一种抗菌剂的制备方法，旨在制备一种抗菌剂，该抗菌剂用于热塑性树脂复合材料中，能够显著提高抗菌效果。
请参阅图1，本发明提出的抗菌剂的制备方法，包括以下步骤：
S10、将聚戊烯醇、N-异丙基丙烯酰胺、碳酸钾加入水中，搅拌反应后得 PPs-NIPA溶液。
本步骤中，以聚戊烯醇和N-异丙基丙烯酰胺为反应原料，以碳酸钾为催化剂，使聚戊烯醇和N-异丙基丙烯酰胺发生加成反应，生成聚合物PPs-NIPA，水作为分散介质，为反应提供溶液的环境，利于反应的进行，水优选为去离子水，可有效防止水中的杂质离子对反应的影响。
聚戊烯醇(PPs)、N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)、碳酸钾和水的配比，本发明不做限制，优选地，所述聚戊烯醇、N-异丙基丙烯酰胺、碳酸钾和水的质量之比为(30～40)：(20～30)：(10～18)：(200～280)。上述配比下，使得到的悬浊液分散均匀，且后续制备的聚合物PPs-NIPA颗粒均匀，抗菌效果好。
对于本步骤中，反应时间也不做限制，优选地，在经过试验研究表明，反应时间为10～14h，如10h、11h、12h、13h、14h等，上述时间范围内，可使PPs与NIPA充分反应加成。
S20、向所述PPs-NIPA溶液中加入钛酸四丁酯和盐酸，在70～90℃下搅拌反应，得混合液。
在本步骤中，向悬浮液中加入钛酸四丁酯及盐酸，用盐酸调节溶液的pH，使得溶液环境利于使PPs-NIPA与钛酸四丁酯结合，生成含有聚合物PPs-NIPA 与钛酸四丁酯的沉淀，便于后续制备含有介孔二氧化钛的PPs-NIPA-TiO2。
对于PPs-NIPA溶液、钛酸四丁酯和盐酸的配比，本发明也不做限制，优选地，所述PPs-NIPA溶液、钛酸四丁酯和盐酸的质量之比为(50～60)： (10～16)：(6～10)。上述配比下，使钛酸四丁酯与PPs-NIPA溶液充分接触，最终得到的沉淀中，钛酸四丁酯与PPs-NIPA溶液结合较好，使得到的含有介孔二氧化钛的抗菌剂PPs-NIPA-Cl-TiO2抗菌效果好。
对于本步骤中，反应时间也不做限制，优选地，反应时间为10～14h，如10h、11h、12h、13h、14h等，上述时间范围内，可使钛酸四丁酯与PPs-NIPA 溶液充分反应。
S30、将所述混合液过滤得固体A，将所述固体A经洗涤、干燥、煅烧得到PPs-NIPA-TiO2。
本步骤中，将得到的含有聚合物PPs-NIPA与钛酸四丁酯的沉淀经洗涤、干燥、煅烧得到PPs-NIPA-TiO2。
对于本步骤中的干燥条件和煅烧条件，本发明也不做限制，优选地，所述干燥的条件为60～80℃干燥4～6h；所述煅烧的条件为在480～520℃下煅烧 10～12h。上述干燥条件下，在不破坏材料的各成分的前提下，使得含有聚合物PPs-NIPA与钛酸四丁酯的沉淀充分干燥，上述煅烧条件下，使得钛酸四丁酯充分转化为二氧化钛。
可以理解的是，上述干燥条件和煅烧条件，可以同时满足，也可以只满足其中一个，而作为本发明的优选实施例，上述两个同时满足，使得到的抗菌剂抗菌效果好。
S40、将所述PPs-NIPA-TiO2、水、次氯酸钠和盐酸混合，搅拌反应后，过滤得到固体B，将固体B洗涤、干燥、研磨并过筛，得到抗菌剂。
在本步骤中，将得到的PPs-NIPA-TiO2置于酸性次氯酸钠溶液中，使NIPA 的酰胺与次氯酸根发生氯化反应，便可得到固体抗菌剂PPs-NIPA-Cl-TiO2。
优选地，所述PPs-NIPA-TiO2、水、次氯酸钠和盐酸的质量之比为(30～40)： (180～240)：(16～20)：(4～8)，上述配比下，NIPA被充分氯化，氯化后的NIPA抗菌性能显著提升，且与PPs、二氧化钛协同，使得抗菌效果大大提高。
反应时间优选为12～16h，例如可以是12h、13h、14h、15h、16h等，上述时间范围内，使得PPs-NIPA-TiO2与次氯酸钠充分反应。
干燥条件优选为70～90℃干燥10～12h，上述条件下，不会破坏 PPs-NIPA-Cl-TiO2的结构。
此外，最终得到的抗菌剂PPs-NIPA-Cl-TiO2的粒径，也会影响到其抗菌效果，优选地，在本发明实施例中，过筛为过400～600目筛，如400目、500 目、600目等。也即得到目数为400～600目的抗菌剂，更优选地，过筛为过 500目筛，有利于提高抗菌剂的抗菌性能。
本发明提出的抗菌剂的制备方法，首先，以聚戊烯醇和N-异丙基丙烯酰胺为反应原料，以碳酸钾为催化剂，使聚戊烯醇和N-异丙基丙烯酰胺发生加成反应，生成聚合物PPs-NIPA，再通过向PPs-NIPA溶液中加入钛酸四丁酯，用盐酸调节pH，可以得到含有聚合物PPs-NIPA与钛酸四丁酯的沉淀，将沉淀经过洗涤、干燥、煅烧，得到含有介孔二氧化钛的PPs-NIPA-TiO2，最后，将PPs-NIPA-TiO2置于酸性次氯酸钠溶液中，使NIPA的酰胺发生氯化反应，便可得到抗菌剂PPs-NIPA-Cl-TiO2，本发明提出的抗菌剂的制备方法，制得的抗菌剂，对金黄色葡萄球菌和大肠埃希氏菌抗菌率达到95％以上，抗菌性能较好。
所述抗菌剂PPs-NIPA-Cl-TiO2中，介孔二氧化钛具有吸附作用，能够吸附微生物，聚戊烯醇对人体毒性低，但对于金黄色葡萄球菌等抗菌性能好，氯化后的NIPA抗菌性能显著提升，且与PPs、二氧化钛协同，使得抗菌效果大大提高。
以下给出本发明热塑性树脂填料的制备方法的一实施例：
(1)将聚戊烯醇、N-异丙基丙烯酰胺、碳酸钾加入水中，聚戊烯醇、N- 异丙基丙烯酰胺、碳酸钾和水的质量之比为(30～40)：(20～30)：(10～18)： (200～280)，搅拌反应10～14h后得PPs-NIPA溶液；
(2)向所述PPs-NIPA溶液中加入钛酸四丁酯和盐酸，PPs-NIPA溶液、钛酸四丁酯和盐酸的质量之比为(50～60)：(10～16)：(6～10)，在70～90℃下搅拌反应10～14h，得混合液；
(3)将所述混合液过滤得固体A，将所述固体A经洗涤，在60～80℃干燥4～6h，并在480～520℃下煅烧10～12h，得到PPs-NIPA-TiO2；
(4)将所述PPs-NIPA-TiO2、水、次氯酸钠和盐酸混合，PPs-NIPA-TiO2、水、次氯酸钠和盐酸的质量之比为(30～40)：(180～240)：(16～20)：(4～8)，搅拌反应12～16h后，过滤得到固体B，将固体B洗涤，在70～90℃干燥10～12h，研磨并过400～600目筛，得到抗菌剂。
本发明进一步提出一种抗菌剂，所述抗菌剂通过如上所述的抗菌剂的制备方法制得。本发明提出的抗菌剂PPs-NIPA-Cl-TiO2，介孔二氧化钛具有吸附作用，能够吸附微生物，聚戊烯醇对人体毒性低，但对于金黄色葡萄球菌等抗菌性能好，氯化后的NIPA抗菌性能显著提升，且与PPs、二氧化钛协同，使得抗菌效果大大提高，对金黄色葡萄球菌和大肠埃希氏菌抗菌率达到95％以上。
本发明进一步提出一种热塑性树脂复合材料，包括以下原料：
热塑性树脂以及抗菌剂；
其中，所述抗菌剂由如上所述的抗菌剂的制备方法制得。本发明提出的热塑性树脂复合材料包括如上所述的抗菌剂，具备了上述抗菌剂的全部有益效果，在此不再一一赘述。
热塑性树脂的种类，本发明也不做限制，优选地，热塑性树脂为PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、PS(聚苯乙烯) 及PA6(聚酰胺6)中的任意一种。
热塑性树脂复合材料中，各组分的配比，本发明也不做限制，优选地，各组分的重量份数为：
热塑性树脂95～97份、热塑性树脂填料3～5份。上述配比下，热塑性树脂复合材料的抗菌性能较好。
本发明进一步提出一种如上所述的热塑性树脂复合材料的制备方法，包括：将所述热塑性树脂以及抗菌剂共混后挤出，得到所述热塑性树脂复合材料。
优选地，上述制备方法可以在双螺杆挤出机中进行，其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度为120～230℃，二区温度为 180～260℃，三区温度为180～260℃，四区温度为180～260℃，五区温度为 180～260℃，六区温度为180～260℃，机头温度为180～260℃，螺杆转速为 200～320r/min。
以下结合具体实施例和附图对本发明的技术方案作进一步详细说明，应当理解，以下实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
聚戊烯醇，武汉浩荣生物科技有限公司；钛酸四丁酯，湖北巨胜科技有限公司；N-异丙基丙烯酰胺，湖北鑫润德化工有限公司；碳酸钾，上海宜鑫化工；去离子水，北京百奥莱博科技有限公司；盐酸溶液，扬州华富化工；次氯酸钠，济南国丞化工有限公司；PBT(型号2002U)，日本宝理；PP(型号Z30S),茂名石化；PE(型号5070)，盘锦乙烯；PA6(型号CM1017)，日本东丽；PS(型号350)，中国台湾国乔。
本发明所用的测试仪器如下：
ZSK30型双螺杆挤出机，德国W&P公司；JL-1000型拉力试验机，广州市广才实验仪器公司生产；HTL900-T-5B型注射成型机，海太塑料机械有限公司生产；XCJ-500型冲击测试机，承德试验机厂生产；QT-1196型拉伸测试仪，东莞市高泰检测仪器有限公司；QD-GJS-B12K型高速搅拌机，北京恒奥德仪器仪表有限公司。
实施例1
(1)称取300g的聚戊烯醇(PPs)、200g的N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)、 100g碳酸钾、2000g去离子水，加入反应器皿中，25℃下搅拌反应10h，得 PPs-NIPA溶液；
(2)称取500g的PPs-NIPA溶液、100g正钛酸四丁酯、60g盐酸，加入反应器皿中，70℃下搅拌反应10h，得混合液；
(3)将所述混合液过滤得固体A，将所述固体A经洗涤，在60℃干燥 4h，并在480℃下煅烧10h，得到PPs-NIPA-TiO2；
(4)称取300g的PPs-NIPA-TiO2、1800g的水、160g次氯酸钠和40g盐酸，加入反应器皿中，25℃搅拌反应12h后，过滤得到固体B，将固体B洗涤，在70℃干燥10h，研磨并过500目筛，得到抗菌剂。
实施例2
(1)称取400g的聚戊烯醇(PPs)、300g的N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)、 180g碳酸钾、2800g去离子水，加入反应器皿中，25℃下搅拌反应14h，得 PPs-NIPA溶液；
(2)称取600g的PPs-NIPA溶液、160g正钛酸四丁酯、100g盐酸，加入反应器皿中，90℃下搅拌反应14h，得混合液；
(3)将所述混合液过滤得固体A，将所述固体A经洗涤，在80℃干燥6h，并在520℃下煅烧12h，得到PPs-NIPA-TiO2；
(4)称取400g的PPs-NIPA-TiO2、2400g的水、200g次氯酸钠和80g盐酸，加入反应器皿中，25℃搅拌反应16h后，过滤得到固体B，将固体B洗涤，在90℃干燥12h，研磨并过500目筛，得到抗菌剂。
实施例3
(1)称取350g的聚戊烯醇(PPs)、250g的N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)、 140g碳酸钾、2400g去离子水，加入反应器皿中，25℃下搅拌反应12h，得 PPs-NIPA溶液；
(2)称取550g的PPs-NIPA溶液、130g正钛酸四丁酯、80g盐酸，加入反应器皿中，90℃下搅拌反应12h，得混合液；
(3)将所述混合液过滤得固体A，将所述固体A经洗涤，在70℃干燥 5h，并在500℃下煅烧14h，得到PPs-NIPA-TiO2；
(4)称取350g的PPs-NIPA-TiO2、2100g的水、180g次氯酸钠和60g盐酸，加入反应器皿中，25℃搅拌反应14h后，过滤得到固体B，将固体B洗涤，在80℃干燥11h，研磨并过400目筛，得到抗菌剂。
实施例4
(1)称取380g的聚戊烯醇(PPs)、260g的N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)、 110g碳酸钾、2300g去离子水，加入反应器皿中，25℃下搅拌反应13h，得 PPs-NIPA溶液；
(2)称取580g的PPs-NIPA溶液、150g正钛酸四丁酯、90g盐酸，加入反应器皿中，75℃下搅拌反应12h，得混合液；
(3)将所述混合液过滤得固体A，将所述固体A经洗涤，在65℃干燥 5h，并在510℃下煅烧11h，得到PPs-NIPA-TiO2；
(4)称取390g的PPs-NIPA-TiO2、2300g的水、190g次氯酸钠和70g盐酸，加入反应器皿中，25℃搅拌反应13h后，过滤得到固体B，将固体B洗涤，在85℃干燥11h，研磨并过400目筛，得到抗菌剂。
实施例5
(1)称取330g的聚戊烯醇(PPs)、260g的N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)、 170g碳酸钾、2300g去离子水，加入反应器皿中，25℃下搅拌反应13h，得 PPs-NIPA溶液；
(2)称取580g的PPs-NIPA溶液、190g正钛酸四丁酯、70g盐酸，加入反应器皿中，85℃下搅拌反应12h，得混合液；
(3)将所述混合液过滤得固体A，将所述固体A经洗涤，在75℃干燥 5h，并在510℃下煅烧11h，得到PPs-NIPA-TiO2；
(4)称取390g的PPs-NIPA-TiO2、2300g的水、190g次氯酸钠和80g盐酸，加入反应器皿中，25℃搅拌反应15h后，过滤得到固体B，将固体B洗涤，在75℃干燥12h，研磨并过500目筛，得到抗菌剂。
实施例6
将4份实施例1制得的抗菌剂加入到96份聚丙烯(PP)中，经高混机搅拌10min，之后加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到热塑性树脂复合材料。
其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度为200℃，二区温度为230℃，三区温度为230℃，四区温度为230℃，五区温度为230℃，六区温度为230℃，机头温度为230℃，螺杆转速为200r/min。
实施例7
将3份实施例2制得的抗菌剂加入到97份聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT) 中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到热塑性树脂复合材料。
其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度为200℃，二区温度为260℃，三区温度为260℃，四区温度为260℃，五区温度为260℃，六区温度为260℃，机头温度为260℃，螺杆转速为300r/min。
实施例8
将5份实施例3制得的抗菌剂加入到95份聚乙烯(PE)中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到热塑性树脂复合材料。
其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度为120℃，二区温度为180℃，三区温度为180℃，四区温度为180℃，五区温度为180℃，六区温度为180℃，机头温度为180℃，螺杆转速为300r/min。
实施例9
将4份实施例4制得的抗菌剂加入到96份聚酰胺6(PA6)中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到热塑性树脂复合材料。
其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度为230℃，二区温度为260℃，三区温度为260℃，四区温度为260℃，五区温度为260℃，六区温度为260℃，机头温度为250℃，螺杆转速为320r/min。
实施例10
将4份实施例5制得的抗菌剂加入到96份聚苯乙烯(PS)中中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到热塑性树脂复合材料。
其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度为160℃，二区温度为200℃，三区温度为200℃，四区温度为200℃，五区温度为200℃，六区温度为200℃，机头温度为200℃，螺杆转速为280r/min。
对比例1
除聚丙烯中不加抗菌剂外，其他条件与实施例6相同。
对比例2
除聚对苯二甲酸丁二醇酯中抗菌剂外，其他条件与实施例7相同。
对比例3
除聚乙烯中不加抗菌剂外，其他条件及步骤与实施例8相同。
对比例4
除聚酰胺6中不抗菌剂外，其他条件与实施例9相同。
对比例5
除聚苯乙烯中不加抗菌剂外，其他条件与实施例10相同。
对比例6
除不进行步骤(4)以外，其余条件跟实施例1相同，将得到的抗菌剂按照实施例6的方法和条件制备热塑性树脂复合材料。
取实施例6至10及对比例1至6制备的热塑性树脂复合材料，进行抗菌性能测试，测定它们对于金黄色葡萄球菌和大肠埃希氏菌的灭活率，测试结果如表1所示：
表1热塑性树脂复合材料的性能数据
Figure BDA0003047543680000121
由表1中实施例和对比例的数据对比可知，实施例6～10制备的热塑性树脂复合材料对金黄色葡萄球菌和大肠埃希氏菌的抗菌性能均明显优于相同条件下不添加热塑性树脂填料的对比例，说明抗菌剂的添加，可以明显起到抗菌作用，具有明显优势。
此外，对比实施例6及对比例6的结果，没有氯化的PPs-NIPA-TiO2对金黄色葡萄球菌和大肠埃希氏菌的抗菌性能，明显低于氯化后的 PPs-NIPA-Cl-TiO2对金黄色葡萄球菌和大肠埃希氏菌的抗菌性能，说明氯化后的NIPA抗菌性能显著提升，且与PPs、二氧化钛协同，使得抗菌效果大大提高。
综上所述，本发明实施例制备的抗菌剂，对金黄色葡萄球菌和大肠埃希氏菌抗菌率达到95％以上，抗菌性能较好，可以替代现有的抗菌剂使用，应用前景广阔。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种抗菌剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10、将聚戊烯醇、N-异丙基丙烯酰胺、碳酸钾加入水中，搅拌反应后得PPs-NIPA溶液；
S20、向所述PPs-NIPA溶液中加入钛酸四丁酯和盐酸，在70～90℃下搅拌反应，得混合液；
S30、将所述混合液过滤得固体A，将所述固体A经洗涤、干燥、煅烧得到PPs-NIPA-TiO2；
S40、将所述PPs-NIPA-TiO2、水、次氯酸钠和盐酸混合，搅拌反应后，过滤得到固体B，将固体B洗涤、干燥、研磨并过筛，得到抗菌剂。
2.如权利要求1所述的抗菌剂的制备方法，其特征在于，在步骤S10中，
所述聚戊烯醇、N-异丙基丙烯酰胺、碳酸钾和水的质量之比为(30～40)：(20～30)：(10～18)：(200～280)；和/或，
所述反应时间为10～14h。
3.如权利要求1所述的抗菌剂的制备方法，其特征在于，在步骤S20中，所述反应时间为10～14h。
4.如权利要求1所述的抗菌剂的制备方法，其特征在于，在步骤S20中，所述PPs-NIPA溶液、钛酸四丁酯和盐酸的质量之比为(50～60)：(10～16)：(6～10)。
5.如权利要求1所述的抗菌剂的制备方法，其特征在于，在步骤S30中，
所述干燥的条件为60～80℃干燥4～6h；和/或，
所述煅烧的条件为在480～520℃下煅烧10～12h。
6.如权利要求1所述的抗菌剂的制备方法，其特征在于，在步骤S40中，
所述PPs-NIPA-TiO2、水、次氯酸钠和盐酸的质量之比为(30～40)：(180～240)：(16～20)：(4～8)；和/或，
所述反应时间为12～16h；和/或，
所述干燥条件为70～90℃干燥10～12h；和/或，
所述过筛为过400～600目筛。
7.一种热塑性树脂复合材料，其特征在于，包括以下原料：
热塑性树脂以及抗菌剂；
其中，所述抗菌剂通过如权利要求1至6任意一项所述的抗菌剂的制备方法制得。
8.如权利要求7所述的热塑性树脂复合材料，其特征在于，所述热塑性树脂包括PP、PE、PBT、PS或PA6。
9.如权利要求7所述的热塑性树脂复合材料，其特征在于，所述热塑性树脂复合材料中，各组分的重量份数为：
热塑性树脂95～97份、抗菌剂3～5份。
10.一种如权利要求7至9任意一项所述的热塑性树脂复合材料的制备方法，其特征在于，包括：将所述热塑性树脂以及抗菌剂共混后挤出，得到所述热塑性树脂复合材料。
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