CN116535772A - 一种抗菌pp材料的合成工艺 - Google Patents
一种抗菌pp材料的合成工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116535772A CN116535772A CN202310584774.2A CN202310584774A CN116535772A CN 116535772 A CN116535772 A CN 116535772A CN 202310584774 A CN202310584774 A CN 202310584774A CN 116535772 A CN116535772 A CN 116535772A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- antibacterial
- polypropylene wax
- temperature
- steps
- synthesizing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 title claims abstract description 46
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 6
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims abstract description 82
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 68
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 56
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 claims abstract description 23
- MGNCLNQXLYJVJD-UHFFFAOYSA-N cyanuric chloride Chemical compound ClC1=NC(Cl)=NC(Cl)=N1 MGNCLNQXLYJVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- XNCOSPRUTUOJCJ-UHFFFAOYSA-N Biguanide Chemical compound NC(N)=NC(N)=N XNCOSPRUTUOJCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229940123208 Biguanide Drugs 0.000 claims abstract description 18
- ZJXZSIYSNXKHEA-UHFFFAOYSA-N ethyl dihydrogen phosphate Chemical compound CCOP(O)(O)=O ZJXZSIYSNXKHEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229920001911 maleic anhydride grafted polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 18
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 27
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 25
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 23
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 19
- JGFZNNIVVJXRND-UHFFFAOYSA-N N,N-Diisopropylethylamine (DIPEA) Chemical compound CCN(C(C)C)C(C)C JGFZNNIVVJXRND-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 18
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 18
- DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus decaoxide Chemical compound O1P(O2)(=O)OP3(=O)OP1(=O)OP2(=O)O3 DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 claims description 17
- QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N dicyandiamide Chemical compound NC(N)=NC#N QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 16
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 15
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 14
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 10
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 10
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000005457 ice water Substances 0.000 claims description 9
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-phenylpropan-2-ylperoxy)propan-2-ylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C)(C)OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 7
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 7
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims description 7
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 7
- 238000002390 rotary evaporation Methods 0.000 claims description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 6
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 2
- 239000008096 xylene Substances 0.000 claims description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims 9
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 24
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 abstract description 4
- 125000001246 bromo group Chemical group Br* 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 abstract description 2
- 238000007142 ring opening reaction Methods 0.000 abstract description 2
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical group [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000005956 quaternization reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 12
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 9
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 5
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N Guanidine Chemical compound NC(N)=N ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 2
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 description 2
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- CHJJGSNFBQVOTG-UHFFFAOYSA-N N-methyl-guanidine Natural products CNC(N)=N CHJJGSNFBQVOTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical group OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 238000005576 amination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000012496 blank sample Substances 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- SWSQBOPZIKWTGO-UHFFFAOYSA-N dimethylaminoamidine Natural products CN(C)C(N)=N SWSQBOPZIKWTGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
- C08L23/12—Polypropene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F255/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of hydrocarbons as defined in group C08F10/00
- C08F255/02—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of hydrocarbons as defined in group C08F10/00 on to polymers of olefins having two or three carbon atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
- C08F8/40—Introducing phosphorus atoms or phosphorus-containing groups
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/30—Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
本发明涉及聚丙烯技术领域，且公开了一种抗菌PP材料的合成工艺。制备一种具有优异、持久抗菌和阻燃性能的聚丙烯材料，马来酸酐接枝的聚丙烯蜡与N‑(二溴乙基)乙酰胺进行开环反应引入溴原子与羧基基团，利用NaBH4‑I2将羧基进行还原，再利用引入的溴原子与三乙胺反应季胺化，得到季铵盐型聚丙烯蜡，三聚氯氰与N,N‑二(磷酸乙基)双胍、季铵盐型聚丙烯蜡反应，其中以三聚氯氰为桥梁链接两种抗菌物质，再将其应用到聚丙烯材料中，使得制备得到的PP材料具有优异的抗菌效果，也提高了使用该PP材料的成品的抗菌效果。
Description
技术领域
本发明涉及聚丙烯技术领域，具体为一种抗菌PP材料的合成工艺。
背景技术
聚丙烯是一种常用的塑料，具有优异的性能，制作成本低等特点，广泛用在各种塑料制品当中，如电器、医疗、食品包装、日塑等，由于在生活上经常跟人的身体接触，该行业对卫生安全的要求在近年些来不断提高，抗菌塑料可以抑制或者杀死细菌、真菌等，抗菌聚丙烯作为塑料研究的热点，在国内已取得一些进展。如论文《抗菌聚丙烯的制备和性能研究进展》中报道的镇海炼化公司成功开发生产抗菌非织造布专用料，他填补了国内抗菌非织造布专用料的空白。
聚丙烯材料具有无臭、无毒、耐低温、化学稳定性好等特性，但存在极易燃烧且没有抗菌性能的问题。抗菌剂有机抗菌剂、无机抗菌剂和天然高分子抗菌剂。常规的抗菌聚丙烯的制备通常是往聚丙烯中加入抗菌剂进行共混来提高材料的抗菌性，但存在抗菌长效性差、抗菌剂分散不均匀、易析出等问题。将有机菌剂接枝到PP材料上能够有效使得抗菌剂分散均匀，进而提升材料的抗菌性能及长效性。如专利CN201811008103《一种新型接枝抗菌聚丙烯及其制备工艺》公开了一种新型有机菌剂接枝抗菌聚丙烯及其制备工艺，较为创新的解决直接添加抗菌剂存在的问题。有机抗菌剂杀菌即效和抗菌广谱性好，分散性好，技术成熟，价格也相对便宜。本发明将胍类、季铵盐类抗菌优异以及阻燃效果好的磷酸结构结合在聚丙烯蜡上，与聚丙烯复合，得到抗菌性优良的材料。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种抗菌PP材料的合成工艺，解决了抗菌长效不好的问题。
(二)技术方案
(1)将聚丙烯蜡、马来酸酐、引发剂过氧化二异丙苯预先混合均匀，然后滴加苯乙烯，混合3-5min，在单螺杆挤出机HT-30进行熔融接枝，转速为320-330r/min，得到的接枝物加入二甲苯后溶解，加入丙酮溶剂，搅拌，抽滤，烘干，得到马来酸酐接枝聚丙烯蜡。
(2)将马来酸酐接枝聚丙烯蜡与N-(二溴乙基)乙酰胺进行混合，加入到Hakke转矩流变仪中发生熔融反应，冷却至20-35℃，得到的产物加入NaBH4-I2体系，搅拌2-4h，加入10mL的稀盐酸后，提取、洗涤、干燥、过滤蒸发，将反应物溶于四氢呋喃溶剂中，在N2条件下，滴加三乙胺，回流，搅拌1-2h，洗涤，得到季铵盐型聚丙烯蜡。
(3)将双氰胺置于烧瓶中，依次加入蒸馏水和盐酸，水浴加热，保持pH值在4-5，搅拌至完全溶解后，再加入二乙醇胺，过滤，旋蒸浓缩，得到的产物倒入烧瓶，再加入蒸馏水和五氧化二磷，水浴加热，过滤，得到N,N-二(磷酸乙基)双胍。
(4)将三聚氯氰溶于丙酮溶剂中，放入冰水浴，把得到的N,N-二(磷酸乙基)双胍滴加到三聚氯氰中，滴加缚酸剂N,N-二异丙基乙胺，保持pH值在6-7，然后将季铵盐型聚丙烯蜡与溶液进行混合，温度保持在35-50℃，时间为12-18h，过滤，浓缩干燥，提纯，得到中间产物。
(5)将中间产物与聚丙烯共混，模压制样，得到抗菌PP材料。
优选的，所述步骤(1)聚丙烯蜡、马来酸酐、苯乙烯的质量比为1:0.032-0.052:0.024-0.038。
优选的，所述步骤(1)螺杆温度为170-210℃，溶解时保持温度为120-140℃，时间为40-60min。
优选的，所述步骤(2)马来酸酐接枝聚丙烯蜡与N-(二溴乙基)乙酰胺摩尔比为1:1.2-1.4。
优选的，所述步骤(2)熔融反应的温度为160-180℃，反应时间为8-12min。
优选的，所述步骤(3)第一次水浴加热的温度为65-75℃，时间为2-3h，第二次水浴加热的温度为80-90℃，时间为2-4h。
优选的，所述步骤(3)双氰胺、二乙醇胺、五氧化二磷的质量比为1:1.85-1.95:0.42-0.54。
优选的，所述步骤(4)冰水浴的温度为0-3℃，搅拌时间2-4h。
优选的，所述步骤(4)三聚氯氰、N,N-二(磷酸乙基)双胍、N,N-二异丙基乙胺、季铵盐型聚丙烯蜡的摩尔比为1:1.2-1.4:1.4-1.6:1.2-1.5。
优选的，所述步骤(5)中间产物与聚丙烯的质量比为1:18-20。
(三)有益的技术效果
马来酸酐接枝的聚丙烯蜡与N-(二溴乙基)乙酰胺进行开环反应引入溴原子与羧基基团，利用NaBH4-I2将羧基进行还原，再利用引入的溴原子与三乙胺反应季胺化，得到季铵盐型聚丙烯蜡。(季铵盐的抗菌机理)三聚氯氰与N,N-二(磷酸乙基)双胍、季铵盐型聚丙烯蜡反应，(N,N-二(磷酸乙基)双胍的抗菌机理)其中以三聚氯氰为桥梁链接两种抗菌物质，再将其应用到聚丙烯材料中，使得制备得到的PP材料具有优异的抗菌效果，也提高了使用该PP材料的成品的抗菌效果。
附图说明
图1是季铵盐型聚丙烯蜡的制备路线。
图2是中间产物的制备路线。
具体实施方式
实施例1
(1)将50g的聚丙烯蜡、1.6g的马来酸酐、引发剂过氧化二异丙苯预先混合均匀，然后滴加1.2g的苯乙烯，混合3min，在单螺杆挤出机HT-30进行熔融接枝，螺杆温度为170℃，转速为320r/min，得到的接枝物加入80mL的二甲苯后溶解，保持温度为120℃，时间为40min，加入200mL的丙酮溶剂，搅拌，抽滤，烘干，得到马来酸酐接枝聚丙烯蜡。
(2)将10g的马来酸酐接枝聚丙烯蜡与12g的N-(二溴乙基)乙酰胺进行混合，加入到Hakke转矩流变仪中发生熔融反应，熔融反应的温度为160℃，反应时间为8min，冷却至20℃，得到的产物加入NaBH4-I2体系，搅拌2h，加入10mL的稀盐酸后，提取、洗涤、干燥、过滤蒸发，将反应物溶于四氢呋喃溶剂中，在N2条件下，滴加三乙胺，回流，搅拌1h，洗涤，得到季铵盐型聚丙烯蜡。
(3)将5g的双氰胺置于烧瓶中，依次加入20mL的蒸馏水，水浴加热，温度为65℃，时间为2h，保持pH值在4，搅拌至完全溶解后，再加入9.3g的二乙醇胺，过滤，旋蒸浓缩，得到的产物倒入烧瓶，再加入蒸馏水和2.1g的五氧化二磷，水浴加热，温度为80℃，时间为2h，过滤，得到N,N-二(磷酸乙基)双胍。
(4)将0.05mol的三聚氯氰溶于100mL的丙酮溶剂中，放入冰水浴，温度为0℃，搅拌时间2h，把得到的0.06mol的N,N-二(磷酸乙基)双胍滴加到三聚氯氰中，滴加0.07mol的缚酸剂N,N-二异丙基乙胺，保持pH值在6，然后将0.06mol的季铵盐型聚丙烯蜡与溶液进行混合，温度保持在35℃，时间为15h，过滤，浓缩干燥，提纯，得到中间产物。
(5)将2g的中间产物与36g的聚丙烯共混，模压制样，得到抗菌PP材料。
实施例2
(1)将100g的聚丙烯蜡、5.2g的马来酸酐、引发剂过氧化二异丙苯预先混合均匀，然后滴加3.8g的苯乙烯，混合5min，在单螺杆挤出机HT-30进行熔融接枝，螺杆温度为210℃，转速为330r/min，得到的接枝物加入80mL的二甲苯后溶解，保持温度为140℃，时间为60min，加入200mL的丙酮溶剂，搅拌，抽滤，烘干，得到马来酸酐接枝聚丙烯蜡。
(2)将20g的马来酸酐接枝聚丙烯蜡与28g的N-(二溴乙基)乙酰胺进行混合，加入到Hakke转矩流变仪中发生熔融反应，熔融反应的温度为180℃，反应时间为12min，冷却至35℃，得到的产物加入NaBH4-I2体系，搅拌4h，加入10mL的稀盐酸后，提取、洗涤、干燥、过滤蒸发，将反应物溶于四氢呋喃溶剂中，在N2条件下，滴加三乙胺，回流，搅拌2h，洗涤，得到季铵盐型聚丙烯蜡。
(3)将10g的双氰胺置于烧瓶中，依次加入20mL的蒸馏水，水浴加热，温度为75℃，时间为3h，保持pH值在5，搅拌至完全溶解后，再加入19.5g的二乙醇胺，过滤，旋蒸浓缩，得到的产物倒入烧瓶，再加入蒸馏水和5.4g的五氧化二磷，水浴加热，温度为90℃，时间为4h，过滤，得到N,N-二(磷酸乙基)双胍。
(4)将0.10mol的三聚氯氰溶于100mL的丙酮溶剂中，放入冰水浴，温度为3℃，搅拌时间4h，把得到的0.14mol的N,N-二(磷酸乙基)双胍滴加到三聚氯氰中，滴加0.16mol的缚酸剂N,N-二异丙基乙胺，保持pH值在7，然后将0.15mol的季铵盐型聚丙烯蜡与溶液进行混合，温度保持在50℃，时间为30h，过滤，浓缩干燥，提纯，得到中间产物。
(5)将4g的中间产物与80g的聚丙烯共混，模压制样，得到抗菌PP材料。
实施例3
(1)将80g的聚丙烯蜡、3.2g的马来酸酐、引发剂过氧化二异丙苯预先混合均匀，然后滴加3.6g的苯乙烯，混合4min，在单螺杆挤出机HT-30进行熔融接枝，螺杆温度为180℃，转速为325r/min，得到的接枝物加入80mL的二甲苯后溶解，保持温度为130℃，时间为50min，加入200mL的丙酮溶剂，搅拌，抽滤，烘干，得到马来酸酐接枝聚丙烯蜡。
(2)将16g的马来酸酐接枝聚丙烯蜡与24g的N-(二溴乙基)乙酰胺进行混合，加入到Hakke转矩流变仪中发生熔融反应，熔融反应的温度为170℃，反应时间为10min，冷却至30℃，得到的产物加入NaBH4-I2体系，搅拌3h，加入10mL的稀盐酸后，提取、洗涤、干燥、过滤蒸发，将反应物溶于四氢呋喃溶剂中，在N2条件下，滴加三乙胺，回流，搅拌1.5h，洗涤，得到季铵盐型聚丙烯蜡。
(3)将8g的双氰胺置于烧瓶中，依次加入20mL的蒸馏水，水浴加热，温度为70℃，时间为2.5h，保持pH值在4.6，搅拌至完全溶解后，再加入12g的二乙醇胺，过滤，旋蒸浓缩，得到的产物倒入烧瓶，再加入蒸馏水和3.8g的五氧化二磷，水浴加热，温度为88℃，时间为3h，过滤，得到N,N-二(磷酸乙基)双胍。
(4)将0.08mol的三聚氯氰溶于100mL的丙酮溶剂中，放入冰水浴，温度为2℃，搅拌时间3h，把得到的0.12mol的N,N-二(磷酸乙基)双胍滴加到三聚氯氰中，滴加0.08mol的缚酸剂N,N-二异丙基乙胺，保持pH值在6.5，然后将0.14mol的季铵盐型聚丙烯蜡与溶液进行混合，温度保持在40℃，时间为25h，过滤，浓缩干燥，提纯，得到中间产物。
(5)将3g的中间产物与50g的聚丙烯共混，模压制样，得到抗菌PP材料。
实施例4
(1)将80g的聚丙烯蜡、3.2g的马来酸酐、引发剂过氧化二异丙苯预先混合均匀，然后滴加3.6g的苯乙烯，混合4min，在单螺杆挤出机HT-30进行熔融接枝，螺杆温度为180℃，转速为325r/min，得到的接枝物加入80mL的二甲苯后溶解，保持温度为130℃，时间为50min，加入200mL的丙酮溶剂，搅拌，抽滤，烘干，得到马来酸酐接枝聚丙烯蜡。
(2)将20g的马来酸酐接枝聚丙烯蜡与28g的N-(二溴乙基)乙酰胺进行混合，加入到Hakke转矩流变仪中发生熔融反应，熔融反应的温度为180℃，反应时间为12min，冷却至35℃，得到的产物加入NaBH4-I2体系，搅拌4h，加入10mL的稀盐酸后，提取、洗涤、干燥、过滤蒸发，将反应物溶于四氢呋喃溶剂中，在N2条件下，滴加三乙胺，回流，搅拌2h，洗涤，得到季铵盐型聚丙烯蜡。
(3)将5g的双氰胺置于烧瓶中，依次加入20mL的蒸馏水，水浴加热，温度为65℃，时间为2h，保持pH值在4，搅拌至完全溶解后，再加入9.3g的二乙醇胺，过滤，旋蒸浓缩，得到的产物倒入烧瓶，再加入蒸馏水和2.1g的五氧化二磷，水浴加热，温度为80℃，时间为2h，过滤，得到N,N-二(磷酸乙基)双胍。
(4)将0.05mol的三聚氯氰溶于100mL的丙酮溶剂中，放入冰水浴，温度为0℃，搅拌时间2h，把得到的0.06mol的N,N-二(磷酸乙基)双胍滴加到三聚氯氰中，滴加0.07mol的缚酸剂N,N-二异丙基乙胺，保持pH值在6，然后将0.06mol的季铵盐型聚丙烯蜡与溶液进行混合，温度保持在35℃，时间为15h，过滤，浓缩干燥，提纯，得到中间产物。
(5)将2g的中间产物与36g的聚丙烯共混，模压制样，得到抗菌PP材料。
实施例5
(1)将100g的聚丙烯蜡、5.2g的马来酸酐、引发剂过氧化二异丙苯预先混合均匀，然后滴加3.8g的苯乙烯，混合5min，在单螺杆挤出机HT-30进行熔融接枝，螺杆温度为210℃，转速为330r/min，得到的接枝物加入80mL的二甲苯后溶解，保持温度为140℃，时间为60min，加入200mL的丙酮溶剂，搅拌，抽滤，烘干，得到马来酸酐接枝聚丙烯蜡。
(2)将16g的马来酸酐接枝聚丙烯蜡与24g的N-(二溴乙基)乙酰胺进行混合，加入到Hakke转矩流变仪中发生熔融反应，熔融反应的温度为170℃，反应时间为10min，冷却至30℃，得到的产物加入NaBH4-I2体系，搅拌3h，加入10mL的稀盐酸后，提取、洗涤、干燥、过滤蒸发，将反应物溶于四氢呋喃溶剂中，在N2条件下，滴加三乙胺，回流，搅拌1.5h，洗涤，得到季铵盐型聚丙烯蜡。
(3)将8g的双氰胺置于烧瓶中，依次加入20mL的蒸馏水，水浴加热，温度为70℃，时间为2.5h，保持pH值在4.6，搅拌至完全溶解后，再加入12g的二乙醇胺，过滤，旋蒸浓缩，得到的产物倒入烧瓶，再加入蒸馏水和3.8g的五氧化二磷，水浴加热，温度为88℃，时间为3h，过滤，得到N,N-二(磷酸乙基)双胍。
(4)将0.10mol的三聚氯氰溶于100mL的丙酮溶剂中，放入冰水浴，温度为3℃，搅拌时间4h，把得到的0.14mol的N,N-二(磷酸乙基)双胍滴加到三聚氯氰中，滴加0.16mol的缚酸剂N,N-二异丙基乙胺，保持pH值在7，然后将0.15mol的季铵盐型聚丙烯蜡与溶液进行混合，温度保持在50℃，时间为30h，过滤，浓缩干燥，提纯，得到中间产物。
(5)将2g的中间产物与36g的聚丙烯共混，模压制样，得到抗菌PP材料。
贴膜法(定量法)：按照测试QB/T2591-2003执行。在5cm×5cm片材样品上，无菌棉将0.4mL大肠杆菌菌液(106CFU/mL)平铺在样品表面同时贴上无菌保鲜膜，37℃恒温箱中培养24h后用20mL的PBS缓冲液冲洗贴膜，得到菌液(104CFU/mL)。取该菌液0.1mL板上，将琼脂板放在37℃箱中培养24h进行活菌平板计数。同时做空白实验。
每个试样平行测定5次，抑菌率(Y)计算：Y＝(A-B)/A×100％。
A空白样品菌落数；B样品中菌落数。
拉伸强度按照测试ISO527-1/2-2012执行。
弯曲性能按照测试ISO178-2019执行。
氧指数按照测试ASTMD2863-97执行。
各个实施例中抑菌率达到98.46-99.78％，拉伸强度达到23.6-25.8MPa，弯曲强度达到26.4-28.8MPa，氧指数含量达到25.8-28.8％。
Claims (10)
1.一种抗菌PP材料的合成工艺，其特征在于：所述以下步骤：
(1)将聚丙烯蜡、马来酸酐、引发剂过氧化二异丙苯预先混合均匀，然后滴加苯乙烯，混合3-5min，在单螺杆挤出机进行熔融接枝，转速为320-330r/min，得到的接枝物加入二甲苯后溶解，加入丙酮溶剂，搅拌，抽滤，烘干，得到马来酸酐接枝聚丙烯蜡；
(2)将马来酸酐接枝聚丙烯蜡与N-(二溴乙基)乙酰胺进行混合，加入到Hakke转矩流变仪中发生熔融反应，冷却至20-35℃，得到的产物加入NaBH4-I2体系，搅拌2-4h，加入10mL的稀盐酸后，提取、洗涤、干燥、过滤蒸发，将反应物溶于四氢呋喃溶剂中，在N2条件下，滴加三乙胺，回流，搅拌1-2h，洗涤，得到季铵盐型聚丙烯蜡；
(3)将双氰胺置于烧瓶中，依次加入蒸馏水和盐酸，水浴加热，保持pH值在4-5，搅拌至完全溶解后，再加入二乙醇胺，过滤，旋蒸浓缩，得到的产物倒入烧瓶，再加入蒸馏水和五氧化二磷，水浴加热，过滤，得到N,N-二(磷酸乙基)双胍；
(4)将三聚氯氰溶于丙酮溶剂中，放入冰水浴，把得到的N,N-二(磷酸乙基)双胍滴加到三聚氯氰中，滴加缚酸剂N,N-二异丙基乙胺，保持pH值在6-7，然后将季铵盐型聚丙烯蜡与溶液进行混合，温度保持在35-50℃，时间为12-18h，过滤，浓缩干燥，提纯，得到中间产物；
(5)将中间产物与聚丙烯共混，模压制样，得到抗菌PP材料。
2.根据权利要求1所述的抗菌PP材料的合成工艺，其特征在于：所述步骤(1)聚丙烯蜡、马来酸酐、苯乙烯的质量比为1:0.032-0.052:0.024-0.038。
3.根据权利要求1所述的抗菌PP材料的合成工艺，其特征在于：所述步骤(1)螺杆温度为170-210℃，溶解时保持温度为120-140℃，时间为40-60min。
4.根据权利要求1所述的抗菌PP材料的合成工艺，其特征在于：所述步骤(2)马来酸酐接枝聚丙烯蜡与N-(二溴乙基)乙酰胺摩尔比为1:1.2-1.4。
5.根据权利要求1所述的抗菌PP材料的合成工艺，其特征在于：所述步骤(2)熔融反应的温度为160-180℃，反应时间为8-12min。
6.根据权利要求1所述的抗菌PP材料的合成工艺，其特征在于：所述步骤(3)第一次水浴加热的温度为65-75℃，时间为2-3h，第二次水浴加热的温度为80-90℃，时间为2-4h。
7.根据权利要求1所述的抗菌PP材料的合成工艺，其特征在于：所述步骤(3)双氰胺、二乙醇胺、五氧化二磷的质量比为1:1.85-1.95:0.42-0.54。
8.根据权利要求1所述的抗菌PP材料的合成工艺，其特征在于：所述步骤(4)冰水浴的温度为0-3℃，搅拌时间2-4h。
9.根据权利要求1所述的抗菌PP材料的合成工艺，其特征在于：所述步骤(4)三聚氯氰、N,N-二(磷酸乙基)双胍、N,N-二异丙基乙胺、季铵盐型聚丙烯蜡的摩尔比为1:1.2-1.4:1.4-1.6:1.2-1.5。
10.根据权利要求1所述的抗菌PP材料的合成工艺，其特征在于：所述步骤(5)中间产物与聚丙烯的质量比为1:18-20。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310584774.2A CN116535772A (zh) | 2023-05-23 | 2023-05-23 | 一种抗菌pp材料的合成工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310584774.2A CN116535772A (zh) | 2023-05-23 | 2023-05-23 | 一种抗菌pp材料的合成工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116535772A true CN116535772A (zh) | 2023-08-04 |
Family
ID=87448722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310584774.2A Pending CN116535772A (zh) | 2023-05-23 | 2023-05-23 | 一种抗菌pp材料的合成工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116535772A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109293838A (zh) * | 2018-08-31 | 2019-02-01 | 汕头市远生实业有限公司 | 一种新型接枝抗菌聚丙烯及其制备工艺 |
| CN111041829A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-21 | 华侨大学 | 一种反应型壳聚糖基织物抗菌剂的制备方法 |
| CN111057164A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-24 | 华侨大学 | 一种胍基壳聚糖季铵盐抗菌剂的制备方法 |
| CN115785342A (zh) * | 2023-01-04 | 2023-03-14 | 中化泉州石化有限公司 | 一种季铵盐接枝抗菌聚丙烯及其制备方法 |
-
2023
- 2023-05-23 CN CN202310584774.2A patent/CN116535772A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109293838A (zh) * | 2018-08-31 | 2019-02-01 | 汕头市远生实业有限公司 | 一种新型接枝抗菌聚丙烯及其制备工艺 |
| CN111041829A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-21 | 华侨大学 | 一种反应型壳聚糖基织物抗菌剂的制备方法 |
| CN111057164A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-24 | 华侨大学 | 一种胍基壳聚糖季铵盐抗菌剂的制备方法 |
| CN115785342A (zh) * | 2023-01-04 | 2023-03-14 | 中化泉州石化有限公司 | 一种季铵盐接枝抗菌聚丙烯及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102276937B (zh) | 一种抗菌聚苯乙烯组合物及其制备方法 | |
| CN105601778B (zh) | 一种含有季铵基团的环状卤胺类高分子抗菌剂及其制备方法和应用 | |
| CN100441577C (zh) | 1-(6-氯-3-吡啶甲基)-n-硝基咪唑-2-亚胺的合成方法 | |
| DE19729025A1 (de) | Neue Polyalkylenguanidinsalze oder Polyalkylenbiguanidinsalze mit verzweigter Silankomponente, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung | |
| CN102796214A (zh) | 一类含有季铵盐和卤胺或卤胺前置体官能团的杀菌聚合物及其制备方法和应用 | |
| CN102746510B (zh) | 制备聚醚酰胺材料的方法 | |
| CN108250578B (zh) | 一种环保、无毒持久抗菌聚丙烯材料 | |
| CN116535772A (zh) | 一种抗菌pp材料的合成工艺 | |
| CN113527560A (zh) | 一种免灭菌条件的苹果组培抑菌剂及其制备方法 | |
| CN105111356A (zh) | 一种水性生态合成革用高分子抗菌剂及其制备方法 | |
| Pakhira et al. | Development of poly (vinylidene fluoride) graft random copolymer membrane for antifouling and antimicrobial applications | |
| CN113197220B (zh) | 一种用于无纺布的除螨消毒剂及其制备方法 | |
| CN108752279A (zh) | 一种锍盐型氯胺抗菌剂及其合成方法 | |
| CN114790220A (zh) | 含季鏻盐结构的双胍复合季铵盐材料及制备方法和应用 | |
| CN105218577B (zh) | 一种使用复合溶剂、三组份催化剂合成γ‑巯丙基三乙氧基硅烷的方法 | |
| CN113563261B (zh) | 一种水溶性多脲抗菌分子及其制备方法和应用 | |
| CN114438665B (zh) | 一种抗菌无纺布及其制备方法 | |
| CN106832068A (zh) | 一种改性聚丙烯腈树脂制备新型抗菌材料的方法 | |
| CN110577639A (zh) | 一种聚五亚甲基胍盐及其制备方法和应用 | |
| CN108997585A (zh) | 一种abs-壳聚糖季铵盐复合材料的制备方法及其应用 | |
| CN112724494B (zh) | 一种食品包装袋用聚乙烯材料 | |
| CN106831396A (zh) | 一种5‑氯水杨酸的改进合成方法 | |
| CN113502557B (zh) | 一种抗菌改性聚丙烯酸酯纤维及其制备方法和应用 | |
| CN113005774B (zh) | 一种缩硫脲-Cu(Ⅱ)配合物分子共价枝接腈纶纤维的制备方法及抗菌应用 | |
| CN117819799B (zh) | 一种高分子污泥调理剂及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |