壳聚糖硅丙共聚物复合聚氯乙烯抗菌材料及制备方法及应用

摘要

本发明所属领域为有机高分子功能材料，涉及壳聚糖硅丙共聚物及其与聚氯乙烯树脂复合共混制备高性能的抗菌功能材料。本发明涉及一种使用壳聚糖与有机硅烷、丙烯腈、异戊二烯、丙烯酸酯类单体接枝共聚，制备具有核壳结构的微胶粒共聚物，再与聚氯乙烯共混复合得到聚氯乙烯抗菌材料制备方法。该共聚物本身既是聚氯乙烯的抗菌添加剂、也是加工助剂和增韧剂，在共混复合体系中用量不受限制。

主权项

壳聚糖硅丙共聚物，其特征在于：该共聚物按质量份数基本组成为：丙烯腈6~12、异戊二烯4~10、丙烯酸丁酯2~5、丙烯酸羟乙酯1~2、甲基丙烯酸甲酯1~2、丙烯酸 0.1~0.8、壳聚糖1.5，有机硅烷0.5‑1，沉淀碳酸钙1；该壳聚糖硅丙共聚物通过包括下述步骤的方法制得：1）预乳化液的制备：单体的精制，丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、异戊二烯分别单独用质量浓度为10%的NaOH溶液洗涤，然后用蒸馏水洗至中性，再用氯化钙干燥半小时；预乳化液，加入0.1‑0.2质量份数十二烷基磺酸钠乳化剂，制成质量浓度为1‑3%的水溶液，温度升至380C，乳化剂搅拌溶解后，继续搅拌分散至均匀，把精制过的丙烯腈、异戊二烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯依次滴加进入正在搅拌的反应釜内，滴加完毕再搅拌30分钟，常温冷却，得到几种单体的混合预乳化液；2）壳聚糖分散溶胶的制备：在温度低于30℃下，把壳聚糖分散质量浓度为5%‑10%的丙烯酸的水溶液当中，制成壳聚糖分散溶胶，放置备用；3）种子乳液的制备：将溶有2‑3%质量浓度的聚乙烯醇的水溶液10‑14质量份加入到带有搅拌、冷凝装置的反应釜，在釜中浸泡后，加热使充分溶解，降温至60℃，滴加步骤1）制备的预乳化液，同时滴加0.01~0.02质量份数的过硫酸钾引发剂制成质量浓度为5%的水溶液，保持反应温度81~83℃，继续滴加到预乳化液尚有1/4时，保温1~2小时，直至乳液出现蓝光后，降低温度到75℃以下，得到种子乳液；4）壳聚糖硅丙共聚物乳液的制备：在步骤3）制备的种子乳液中滴加剩余的预乳化液，同时加入0.001~0.002质量份数的硝酸铈铵，继续保持以上温度，滴加有机硅烷，同时滴加步骤2）制备的壳聚糖分散溶胶，1~1.5小时内滴加完毕， 继续反应1~2小时，反应完后冷却，用氨水中和至pH值约7～8, 搅拌20分钟既得到壳聚糖硅丙共聚物乳液。