本發(fā)明涉及高分子材料，具體涉及一種防水防污的聚乙烯復(fù)合材料及其生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
1、聚乙烯作為全球產(chǎn)量大、應(yīng)用廣泛的熱塑性高分子材料，憑借其優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性以及加工便利性被廣泛應(yīng)用于包裝、建筑、醫(yī)療、日用品等眾多領(lǐng)域，成為了生產(chǎn)生活中不可或缺的一部分，但是隨著科學(xué)的進(jìn)步，普通的聚乙烯材料表面自由能相對較高，防水防污能力較差，在戶外裝備以及食品包裝等領(lǐng)域中，材料表面容易吸附微生物導(dǎo)致污漬滲透和殘留，同時有可能滋生細(xì)菌引發(fā)衛(wèi)生安全問題，而在醫(yī)療器具的包裝以及日用品等對于衛(wèi)生要求更為嚴(yán)格的領(lǐng)域，普通的聚乙烯材料抗菌作用差，容易成為細(xì)菌等微生物的滋生溫床，不僅容易造成材料的老化更有可能會引起交叉感染的風(fēng)險。
2、公告號為cn105968489b的專利公開了一種聚乙烯抗菌包裝薄膜的制備方法，通過ph值調(diào)節(jié)誘導(dǎo)銀氨離子與二氧化鈦表面形成強(qiáng)相互作用，利用生物質(zhì)枇杷水提取液還原銀氨離子，實(shí)現(xiàn)銀與二氧化鈦在納米尺度的均勻復(fù)合，無需添加分散劑，制備工藝綠色環(huán)保，最終制備出來的聚乙烯抗菌包裝薄膜對大腸桿菌以及金黃色葡萄球菌的抑菌率達(dá)到90%以上，安全無毒符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，但是該專利雖然提升了聚乙烯材料的抗菌效果，卻并未提升其防水防污的能力，在長時間使用時，依舊有著細(xì)菌滋生的風(fēng)險。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種防水防污的聚乙烯復(fù)合材料及其生產(chǎn)工藝，解決了普通聚乙烯材料防水防污性能差，以及不具有抗菌能力的問題。
2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
3、一種防水防污的聚乙烯復(fù)合材料，包括以下重量份的原料：60-80份聚乙烯、10-15份抗菌復(fù)合物、5-8份防水防污功能填料、1-3份抗氧化劑、1-2份紫外線吸收劑、1-3份增塑劑、1-2份潤滑劑。
4、進(jìn)一步地，所述抗氧化劑為抗氧化劑1010、抗氧化劑1098、抗氧化劑2246中的任意一種；所述紫外線吸收劑為紫外線吸收劑uv-234、紫外線吸收劑uv-329、紫外線吸收劑uv-1577中的任意一種；所述增塑劑為鄰苯二甲酸二辛脂、鄰苯二甲酸二異壬酯中的任意一種；所述潤滑劑為硬脂酸、硬脂酸鋅、白油中的任意一種。
5、進(jìn)一步地，所述抗菌復(fù)合物的制備方法包括以下步驟：
6、s1：將丙烯酸酯-聚乙二醇-羥基與紫蘇醛置于甲苯中，充分混合攪拌，加入引發(fā)劑，升溫至55-65℃反應(yīng)5-6h，減壓蒸餾后收集產(chǎn)物，得到改性聚乙二醇；
7、s2:將改性聚乙二醇與（3-羧丙基）三甲基氯化銨置于二甲苯中，充分混合攪拌，加入對甲苯磺酸，升溫反應(yīng)，減壓蒸餾后收集產(chǎn)物，得到抗菌復(fù)合物。
8、在引發(fā)劑的作用下，丙烯酸酯-聚乙二醇-羥基結(jié)構(gòu)中的雙鍵與紫蘇醛結(jié)構(gòu)中的烯基發(fā)生自由基聚合反應(yīng)，得到改性聚乙二醇；再在對甲苯磺酸的作用下，改性聚乙二醇結(jié)構(gòu)中的羥基與（3-羧丙基）三甲基氯化銨結(jié)構(gòu)中的羧基發(fā)生酯化反應(yīng)，得到抗菌復(fù)合物；該種抗菌復(fù)合物以丙烯酸酯-聚乙二醇-羥基為高分子骨架，在其中引入紫蘇醛以及季銨鹽結(jié)構(gòu)，紫蘇醛作為天然抗菌成分能夠破壞細(xì)菌細(xì)胞膜的完整性，結(jié)合季銨鹽的帶有正電荷能夠吸附帶有細(xì)菌細(xì)胞膜造成細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)泄露的作用，形成兩種抗菌機(jī)理的協(xié)同，同時使用高分子鏈段對小分子的紫蘇醛和季銨鹽產(chǎn)生保護(hù)作用，能夠有效防止小分子有效物質(zhì)產(chǎn)生遷移，使得制備出來的聚乙烯復(fù)合材料具有長久且優(yōu)異的抗菌效果。
9、進(jìn)一步地，步驟s1中，所述引發(fā)劑為過氧化苯甲酰、過氧化二異丙苯中的任意一種。
10、進(jìn)一步地，步驟s2中，所述升溫反應(yīng)的溫度為90-100℃，時間為3-5h。
11、進(jìn)一步地，所述防水防污功能填料的制備方法包括以下步驟：
12、ss1：將納米二氧化硅置于丙酮中，加入鹽酸溶液調(diào)節(jié)ph至4-5，加入環(huán)氧氯丙烷，升溫回流反應(yīng)8-10h，冷卻至室溫后，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑后得到改性納米二氧化硅；
13、ss2:將改性納米二氧化硅置于n,n-二甲基甲酰胺中，超聲分散10-15min后，加入全氟丁基乙基醇與催化劑，升溫至60-65℃反應(yīng)3-5h，減壓蒸餾后除去溶劑，收集產(chǎn)物得到防水防污功能填料。
14、本方案中，納米二氧化硅表面的羥基與環(huán)氧氯丙烷結(jié)構(gòu)中的環(huán)氧基團(tuán)發(fā)生開環(huán)反應(yīng)，得到改性納米二氧化硅，再在催化劑的作用下，改性納米二氧化硅結(jié)構(gòu)中的活性氯與全氟丁基乙基醇結(jié)構(gòu)中的羥基發(fā)生取代反應(yīng)，得到防水防污功能填料；該種防水防污功能填料以納米二氧化硅為內(nèi)層，外層包覆c-f形成低表面能表面，能夠阻攔細(xì)菌的附著，與抗菌復(fù)合物形成協(xié)同效果，并且能夠使得制備出來的聚乙烯復(fù)合材料能夠具有優(yōu)異的防水防污能力，從而能夠滿足多種環(huán)境下的使用需求。
15、進(jìn)一步地，步驟ss1中，所述鹽酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-12%。
16、進(jìn)一步地，步驟ss2中，所述催化劑為吡啶、碳酸鉀中的任意一種。
17、一種防水防污的聚乙烯復(fù)合材料的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：
18、步驟一、將重量份的聚乙烯、抗菌復(fù)合物、防水防污功能填料、抗氧化劑、紫外線吸收劑、增塑劑、潤滑劑置于高速混合機(jī)中，充分混合1-1.5h，得到混合料；
19、步驟二、將混合料轉(zhuǎn)移至雙螺桿擠出機(jī)中，熔融擠出后造粒，得到防水防污的聚乙烯復(fù)合材料。
20、進(jìn)一步地，其特征在于，步驟二中，所述雙螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為300-400r/min，機(jī)頭溫度為180-190℃。
21、本發(fā)明的有益效果：
22、本發(fā)明通過制備抗菌復(fù)合物與防水防污功能填料參與到聚乙烯復(fù)合材料的制備進(jìn)程中，使得制備出來的聚乙烯復(fù)合材料具有優(yōu)異的防水防污性能以及抗菌效果，能夠滿足多種環(huán)境下的使用需求，極大地?cái)U(kuò)展了聚乙烯復(fù)合材料的使用領(lǐng)域。
23、當(dāng)然，實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。
1.一種防水防污的聚乙烯復(fù)合材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：60-80份聚乙烯、10-15份抗菌復(fù)合物、5-8份防水防污功能填料、1-3份抗氧化劑、1-2份紫外線吸收劑、1-3份增塑劑、1-2份潤滑劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防水防污的聚乙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述抗氧化劑為抗氧化劑1010、抗氧化劑1098、抗氧化劑2246中的任意一種；所述紫外線吸收劑為紫外線吸收劑uv-234、紫外線吸收劑uv-329、紫外線吸收劑uv-1577中的任意一種；所述增塑劑為鄰苯二甲酸二辛脂、鄰苯二甲酸二異壬酯中的任意一種；所述潤滑劑為硬脂酸、硬脂酸鋅、白油中的任意一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防水防污的聚乙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述抗菌復(fù)合物的制備方法包括以下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種防水防污的聚乙烯復(fù)合材料，其特征在于，步驟s1中，所述引發(fā)劑為過氧化苯甲酰、過氧化二異丙苯中的任意一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種防水防污的聚乙烯復(fù)合材料，其特征在于，步驟s2中，所述升溫反應(yīng)的溫度為90-100℃，時間為3-5h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防水防污的聚乙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述防水防污功能填料的制備方法包括以下步驟：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種防水防污的聚乙烯復(fù)合材料，其特征在于，步驟ss1中，所述鹽酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-12%。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種防水防污的聚乙烯復(fù)合材料，其特征在于，步驟ss2中，所述催化劑為吡啶、碳酸鉀中的任意一種。
9.一種如權(quán)利要求1所述的防水防污的聚乙烯復(fù)合材料的生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括以下步驟：
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種防水防污的聚乙烯復(fù)合材料的生產(chǎn)工藝，其特征在于，步驟二中，所述雙螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為300-400r/min，機(jī)頭溫度為180-190℃。