CN105623132A - 一种抗菌聚苯乙烯材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种抗菌聚苯乙烯材料及其制备方法。通过将抗菌剂以丁苯橡胶为载体的负载型抗菌剂的形式加入聚合体系中，从而获得抗菌剂分散均匀的聚苯乙烯聚合物材料。该抗菌聚苯乙烯材料不仅具有良好的抗菌效果和抗菌持久性，同时具有良好的机械性能和加工性能，例如具有高抗冲性能。此外，本发明提供的抗菌聚苯乙烯材料的制备方法工艺简单，能够在工业装置上在线生产。

Description

一种抗菌聚苯乙烯材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及聚苯乙烯材料及其制备的技术领域，具体涉及一种抗菌聚苯乙烯材料及其制备方法。

背景技术

聚苯乙烯(PS)因其具有质硬、透明性好、刚性、电绝缘性、吸湿性低、价格低廉、容易染色、易加工、导热系数不随温度变化等特点，在工业和民用的各个领域具有广泛的应用，已成为当今四大通用塑料之一。由于环境污染等原因的影响,在聚苯乙烯应用的医用材料、家电和建材等领域，往往需要材料具有一定的抗菌性，从而保证使用者的安全和健康。因此，发展和研究具有抗菌性能的聚苯乙烯产品，对改善人们的生活环境，减少疾病发生率，保护人类身体健康方面都具有十分重要的现实意义。

抗菌剂的种类主要包括无机抗菌剂、有机抗菌剂和复合抗菌剂等，当前在抗菌剂的开发和研究方面已有多篇授权专利。无机抗菌剂是最常用的抗菌剂，主要含有以离子形式存在的银、铜、锌等金属，这些金属离子通过离子交换或其他形式与载体结合。无机抗菌剂的抗菌机理是这些金属离子可以与细菌或霉菌的活性酶中心进行强有力的结合，从而破坏细菌或霉菌的生长和繁殖。美国专利US6641842、US6582715公开了负载有金、银、铜、锌等金属离子的无机抗菌剂，中国专利CN101125458、CN101142919分别公开了负载银离子及负载锌银铜复合离子的无机抗菌剂。有机抗菌剂主要有香醛、乙基香草醛类化合物、季铵盐类和双胍类化合物、醇类、酚类、有机金属类、吡啶类等化合物。有机抗菌剂的抗菌机理一般认为是其与细菌、霉菌的细胞膜表面阴离子结合，或与巯基反应，破坏蛋白质和细胞膜的合成***，抑制细菌和霉菌的繁殖。复合抗菌剂是为了解决某种单一抗菌剂的抗菌性能弱点，结合其他抗菌剂抗菌性能方面的优点，将两者结合起来，使之具有特定的或者更强的抗菌功能，并可延长材料的抗菌时间。

目前，具有抗菌性能的塑料产品主要通过将抗菌剂与塑料直接混合来获得。例如，专利CN102276937A所提供的抗菌聚苯乙烯组合物是将聚苯乙烯、复合抗菌剂等在内的各组份混合均匀，熔融共混制得的抗菌聚苯乙烯组合物。该方法虽然工艺简单，但抗菌剂在塑料中的分散性较差，抗菌剂颗粒容易团聚，因此抗菌效果较差，抗菌剂利用不充分，使用成本增加。

专利CN103205080A所提供的抗菌聚苯乙烯的制备方法是在聚苯乙烯材料成型后，在其表面通过等离子溅射工艺形成纳米二氧化钛膜层。通过该方法制得的抗菌聚苯乙烯，虽然可以大大节约抗菌剂的用量，但在抗菌的持久性方面有所欠缺。

发明内容

针对现有技术中的上述缺陷，本发明提供一种具有抗菌性能的聚苯乙烯材料，其中抗菌剂在该材料中的分散性良好，该材料具有良好的抗菌效果和抗菌持久性，同时具有高抗冲性能。

本发明还提供了一种制备抗菌聚苯乙烯材料的方法。

根据本发明，提供了一种抗菌聚苯乙烯材料，所述材料包括聚苯乙烯、增韧橡胶、丁苯橡胶和抗菌剂，其中所述抗菌剂分散于聚苯乙烯、增韧橡胶和丁苯橡胶的基质中。其中，丁苯橡胶以作为抗菌剂的载体的形式被加入所述抗菌聚苯乙烯材料中。丁苯橡胶一方面作为抗菌剂的载体，能够使抗菌剂更均匀地分散于用于制备聚苯乙烯的原料体系中，另一方面通过其介导作用，能够增加抗菌剂在用于制备聚苯乙烯的原料体系中的溶解性，此外其能够与增韧橡胶共同起到协同增韧的作用。另外，所述“分散”是指所述抗菌剂均匀地散布于聚苯乙烯材料体系中，更具体地说，这种“分散”应理解为抗菌剂从微观上均匀地散布于聚苯乙烯材料体系中；因此，通过将抗菌剂与聚苯乙烯、增韧橡胶和丁苯橡胶的基质形成的材料进行简单机械混合并不能达到所述“分散”。

增韧橡胶可以选择本领域中常用的，例如顺丁橡胶。增韧橡胶的加入能够增加聚苯乙烯材料的抗冲击性能。

本发明所采用的抗菌剂(也就是抗菌活性成分)可以是无机金属离子抗菌剂、有机抗菌剂或者由无机金属离子抗菌剂和有机抗菌剂构成的复合抗菌剂。其中，无机金属离子抗菌剂可以选自银离子、锌离子、铜离子和钙离子中的至少一种。有机抗菌剂可以选自季铵盐类、双胍类、醇类、酚类、香醛类、乙基香草醛类、吡啶类、咪唑类、噻吩类和有机金属类中的至少一种。在本发明中，优选银离子作为抗菌剂。

在本发明提供的聚苯乙烯材料中，抗菌剂的重量含量为200ppm～10000ppm，优选为500ppm～5000ppm，更优选为800ppm～3000ppm，最优为1000ppm～2000ppm。抗菌剂含量过低，没有明显的抗菌效果，含量过高，则增加产品的成本。

为了进一步增强抗菌聚苯乙烯材料的其他性能，本发明提供的抗菌聚苯乙烯材料还可以包括其他助剂，例如防老剂、热稳定剂和加工助剂中的至少一种。其中，防老剂可以选自2，2，4-三甲基-1，2-二氢喹啉聚合体(RD)、四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基)苯基丙酸]季戊四醇酯(1010)、三(2，4-二叔丁基)苯基亚磷酸酯(168)、双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯(618)、N-环己基-N′-苯基对苯二胺(4010)、2，2′-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基)酚(2246)和3，5-二叔丁基-4羟基苯基丙酸十八碳醇酯(1076)中的至少一种；热稳定剂可以选自硬脂酸锌、硬脂酸铅、硬脂酸镉中的至少一种。

优选地，在所述抗菌聚苯乙烯材料中，聚苯乙烯的粘均分子量在5～10万的范围内(重均分子量在10～40万之间)。对于聚苯乙烯聚合物，粘均分子量低于5万，则机械强度很低，分子量高于10万，加工性能很差。因此，本发明提供的抗菌聚苯乙烯的粘均分子量在5～10万的范围内，不仅具有良好的机械性能，同时具有良好的加工性能。

在一个实施方案中，聚苯乙烯的粘均分子量在5～10万的范围内；和/或丁苯橡胶和增韧橡胶的总重量含量为3％～15％；所述增韧橡胶优选为顺丁橡胶。

在一个优选的实施方案中，所述材料通过将以丁苯橡胶为载体的负载型抗菌剂加入包括苯乙烯单体和增韧橡胶的混合物中并引发聚合后获得。在此说明的是，本文中所用术语“负载型抗菌剂”和单独的“抗菌剂”应区分理解，“抗菌剂”是指非负载抗菌剂，而“负载型抗菌剂”是一个整体概念，包含“抗菌剂”(即抗菌活性成分)和负载该“抗菌剂”的载体这两部分。简言之，“抗菌剂”是单独的抗菌活性成分，而“负载型抗菌剂”则包括抗菌活性成分和载体两部分。如上所述，将抗菌剂以以丁苯橡胶为载体的负载型抗菌剂的形式加入，不仅使丁苯橡胶帮助抗菌剂更好地溶解于聚合体系中，并更加均匀地分散于聚合物产品中，并且作为载体的丁苯橡胶还能与增韧橡胶协同发挥增韧作用。同时，为了达到较佳的增韧效果，在所述抗菌聚苯乙烯材料中丁苯橡胶和增韧橡胶的总重量含量为3％～15％。

其中，所述负载型抗菌剂可以通过以下方法制备：将抗菌剂(以一定的比例)加入丁苯橡胶乳液中，加入交联剂，在高能源射线辐照下发生交联反应，将交联反应产物干燥后得到以丁苯橡胶为载体的负载型抗菌剂；其中，所述交联剂可以选自甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯，二乙二醇甲基丙烯酸酯、二乙烯基苯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和季戊四醇三甲基丙烯酸酯中的至少一种；可以采用钴源、X-射线、紫外线或高能电子加速器进行高能源射线辐照，优先选用钴源进行辐照，剂量为2.5Mrad，剂量率为50Gy/min；可以采用喷雾干燥法或沉淀干燥法进行干燥，优选喷雾干燥法，喷雾干燥器的进口温度例如为100℃～200℃，出口温度例如为20℃～80℃。于旋风分离器中收集干燥后的具有一定凝胶含量的纳米级抗菌橡胶颗粒。

优选的是，所述负载型抗菌剂的凝胶含量≥60wt％；和/或溶胀指数≤15；和/或粒径为100-1000nm。在本发明中选择这样的负载型抗菌剂，不仅使得抗菌作用得到充分发挥，而且对于聚苯乙烯材料本身的力学性能等方面不会产生不利影响。

本发明还提供了一种如上所述的抗菌聚苯乙烯材料的制备方法，所述方法包括将以丁苯橡胶为载体的负载型抗菌剂和增韧橡胶加入苯乙烯单体中混合均匀，并任选地加入有机溶剂，然后通过热引发或引发剂引发自由基聚合，任选地除去残余的单体和溶剂，得到所述抗菌聚苯乙烯材料其中，还任选地在所述聚合之前或之后加入助剂。并且，优选在聚合之前加入助剂。在此过程中包含了负载型抗菌剂和增韧橡胶的溶解，苯乙烯单体在增韧橡胶上的接枝以及苯乙烯的聚合。通过该方法制备得到的聚苯乙烯材料中的抗菌剂的分散性明显高于现有技术中通过将聚苯乙烯聚合物与抗菌剂机械共混的方法制备得到的产品，从而能够具备更好的抗菌性能。

在一个优选的实施方案中，所述自由基聚合分三个阶段进行：在100℃～130℃反应4小时，130℃～140℃反应2小时，140℃～170℃反应1.5小时。考虑到聚苯乙烯的分子量对其性能影响很大，并且本发明的发明人在试验过程中发现聚合反应温度是影响聚合物分子量的主要因素，反应温度愈高，形成的活性中心愈多，反应速率越快，聚合物分子量越低，反应温度每上升10℃～20℃，分子量成倍下降。因此，本发明将聚合温度控制在100℃～170℃，压力为常压。更进一步地，为了控制聚合物分子量和提高单体转化率，本发明采用分段聚合的形式，即选择在不同的聚合的反应温度下聚合相应的时间，并具体地采用了如上所述的三阶段法进行聚合反应。结果得到粘均分子量在5～10万的范围内的抗菌聚苯乙烯材料，其不仅具有良好的机械性能和加工性能，还获得较高的苯乙烯单体转化率。

在如上所述的方法中，所述增韧橡胶可以是顺丁橡胶；所述有机溶剂优选选自芳烃类，例如甲苯、二甲苯或乙基苯等；所述引发剂可以选自过硫酸钾、过氧化二异丙苯、过氧化氢异丙苯、过氧化苯甲酰和过氧二叔丁基中的至少一种，并且优选为过氧化氢异丙苯；所述助剂例如为防老剂或热稳定剂，其中防老剂和热稳定剂可以选择如上所述物质中的至少一种。

优选地，所述负载型抗菌剂的加入量为以其中的抗菌剂的重量计基于苯乙烯加入量的500ppm～8000ppm，优选为800ppm～2000ppm；增韧橡胶的加入量为以重量计基于苯乙烯加入量的5～10％，优选为6～8％；引发剂的加入量为以重量计基于苯乙烯加入量的0.1～2％；有机溶剂的加入量为以重量计基于苯乙烯加入量的0～60％，优选为10～30％。

在一个优选的实施方案中，将负载型抗菌剂和增韧橡胶加入苯乙烯单体中后，在高速搅拌条件下搅拌溶解6-10h，使负载型抗菌剂和增韧橡胶充分溶胀在苯乙烯单体中，然后再进行热引发或加入适量的引发剂引发聚合。

本发明采用的搅拌形式可采用锚式搅拌器、框式搅拌器、单螺带式搅拌器、双螺带式搅拌器、底部三角板中上部螺带式搅拌器，其中螺带可以是单螺带或双螺带。本发明优先选用底部三角板中上部螺带复合式搅拌器，搅拌速度为100～180rpm/min，优选为120～140rpm/min。

本发明提供的抗菌型聚苯乙烯材料，采用纳米级的丁苯橡胶粉末作为抗菌剂的载体，使抗菌剂在聚苯乙烯材料中分散均匀，从而具有良好的抗菌性能，不仅抗菌效果好，还具有抗菌持久性。同时，作为载体而加入的丁苯橡胶还与增韧橡胶一起对聚苯乙烯材料起到协同增韧的作用，使材料具有更好的抗冲击性能。

本发明提供的生产抗菌型高抗冲聚苯乙烯材料的方法，将抗菌剂以以丁苯橡胶为载体的负载型抗菌剂的形式加入聚合体系中，从而获得抗菌剂分散均匀的聚苯乙烯聚合物材料。并且，该方法的聚合工艺简单，能够在工业装置上在线生产，减少了后期加工双螺杆高温共混对产品力学性能的损失，不但保持了抗冲聚苯乙烯优良的力学性能等优点，且具有良好的抗菌能力。

具体实施方式

下面通过实施例进一步描述本发明，以加深对本发明的理解。以下所给的实施例是为了更好地说明本发明，而非限制本发明。

物性测试方法：

(1)悬臂梁缺口冲击强度(kJ/m²)：依GB/T1843-2008测试；

(2)拉伸屈服应力(MPa)：依GB/T1040.2-2006测试；

(3)抗菌性能测试：采用JISZ2801标准测试。该标准以抗菌活性值R表示材料的抗菌性能，抗菌活性值大于2，表示通过该菌种的抗菌测试，也就是平常所说的抗菌效率达到99％以上，因为当抗菌活性值为2的时候抗菌率就达到99％。

实施例1

1)负载型抗菌剂的制备

将固含量50wt％的市售羧基丁苯胶乳(燕山石化生产，牌号：XSBRL-54B1)置于一容器中，在搅拌下滴加丙烯酸异辛酯75g，滴加完成后，加入78.7g硝酸银，继续搅拌一小时，使硝酸银完全溶解，之后用钴源辐照，剂量为2.5Mrad，剂量率为50Gy/min。辐照后的胶乳通过喷雾干燥器喷雾干燥，喷雾干燥器的进口温度为140℃～160℃，出口温度为40℃～60℃。于旋风分离器中收集干燥后的羧基丁苯橡胶粉末，得到可自由流动的其中银离子均匀分散的全硫化羧基丁苯橡胶粉末，即负载型抗菌剂。所得橡胶粉末500g，其中抗菌剂银离子的重量含量10％，并测得橡胶粉末的粒径约为150nm，凝胶含量为92.6％,溶胀指数为7.6。

2)抗菌聚苯乙烯材料的制备

将上述步骤1)得到的负载型抗菌剂(即其中银离子均匀分散的丁苯橡胶粉末)15g、顺丁橡胶(A55AE，上海高桥石化生产)120g、苯乙烯(燕山石化生产)1700g及乙基苯300g加入聚合釜中，搅拌均匀，溶胀8小时，再加入防老剂10761.6g。

用氮气将聚合釜内的空气置换。采用自由基本体聚合的方法聚合，引发方法采用热引发。聚合釜在170rpm搅拌速率下升温，在120℃下聚合反应4小时，在130℃下聚合反应2小时，然后在160℃下聚合反应1.5小时。聚合过程中由于体系粘度过大，适当降低搅拌速率至100rpm。聚合过程完成后，将聚合所得的粘稠体排出落入210℃的脱挥器中，在真空状态下迅速闪蒸，脱除未反应的单体及溶剂乙基苯。脱挥后得到聚合物1580g，其中苯乙烯转化率为85％，丁苯橡胶和顺丁橡胶的总重量百分比含量为8.5％，经冷却、造粒、制样即得样品，对所得样品的物性进行测定。所得结果见表1。

对比例1

参照实施例1的步骤2)的工艺条件和试验步骤制备聚苯乙烯材料，只是不加入以丁苯橡胶粉末为载体的负载型抗菌剂，并且将顺丁橡胶的加入量改为135g，以使所加入的橡胶总量与实施例1相当，最终得到具有抗冲性能的聚合物，其性能指标见表1。

对比例2

按照对比例1的方法，合成具有抗冲性能的聚苯乙烯聚合物，然后将该聚合物与通过实施例1的步骤1)制备得到的以丁苯橡胶粉末为载体的负载型抗菌剂放入高速混合机中搅拌均匀。其中聚苯乙烯聚合物99份，以丁苯橡胶粉末为载体的负载型抗菌剂1份。然后将混合物料通过双螺杆挤出机(南京科亚公司，PE-34)熔融共混。挤出温度为180℃～210℃，螺杆转速320rpm，混合物料经双螺杆共混后挤出造粒、制样。所的样品的性能指标见如下表1。

实施例2

参照实施例1的步骤2)的工艺条件和试验步骤制备聚苯乙烯材料，将2.3g硝酸银、135g顺丁橡胶A55AE、1700g苯乙烯、300g乙苯加入反应釜，170rpm转速下搅拌8h，再加入防老剂10761.6g。

用氮气将聚合釜内的空气置换。采用自由基本体聚合的方法聚合，引发方法采用热引发。聚合釜在170rpm搅拌速率下升温，在120℃下聚合反应4小时，在130℃下聚合反应2小时，然后在160℃下聚合反应1.5小时。聚合过程中由于体系粘度过大，适当降低搅拌速率至100rpm。聚合过程完成后，将聚合所得的粘稠体排出落入210℃的脱挥器中，在真空状态下迅速闪蒸，脱除未反应的单体及溶剂乙基苯。脱挥后得到聚合物1560g，其中苯乙烯转化率为83.6％，顺丁橡胶的总重量百分比含量为8.65％，经冷却、造粒、制样即得样品，对所得样品的物性进行测定。所得结果见表1。

实施例3

1)负载型抗菌剂的制备

将固含量50wt％的市售羧基丁苯胶乳(燕山石化生产，牌号：XSBRL-54B1)置于一容器中，在搅拌下滴加丙烯酸异辛酯75g，滴加完成后，加入50g聚六亚甲基双胍盐酸盐(PHMB，上海山的实业有限公司生产)，继续搅拌一小时，使PHMB完全溶解，之后用钴源辐照，剂量为2.5Mrad，剂量率为50Gy/min。辐照后的胶乳通过喷雾干燥器喷雾干燥，喷雾干燥器的进口温度为140℃～160℃，出口温度为40℃～60℃。于旋风分离器中收集干燥后的羧基丁苯橡胶粉末，得到可自由流动的其中银离子均匀分散的全硫化羧基丁苯橡胶粉末，即负载型抗菌剂。所得橡胶粉末500g，其中抗菌剂PHMB的重量含量10％，并测得橡胶粉末的粒径约为180nm，凝胶含量为92.2％，溶胀指数为7.5。

2)抗菌聚苯乙烯材料的制备

将上述步骤1)得到的负载型有机抗菌剂(即其中PHMB均匀分散的丁苯橡胶粉末)30g、顺丁橡胶(A55AE，上海高桥石化生产)105g、苯乙烯(燕山石化生产)1700g及乙基苯300g加入聚合釜中，搅拌均匀，溶胀8小时，再加入防老剂10761.6g。

用氮气将聚合釜内的空气置换。采用自由基本体聚合的方法聚合，引发方法采用热引发。聚合釜在170rpm搅拌速率下升温，在120℃下聚合反应4小时，在130℃下聚合反应2小时，然后在160℃下聚合反应1.5小时。聚合过程中由于体系粘度过大，适当降低搅拌速率至100rpm。聚合过程完成后，将聚合所得的粘稠体排出落入210℃的脱挥器中，在真空状态下迅速闪蒸，脱除未反应的单体及溶剂乙基苯。脱挥后得到聚合物1520g，其中苯乙烯转化率为81.4％，丁苯橡胶和顺丁橡胶的总重量百分比含量为8.9％，经冷却、造粒、制样即得样品，对所得样品的物性进行测定。所得结果见表1。

对比例3

参照实施例2的步骤2)的工艺条件和试验步骤制备聚苯乙烯材料，只是加入以丁苯橡胶粉末为载体的负载型有机抗菌剂的量为5g，并且顺丁橡胶的加入量不变，仍为105g，最终得到具有抗冲性能的聚合物，其性能指标见表1。

表1实施例和对比例的性能测试结果

结论：从表1可以看出，如实施例1的结果所示，以纳米级的丁苯橡胶粉末作为抗菌剂的载体，将负载型抗菌剂加入苯乙烯单体聚合体系中，能够使抗菌剂在聚苯乙烯材料中分散均匀，从而使聚苯乙烯材料具有良好的抗菌性能；同时，作为载体而加入的丁苯橡胶还与增韧橡胶一起对聚苯乙烯材料起到协同增韧的作用，使材料具有优良的抗冲击性能。

与实施例1相比，对比例1不加入抗菌剂，因此没有抗菌效果，并且由于实施例1加入了作为负载型抗菌剂载体的丁苯橡胶粉末，与顺丁橡胶起到协同增韧作用，可见实施例1的抗冲能力明显比对比例1好；对比例2中尽管使用了负载型抗菌剂，但是将其通过机械搅拌的方式与聚苯乙烯材料进行混合，得到的抗菌性聚苯乙烯材料中的抗菌剂并不能均匀地散布，因此抗菌效果也不如实施例1好；实施例2中使用的抗菌剂为非负载型抗菌剂，而是在苯乙烯单体聚合之前添加单独的抗菌剂，抗菌效果也没有实施例1好；实施例3中使用了以丁苯橡胶为载体的负载型有机抗菌剂，得到的抗菌型聚苯乙烯材料具有与实施例1类似的抗菌效果和机械性能；而从对比例3可见，添加的抗菌剂的量过少，则抗菌效果甚微，加入的增韧橡胶总量不足，获得的聚苯乙烯材料的抗冲性能也会稍差。

Claims (13)

1.一种抗菌聚苯乙烯材料，所述材料包括聚苯乙烯、增韧橡胶、丁苯橡胶和抗菌剂，其中所述抗菌剂分散于聚苯乙烯、增韧橡胶和丁苯橡胶的基质中。

2.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述抗菌剂为无机金属离子抗菌剂、有机抗菌剂或者由无机金属离子抗菌剂和有机抗菌剂构成的复合抗菌剂。

3.根据权利要求2所述的材料，其特征在于，所述无机金属离子抗菌剂选自银离子、锌离子、铜离子和钙离子中的至少一种；所述有机抗菌剂选自季铵盐类、双胍类、醇类、酚类、香醛类、乙基香草醛类、吡啶类、咪唑类、噻吩类和有机金属类中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述抗菌剂的重量含量为500ppm～5000ppm，优选为1000ppm～2000ppm。

5.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述材料还包括防老剂、热稳定剂和加工助剂中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述聚苯乙烯的粘均分子量在5～10万的范围内；和/或丁苯橡胶和增韧橡胶的总重量含量为3％～15％；所述增韧橡胶优选为顺丁橡胶。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的材料，其特征在于，所述材料通过将以丁苯橡胶为载体的负载型抗菌剂加入包括苯乙烯单体和增韧橡胶的混合物中并引发聚合后获得。

8.根据权利要求7所述的材料，其特征在于，所述负载型抗菌剂通过以下方法制备：将抗菌剂加入丁苯橡胶乳液中，加入交联剂，在高能源射线辐照下发生交联反应，将交联反应产物干燥后得到以丁苯橡胶为载体的负载型抗菌剂；

其中，

所述交联剂选自甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯，二乙二醇甲基丙烯酸酯、二乙烯基苯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和季戊四醇三甲基丙烯酸酯中的至少一种；

采用钴源、X-射线、紫外线或高能电子加速器进行高能源射线辐照；

采用喷雾干燥法或沉淀干燥法进行干燥。

9.根据权利要求7所述的材料，其特征在于，所述负载型抗菌剂的凝胶含量≥60wt％；和/或溶胀指数≤15；和/或粒径为100-1000nm。

10.一种如权利要求1-9中任一项所述的抗菌聚苯乙烯材料的制备方法，所述方法包括将以丁苯橡胶为载体的负载型抗菌剂和增韧橡胶加入苯乙烯单体中混合均匀，并任选地加入有机溶剂，然后通过热引发或引发剂引发自由基聚合，任选地除去残余的单体和溶剂，得到所述抗菌聚苯乙烯材料；其中，还任选地在所述聚合之前或之后加入助剂。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述自由基聚合分三个阶段进行：在100℃～130℃反应4小时，130℃～140℃反应2小时，140℃～170℃反应1.5小时。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，

所述增韧橡胶为顺丁橡胶；

所述有机溶剂选自芳烃类；

所述引发剂选自过硫酸钾、过氧化二异丙苯、过氧化氢异丙苯、过氧化苯甲酰和过氧二叔丁基中的至少一种；

所述助剂选自防老剂或热稳定剂，其中防老剂选自2，2，4-三甲基-1，2-二氢喹啉聚合体、四[3-(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、双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯、N-环己基-N′-苯基对苯二胺、2，2′-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基)酚和3，5-二叔丁基-4羟基苯基丙酸十八碳醇酯中的至少一种；热稳定剂选自硬脂酸锌、硬脂酸铅、硬脂酸镉中的至少一种。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，

所述负载型抗菌剂的加入量为以其中的抗菌剂的重量计基于苯乙烯加入量的500ppm～8000ppm，优选为800ppm～2000ppm；

增韧橡胶的加入量为以重量计基于苯乙烯加入量的5～10％，优选为6～8％；

引发剂的加入量为以重量计基于苯乙烯加入量的0.1～2％；

有机溶剂的加入量为以重量计基于苯乙烯加入量的0～60％，优选为10～30％。