CN104693643A - 一种纳米抗菌塑料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种纳米抗菌塑料及其制备方法，所述的抗菌塑料成分包括纳米氧化锌为2-6份、纳米二氧化钛为1-4份、磷酸二氢铵为2-5份、羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖为2-5份、聚氯乙烯为25-36份、邻苯二甲酸二乙酯为2-6份、氯化石蜡为2-5份、聚酰胺树脂为8-18份、聚异丁烯为5-10份。制备方法包括如下步骤：（1）将以上成分先进行机械混合，混合至上述的成分混合均匀；（2）将机械混合均匀后的步骤（1）的材料用双螺杆挤压机进行熔融挤压；（3）在等待双螺杆挤压后的材料冷却后进行切粒，切粒后为制备的纳米抗菌塑料。

Description

一种纳米抗菌塑料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料领域，涉及一种塑料及其制备方法，特别是涉及一种纳米抗菌塑料及其制备方法。
背景技术
塑料是四大工程材料之一，已广泛应用于工业、农业、建筑、交通、通讯、医疗及日常生活等领域中。由于塑料制品在加工和使用过程中易沾染和滋生多种微生物，包括致病细菌，对人们的身体健康造成一定的危害。随着人们环保意识的提高，越来越重视对健康环境的追求，抗菌塑料应运而生。抗菌塑料使用中首先要满足塑料作为基本材料使用时对其物理、化学、机械等性能的必要要求，同时要考虑具备抗菌这一特殊功能的要求以及由此产生的附加因素。因此，抗菌塑料要有良好的力学强度外观、化学稳定性，良好的可加工性。在抗菌性方面，要求抗菌塑料能够适应使用环境，并应当有高效、广谱、长效的抗菌性。由于抗菌塑料中含有少量抗菌剂，因此要求所用的抗菌剂达到规定的卫生安全性，并使终极的抗菌塑料成品达到无毒、无异味、对环境无害的要求。
发明内容
要解决的技术问题：随着技术的进步，抗菌塑料的用途也随之更加广泛，各种抗菌塑料产品都具有一定的抗菌性能，本发明的目的是公开一种新型的具有抗菌性能的塑料材料及其制备方法。
技术方案：本发明公开了一种纳米抗菌塑料及其制备方法，所述的纳米抗菌塑料包括下述重量份的成分：
纳米氧化锌                 2-6份、
纳米二氧化钛               1-4份、
磷酸二氢铵                 2-5份、
羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖   2-5份、
聚氯乙烯                   25-36份、
邻苯二甲酸二乙酯           2-6份、
氯化石蜡                   2-5份、
 聚酰胺树脂                 8-18份、
聚异丁烯                   5-10份。
进一步的，所述的一种纳米抗菌塑料，包括下述重量份的成分：
纳米氧化锌                 3-5份、
纳米二氧化钛               2-3份、
磷酸二氢铵                 3-4份、
羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖   3-4份、
聚氯乙烯                   28-32份、
邻苯二甲酸二乙酯           3-5份、
氯化石蜡                   3-4份、
 聚酰胺树脂                 10-16份、
聚异丁烯                   6-9份。
更进一步的，所述的一种纳米抗菌塑料，包括下述重量份的成分：
纳米氧化锌                 4份、
纳米二氧化钛               2份、
磷酸二氢铵                 4份、
羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖   3份、
聚氯乙烯                   30份、
邻苯二甲酸二乙酯           4份、
氯化石蜡                   3份、
 聚酰胺树脂                 13份、
聚异丁烯                   8份。
一种纳米抗菌塑料的制备方法，所述的制备方法包括如下步骤：
（1）分别按重量取纳米氧化锌为2-6份、纳米二氧化钛为1-4份、磷酸二氢铵为2-5份、羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖为2-5份、聚氯乙烯为25-36份、邻苯二甲酸二乙酯为2-6份、氯化石蜡为2-5份、聚酰胺树脂为8-18份、聚异丁烯为5-10份，将以上成分先进行机械混合，混合至上述的成分混合均匀；
（2）将机械混合均匀后的步骤（1）的材料用双螺杆挤压机进行熔融挤压，双螺杆挤压机转速为50rpm，双螺杆挤压机长径比为30:1，挤压温度分为3段：第一段温度为175-190℃，第二段温度为205-210℃，第三段温度为220-230℃；
（3）在等待双螺杆挤压后的材料冷却后进行切粒，切粒后为制备的纳米抗菌塑料。
其中，所述的一种纳米抗菌塑料的制备方法，双螺杆挤压第一段温度为185℃。
其中，所述的一种纳米抗菌塑料的制备方法，双螺杆挤压第二段温度为208℃。
其中，所述的一种纳米抗菌塑料的制备方法，双螺杆挤压第三段温度为225℃。
有益效果：本发明的纳米抗菌塑料具备了广谱抗菌的效果，抗菌性能稳定、高效，可有效的对金黄色葡萄球菌，大肠杆菌产生良好的抑制效果，抑制率在87%以上。并且本发明的纳米抗菌塑料的物理强度也较高，断裂强度达到了30MPa以上。
具体实施方式
实施例1
（1）分别按重量取纳米氧化锌为6份、纳米二氧化钛为4份、磷酸二氢铵为2份、羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖为2份、聚氯乙烯为25份、邻苯二甲酸二乙酯为6份、氯化石蜡为2份、聚酰胺树脂为8份、聚异丁烯为10份，将以上成分先进行机械混合，混合至上述的成分混合均匀；（2）将机械混合均匀后的步骤（1）的材料用双螺杆挤压机进行熔融挤压，双螺杆挤压机转速为50rpm，双螺杆挤压机长径比为30:1，挤压温度分为3段：第一段温度为190℃，第二段温度为210℃，第三段温度为230℃；（3）在等待双螺杆挤压后的材料冷却后进行切粒，切粒后为制备的纳米抗菌塑料。
实施例2
（1）分别按重量取纳米氧化锌为2份、纳米二氧化钛为1份、磷酸二氢铵为5份、羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖为5份、聚氯乙烯为36份、邻苯二甲酸二乙酯为2份、氯化石蜡为5份、聚酰胺树脂为18份、聚异丁烯为5份，将以上成分先进行机械混合，混合至上述的成分混合均匀；（2）将机械混合均匀后的步骤（1）的材料用双螺杆挤压机进行熔融挤压，双螺杆挤压机转速为50rpm，双螺杆挤压机长径比为30:1，挤压温度分为3段：第一段温度为175℃，第二段温度为205℃，第三段温度为220℃；（3）在等待双螺杆挤压后的材料冷却后进行切粒，切粒后为制备的纳米抗菌塑料。
实施例3
（1）分别按重量取纳米氧化锌为3份、纳米二氧化钛为3份、磷酸二氢铵为3份、羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖为4份、聚氯乙烯为28份、邻苯二甲酸二乙酯为5份、氯化石蜡为3份、聚酰胺树脂为10份、聚异丁烯为9份，将以上成分先进行机械混合，混合至上述的成分混合均匀；（2）将机械混合均匀后的步骤（1）的材料用双螺杆挤压机进行熔融挤压，双螺杆挤压机转速为50rpm，双螺杆挤压机长径比为30:1，挤压温度分为3段：第一段温度为190℃，第二段温度为210℃，第三段温度为230℃；（3）在等待双螺杆挤压后的材料冷却后进行切粒，切粒后为制备的纳米抗菌塑料。
实施例4
（1）分别按重量取纳米氧化锌为5份、纳米二氧化钛为2份、磷酸二氢铵为4份、羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖为3份、聚氯乙烯为32份、邻苯二甲酸二乙酯为3份、氯化石蜡为4份、聚酰胺树脂为16份、聚异丁烯为6份，将以上成分先进行机械混合，混合至上述的成分混合均匀；（2）将机械混合均匀后的步骤（1）的材料用双螺杆挤压机进行熔融挤压，双螺杆挤压机转速为50rpm，双螺杆挤压机长径比为30:1，挤压温度分为3段：第一段温度为175℃，第二段温度为205℃，第三段温度为220℃；（3）在等待双螺杆挤压后的材料冷却后进行切粒，切粒后为制备的纳米抗菌塑料。
实施例5
（1）分别按重量取纳米氧化锌为4份、纳米二氧化钛为2份、磷酸二氢铵为4份、羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖为3份、聚氯乙烯为30份、邻苯二甲酸二乙酯为4份、氯化石蜡为3份、聚酰胺树脂为13份、聚异丁烯为8份，将以上成分先进行机械混合，混合至上述的成分混合均匀；（2）将机械混合均匀后的步骤（1）的材料用双螺杆挤压机进行熔融挤压，双螺杆挤压机转速为50rpm，双螺杆挤压机长径比为30:1，挤压温度分为3段：第一段温度为185℃，第二段温度为208℃，第三段温度为225℃；（3）在等待双螺杆挤压后的材料冷却后进行切粒，切粒后为制备的纳米抗菌塑料。
对比例
（1）分别按重量取纳米氧化锌为6份、纳米二氧化钛为4份、磷酸二氢铵为2份、聚氯乙烯为25份、邻苯二甲酸二乙酯为6份、氯化石蜡为2份、聚酰胺树脂为8份、聚异丁烯为10份，将以上成分先进行机械混合，混合至上述的成分混合均匀；（2）将机械混合均匀后的步骤（1）的材料用双螺杆挤压机进行熔融挤压，双螺杆挤压机转速为50rpm，双螺杆挤压机长径比为30:1，挤压温度分为3段：第一段温度为190℃，第二段温度为210℃，第三段温度为230℃；（3）在等待双螺杆挤压后的材料冷却后进行切粒，切粒后为制备的纳米抗菌塑料。
纳米抗菌塑料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率如下：

Claims (7)

1.一种纳米抗菌塑料，其特征在于所述的纳米抗菌塑料包括下述重量份的成分：
纳米氧化锌                 2-6份、
纳米二氧化钛               1-4份、
磷酸二氢铵                 2-5份、
羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖   2-5份、
聚氯乙烯                   25-36份、
邻苯二甲酸二乙酯           2-6份、
氯化石蜡                   2-5份、
 聚酰胺树脂                 8-18份、
聚异丁烯                   5-10份。
2. 根据权利要求1所述的一种纳米抗菌塑料，其特征在于所述的纳米抗菌塑料包括下述重量份的成分：
纳米氧化锌                 3-5份、
纳米二氧化钛               2-3份、
磷酸二氢铵                 3-4份、
羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖   3-4份、
聚氯乙烯                   28-32份、
邻苯二甲酸二乙酯           3-5份、
氯化石蜡                   3-4份、
 聚酰胺树脂                 10-16份、
聚异丁烯                   6-9份。
3. 根据权利要求1所述的一种纳米抗菌塑料，其特征在于所述的纳米抗菌塑料包括下述重量份的成分：
纳米氧化锌                 4份、
纳米二氧化钛               2份、
磷酸二氢铵                 4份、
羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖   3份、
聚氯乙烯                   30份、
邻苯二甲酸二乙酯           4份、
氯化石蜡                   3份、
 聚酰胺树脂                 13份、
聚异丁烯                   8份。
4. 一种纳米抗菌塑料的制备方法，其特征在于所述的制备方法包括如下步骤：
（1）分别按重量取纳米氧化锌为2-6份、纳米二氧化钛为1-4份、磷酸二氢铵为2-5份、羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖为2-5份、聚氯乙烯为25-36份、邻苯二甲酸二乙酯为2-6份、氯化石蜡为2-5份、聚酰胺树脂为8-18份、聚异丁烯为5-10份，将以上成分先进行机械混合，混合至上述的成分混合均匀；
（2）将机械混合均匀后的步骤（1）的材料用双螺杆挤压机进行熔融挤压，双螺杆挤压机转速为50rpm，双螺杆挤压机长径比为30:1，挤压温度分为3段：第一段温度为175-190℃，第二段温度为205-210℃，第三段温度为220-230℃；
（3）在等待双螺杆挤压后的材料冷却后进行切粒，切粒后为制备的纳米抗菌塑料。
5.根据权利要求4所述的一种纳米抗菌塑料的制备方法，其特征在于所述的制备方法中双螺杆挤压第一段温度为185℃。
6. 根据权利要求4所述的一种纳米抗菌塑料的制备方法，其特征在于所述的制备方法中双螺杆挤压第二段温度为208℃。
7. 根据权利要求4所述的一种纳米抗菌塑料的制备方法，其特征在于所述的制备方法中双螺杆挤压第三段温度为225℃。
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