CN109354836A - 一种高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及塑料杯制备技术领域，解决了塑料杯抗菌效果和抗菌持久性差的问题，公开了一种高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯及其制备方法。该塑料杯包括以下重量百分比的原料：改性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂80~90%、改性玻璃纤维5~15%、硬脂酸丁酯润滑剂0.5~2%、亚磷酸酯类抗氧剂1~3%，高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯的制备方法为先将塑料杯原料配方组分混合均匀并熔融挤出，依次进行冷却抛光、切边、卷取得到聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂片材，然后将聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂片材置于模具中进行模压成型，得到高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯。本发明塑料杯抗菌效果好，并且能够实现持久抗菌效果。

Description

一种高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯及其制备方法

技术领域

本发明涉及塑料杯制备技术领域，尤其是涉及一种高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯及其制备方法。

背景技术

近年来，随着人民生活水平的提高和卫生意识的增强，对各种抗菌材料制品的需求不断增加，其中抗菌塑料制品占很大比重，包括各种生活制品，例如冰箱、空调、各种食品容器、包装袋、洗衣机、玩具制品、吸尘器等，都使用了各种不同的热塑性抗菌塑料，这些热塑性抗菌塑料包括聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲醛等，其中聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂具有耐蠕变、耐抗疲劳性、耐磨性和尺寸稳定性好，磨耗小而硬度高的优点，被大量用于日常生活用品的生产中。目前，关于抗菌塑料加工的文献及相关专利较多，抗菌塑料制备主要是通过在塑料造粒过程中加入一定量的抗菌剂来实现。抗菌剂的种类有很多，包括无机盐类抗菌剂、有机类抗菌剂两大类。现有技术在制备抗菌性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂通常是在聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂中混入抗菌剂，从而使聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂具有抗菌性能，例如中国专利公开号CN105694381公开了一种抗菌塑料的制备方法，包括以下重量份的组分：聚对苯二甲酸乙二醇酯、亚磷酸三丁酯、山梨糖醇缩二苯甲醛、载银磷酸锆。该技术方案中使用载银磷酸锆作为抗菌成分与聚对苯二甲酸乙二醇酯共混，从而使塑料具有抗菌性能，由于载银磷酸锆与聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的相容性不佳，载银磷酸锆很难在聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂中分散均匀，造成塑料的抗菌效果较差，另外由于相容性不佳的问题还会造成载银磷酸锆抗菌成分从塑料中溶出，使塑料的抗菌性能下降，无法长久保持塑料的抗菌性能。

发明内容

本发明是为了克服塑料杯抗菌效果不佳、不能持久抗菌的问题，提供一种抗菌效果较好，能够实现持久抗菌的高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯。

本发明还提供了一种高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯，包括以下重量百分比的原料：

改性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂80～90％

改性玻璃纤维5～15％

硬脂酸丁酯润滑剂0.5～2％

亚磷酸酯类抗氧剂1～3％。

本发明使用改性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂作为塑料杯的主要成分，改性玻璃纤维能够增加塑料杯的强度；高分子加工成型时，存在熔融聚合物分子之间的摩擦和聚合物熔体与加工设备表面间的摩擦，前者成为内摩擦，后者称为外摩擦，内摩擦会增大聚合物的熔融流动粘度，降低其流动性能，严重时会导致材料的过热和老化，外摩擦则使聚合物融体与加工设备及其他接触材料表面间发生粘附，随温度升高，摩擦系数显著增大，所以本发明在塑料配方中添加硬脂酸丁酯润滑剂，减轻内摩擦和外摩擦作用，提高产品质量；聚对苯二甲酸乙二醇酯的抗氧化性能较差，本发明在组分中添加亚磷酸酯类抗氧剂以延缓塑料杯的老化，延长塑料杯的使用寿命。

作为优选，所述改性玻璃纤维的制备方法包括以下步骤：将玻璃纤维加入水中，然后加入硫酸钛和氨水，调节溶液pH为1～2，升温至80～85℃，搅拌水解2～3h，搅拌速率控制在50～60r/min，反应完成后进行过滤，使用去离子水将过滤物洗涤至中性后烘干，然后在高温条件下进行烧结6～8h，烧结温度控制在500～600℃，即得。

将玻璃纤维添加到聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂中，利用玻璃纤维的骨架结构，能够大大增强塑料杯的强度，由于玻璃纤维与聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的相容性较差，长时间使用后，玻璃纤维容易从塑料杯中溶出，对人体健康造成损害，本发明对玻璃纤维进行改性处理，硫酸钛在氨水的作用下发生水解，在玻璃纤维表面沉积纳米二氧化钛，使玻璃纤维表面变的粗糙，大大增加聚对苯二甲酸乙二醇酯长链与玻璃纤维表面的摩擦作用，从而使聚对苯二甲酸乙二醇酯长链分子与玻璃纤维结合稳定，使玻璃纤维不容易从塑料中溶出；另外，由于聚对苯二甲酸乙二醇酯较其它材料抗老化性能较差，尤其是在在外线作用下老化速度较快，二氧化钛具有较强的抗紫外线作用，能够延缓紫外线对塑料造成的老化问题。

作为优选，所述硫酸钛与氨水的质量比为1:5～6.5，所述硫酸钛与玻璃纤维质量比为1:5～8，所述玻璃纤维与水的质量比为1:50～60。

作为优选，所述改性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的制备方法包括以下步骤：

1)将对苯二甲酸、乙二醇和银杏叶酚酸类提取物投入浆料混合罐中搅拌形成淤浆料；

2)将淤浆料送入酯化釜中在温度为220～230℃、釜压为0.5～0.7MPa下进行酯化反应40～60min得到对苯二甲酸乙二醇酯低聚体；

3)将对苯二甲酸乙二醇酯低聚体送至聚合釜中，依次加入改性纳米锂皂石片和催化剂二氧化钛，在温度为240～255℃、釜压为0.8～1.2Mpa下进行原位聚合反应4～6h，冷却后得到聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂粉粒；

4)将聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂粉粒送入挤出机中混炼造粒，得到改性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂。

酚酸类提取物是从银杏叶中提取的天然化合物，具有多个酚羟基和羧基，酚羟基具有较高的生理活性，对细菌和病毒具有较好的抑制杀灭效果。本发明在聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的制备过程中添加银杏叶酚酸类提取物，银杏叶酚酸类提取物能够参与到对苯二甲酸与乙二醇的聚合反应，在聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂大分子链中形成嵌段。现有技术中常规的方法是将具有抗菌物质直接与聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂熔融共混，由于抗菌物质与聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的相容性差，造成抗菌物质在聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂中分散不均，从而导致成型后的塑料杯抗菌性能较差，也有现有技术针对相容性差的问题添加相容剂，虽然能够提高抗菌物质与聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的相容性，但是添加助剂会影响塑料杯的成型加工性能，另外增加了原料成本。本发明在合成聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的过程中将抗菌物质加入并参与对苯二甲酸与乙二醇聚合反应，从而使抗菌物质银杏叶酚酸类提取物在聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂中分散均匀，达到更好的抗菌效果，不需要额外使用相容剂，从而保持聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂易成型加工的优良特性和节约原料成本。

另一方面，常规的方法将具有抗菌物质直接与聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂熔融共混，然后加工成型塑料杯，抗菌物质容易从塑料中溶出，从而逐渐降低塑料杯的抗菌性能，如果抗菌物质是对身体有害物质，从塑料中溶出后进入水体中，从而对人体健康造成伤害；本发明在合成聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的过程中将抗菌物质加入并参与聚合反应，从而使抗菌物质银杏叶酚酸类提取物与聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂连接在一起，由于化学键的作用，抗菌物质不容易从塑料中溶出，从而达到长久抑菌杀菌效果；即使少量抗菌物质从塑料杯中溶出，本发明使用的抗菌物质为天然改性酚酸类提取物，具有较好的清除自由基的效果，从塑料中溶出后不仅不会对身体造成伤害，还对身体有益。

作为优选，所述步骤1)中对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.5～1.8。

作为优选，所述步骤1)中银杏叶酚酸类提取物添加量为对苯二甲酸质量的10～15wt％。

作为优选，所述步骤3)中改性纳米锂皂石片添加量为对苯二甲酸乙二醇酯低聚体质量的4～8wt％，催化剂二氧化钛的添加量为对苯二甲酸乙二醇酯低聚体质量的1～2wt％。

作为优选，所述步骤3)中改性纳米锂皂石片的制备方法包括以下步骤：

将三甲基环氧丙基氯化铵加入水中配制成质量浓度为10～20％的三甲基环氧丙基氯化铵水溶液，然后加入三苯基磷催化剂和迷迭香酸，在45～50℃下保温反应30～50min，反应完成后加入锂皂石片，在55～62℃下搅拌反应2～4h，经过离心、过滤、球磨和真空干燥得到改性纳米锂皂石片。

本发明在聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的制备过程中添加锂皂石片，锂皂石片为层状材料，能起到增强聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂和隔绝空气、水的作用，由于锂皂石片的层与层之间具有一定的作用力，如果直接将锂皂石片混入原料中会造成锂皂石片分散不均，增强、隔绝空气、水的作用较弱，本发明通过三甲基环氧丙基氯化铵对迷迭香酸进行改性处理，在三苯基磷催化剂的作用下三甲基环氧丙基氯化铵中的环氧基团发生开环并与迷迭香酸中的羟基发生反应，从而使迷迭香酸季铵化，季铵化的迷迭香酸能够插入锂皂石片的层间，增大锂皂石片中层与层之间的距离，阻止其团聚，从从而使锂皂石片具有较好的分散性能；另外由于迷迭香酸中具有羟基和羧基，羟基与锂皂石片羟基和羧基形成氢键，羧基能够与锂皂石片上的金属阳离子形成配位键，从而使季铵化的迷迭香酸不容易从锂皂石片的层间脱离，使锂皂石片在聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂中持久分散。

作为优选，所述三苯基磷催化剂与迷迭香酸的质量比为1:20～30，迷迭香酸与三甲基环氧丙基氯化铵的质量比为1:2～4，锂皂石片与三甲基环氧丙基氯化铵的质量比为1:0.2～0.5。

一种高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)将改性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、改性玻璃纤维、硬脂酸丁酯润滑剂、亚磷酸酯类抗氧剂混合均匀后进行在255～260℃下熔融挤出，挤出速度控制在50～70转/分，然后依次进行冷却抛光、切边、卷取得到聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂片材；

b)将聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂片材加热至245～248℃后置于模具中进行模压成型，生产速度控制在10～20模/分，得到高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯。

因此，本发明具有如下有益效果：(1)本发明塑料杯具有较好的机械强度；(2)抗菌效果好，并且能够长时间持久抗菌。

具体实施方式

下面通过具体实施例，对本发明的技术方案做进一步说明。

本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的，实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。

实施例1

高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯，包括以下重量百分比的原料：

改性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂90％

改性玻璃纤维6％

硬脂酸丁酯润滑剂1.5％

亚磷酸酯类抗氧剂2.5％。

改性玻璃纤维的制备方法包括以下步骤：

将玻璃纤维加入水中，玻璃纤维与水的质量比为1:55，然后加入硫酸钛和氨水，硫酸钛与氨水的质量比为1:6，硫酸钛与玻璃纤维质量比为1:7，调节溶液pH为1.5，升温至82℃，搅拌水解2.5h，搅拌速率控制在55r/min，反应完成后进行过滤，使用去离子水将过滤物洗涤至中性后烘干，然后在高温条件下进行烧结7h，烧结温度控制在550℃，即得。

改性纳米锂皂石片的制备方法包括以下步骤：

将三甲基环氧丙基氯化铵加入水中配制成质量浓度为16％的三甲基环氧丙基氯化铵水溶液，然后加入三苯基磷催化剂和迷迭香酸，三苯基磷催化剂与迷迭香酸的质量比为1:25，迷迭香酸与三甲基环氧丙基氯化铵的质量比为1:3，在48℃下保温反应40min，反应完成后加入锂皂石片，锂皂石片与三甲基环氧丙基氯化铵的质量比为1:0.35，在58℃下搅拌反应3h，经过离心、过滤、球磨和真空干燥得到改性纳米锂皂石片。

改性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的制备方法包括以下步骤：

1)将对苯二甲酸、乙二醇和银杏叶酚酸类提取物投入浆料混合罐中搅拌形成淤浆料，对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.6，银杏叶酚酸类提取物添加量为对苯二甲酸质量的12wt％；

2)将淤浆料送入酯化釜中在温度为225℃、釜压为0.6MPa下进行酯化反应50min得到对苯二甲酸乙二醇酯低聚体；

3)将对苯二甲酸乙二醇酯低聚体送至聚合釜中，依次加入改性纳米锂皂石片和催化剂二氧化钛，改性纳米锂皂石片添加量为对苯二甲酸乙二醇酯低聚体质量的6wt％，催化剂二氧化钛的添加量为对苯二甲酸乙二醇酯低聚体的1.5wt％，在温度为245℃、釜压为1Mpa下进行原位聚合反应5h，冷却后得到聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂粉粒；

4)将聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂粉粒送入挤出机中混炼造粒，得到改性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂。

高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯的制备方法，包括以下步骤：

a)将改性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、改性玻璃纤维、硬脂酸丁酯润滑剂、亚磷酸酯类抗氧剂混合均匀后进行在258℃下熔融挤出，挤出速度控制在60转/分，然后依次进行冷却抛光、切边、卷取得到聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂片材；

b)将聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂片材加热至246℃后置于模具中进行模压成型，生产速度控制在15模/分，得到高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯。

实施例2

高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯，包括以下重量百分比的原料：

改性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂80％

改性玻璃纤维15％

硬脂酸丁酯润滑剂2％

亚磷酸酯类抗氧剂3％。

改性玻璃纤维的制备方法包括以下步骤：

将玻璃纤维加入水中，玻璃纤维与水的质量比为1:52，然后加入硫酸钛和氨水，硫酸钛与氨水的质量比为1:5.5，硫酸钛与玻璃纤维质量比为1:6，调节溶液pH为1.2，升温至81℃，搅拌水解2.2h，搅拌速率控制在55r/min，反应完成后进行过滤，使用去离子水将过滤物洗涤至中性后烘干，然后在高温条件下进行烧结6.5h，烧结温度控制在530℃，即得。

改性纳米锂皂石片的制备方法包括以下步骤：

将三甲基环氧丙基氯化铵加入水中配制成质量浓度为11％的三甲基环氧丙基氯化铵水溶液，然后加入三苯基磷催化剂和迷迭香酸，三苯基磷催化剂与迷迭香酸的质量比为1:22，迷迭香酸与三甲基环氧丙基氯化铵的质量比为1:3，在46℃下保温反应35min，反应完成后加入锂皂石片，锂皂石片与三甲基环氧丙基氯化铵的质量比为1:0.3，在57℃下搅拌反应2.5h，经过离心、过滤、球磨和真空干燥得到改性纳米锂皂石片。

改性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的制备方法包括以下步骤：

1)将对苯二甲酸、乙二醇和银杏叶酚酸类提取物投入浆料混合罐中搅拌形成淤浆料，对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.6，银杏叶酚酸类提取物添加量为对苯二甲酸质量的11wt％；

2)将淤浆料送入酯化釜中在温度为223℃、釜压为0.5MPa下进行酯化反应45min得到对苯二甲酸乙二醇酯低聚体；

3)将对苯二甲酸乙二醇酯低聚体送至聚合釜中，依次加入改性纳米锂皂石片和催化剂二氧化钛，改性纳米锂皂石片添加量为对苯二甲酸乙二醇酯低聚体质量的5wt％，催化剂二氧化钛的添加量为对苯二甲酸乙二醇酯低聚体的1.5wt％，在温度为245℃、釜压为0.8Mpa下进行原位聚合反应4.5h，冷却后得到聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂粉粒；

4)将聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂粉粒送入挤出机中混炼造粒，得到改性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂。

高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯的制备方法，包括以下步骤：

a)将改性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、改性玻璃纤维、硬脂酸丁酯润滑剂、亚磷酸酯类抗氧剂混合均匀后进行在256℃下熔融挤出，挤出速度控制在60转/分，然后依次进行冷却抛光、切边、卷取得到聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂片材；

b)将聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂片材加热至246℃后置于模具中进行模压成型，生产速度控制在15模/分，得到高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯。

实施例3

高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯，包括以下重量百分比的原料：

改性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂90％

改性玻璃纤维5％

硬脂酸丁酯润滑剂2％

亚磷酸酯类抗氧剂3％。

改性玻璃纤维的制备方法包括以下步骤：

将玻璃纤维加入水中，玻璃纤维与水的质量比为1:58，然后加入硫酸钛和氨水，硫酸钛与氨水的质量比为1:6.2，硫酸钛与玻璃纤维质量比为1:7，调节溶液pH为2，升温至84℃，搅拌水解2.5h，搅拌速率控制在55r/min，反应完成后进行过滤，使用去离子水将过滤物洗涤至中性后烘干，然后在高温条件下进行烧结7h，烧结温度控制在580℃，即得。

改性纳米锂皂石片的制备方法包括以下步骤：

将三甲基环氧丙基氯化铵加入水中配制成质量浓度为18％的三甲基环氧丙基氯化铵水溶液，然后加入三苯基磷催化剂和迷迭香酸，三苯基磷催化剂与迷迭香酸的质量比为1:28，迷迭香酸与三甲基环氧丙基氯化铵的质量比为1:3，在48℃下保温反应45min，反应完成后加入锂皂石片，锂皂石片与三甲基环氧丙基氯化铵的质量比为1:0.4，在60℃下搅拌反应3h，经过离心、过滤、球磨和真空干燥得到改性纳米锂皂石片。

改性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的制备方法包括以下步骤：

1)将对苯二甲酸、乙二醇和银杏叶酚酸类提取物投入浆料混合罐中搅拌形成淤浆料，对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.7，银杏叶酚酸类提取物添加量为对苯二甲酸质量的14wt％；

2)将淤浆料送入酯化釜中在温度为228℃、釜压为0.6MPa下进行酯化反应50min得到对苯二甲酸乙二醇酯低聚体；

3)将对苯二甲酸乙二醇酯低聚体送至聚合釜中，依次加入改性纳米锂皂石片和催化剂二氧化钛，改性纳米锂皂石片添加量为对苯二甲酸乙二醇酯低聚体质量的7wt％，催化剂二氧化钛的添加量为对苯二甲酸乙二醇酯低聚体的1.8wt％，在温度为250℃、釜压为1Mpa下进行原位聚合反应5h，冷却后得到聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂粉粒；

4)将聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂粉粒送入挤出机中混炼造粒，得到改性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂。

高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯的制备方法，包括以下步骤：

a)将改性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、改性玻璃纤维、硬脂酸丁酯润滑剂、亚磷酸酯类抗氧剂混合均匀后进行在258℃下熔融挤出，挤出速度控制在60转/分，然后依次进行冷却抛光、切边、卷取得到聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂片材；

b)将聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂片材加热至247℃后置于模具中进行模压成型，生产速度控制在15模/分，得到高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯。

实施例4

高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯，包括以下重量百分比的原料：

改性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂85％

改性玻璃纤维13％

硬脂酸丁酯润滑剂0.5％

亚磷酸酯类抗氧剂1.5％。

改性玻璃纤维的制备方法包括以下步骤：

将玻璃纤维加入水中，玻璃纤维与水的质量比为1:60，然后加入硫酸钛和氨水，硫酸钛与氨水的质量比为1:6.5，硫酸钛与玻璃纤维质量比为1:8，调节溶液pH为2，升温至85℃，搅拌水解3h，搅拌速率控制在60r/min，反应完成后进行过滤，使用去离子水将过滤物洗涤至中性后烘干，然后在高温条件下进行烧结8h，烧结温度控制在600℃，即得。

改性纳米锂皂石片的制备方法包括以下步骤：

将三甲基环氧丙基氯化铵加入水中配制成质量浓度为20％的三甲基环氧丙基氯化铵水溶液，然后加入三苯基磷催化剂和迷迭香酸，三苯基磷催化剂与迷迭香酸的质量比为1:30，迷迭香酸与三甲基环氧丙基氯化铵的质量比为1:4，在50℃下保温反应50min，反应完成后加入锂皂石片，锂皂石片与三甲基环氧丙基氯化铵的质量比为1:0.5，在62℃下搅拌反应4h，经过离心、过滤、球磨和真空干燥得到改性纳米锂皂石片。

改性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的制备方法包括以下步骤：

1)将对苯二甲酸、乙二醇和银杏叶酚酸类提取物投入浆料混合罐中搅拌形成淤浆料，对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.8，银杏叶酚酸类提取物添加量为对苯二甲酸质量的15wt％；

2)将淤浆料送入酯化釜中在温度为230℃、釜压为0.7MPa下进行酯化反应60min得到对苯二甲酸乙二醇酯低聚体；

3)将对苯二甲酸乙二醇酯低聚体送至聚合釜中，依次加入改性纳米锂皂石片和催化剂二氧化钛，改性纳米锂皂石片添加量为对苯二甲酸乙二醇酯低聚体质量的8wt％，催化剂二氧化钛的添加量为对苯二甲酸乙二醇酯低聚体的2wt％，在温度为255℃、釜压为1.2Mpa下进行原位聚合反应6h，冷却后得到聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂粉粒；

4)将聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂粉粒送入挤出机中混炼造粒，得到改性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂。

高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯的制备方法，包括以下步骤：

a)将改性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、改性玻璃纤维、硬脂酸丁酯润滑剂、亚磷酸酯类抗氧剂混合均匀后进行在260℃下熔融挤出，挤出速度控制在70转/分，然后依次进行冷却抛光、切边、卷取得到聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂片材；

b)将聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂片材加热至248℃后置于模具中进行模压成型，生产速度控制在20模/分，得到高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯。

实施例5

高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯，包括以下重量百分比的原料：

改性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂88％

改性玻璃纤维10％

硬脂酸丁酯润滑剂1％

亚磷酸酯类抗氧剂1％。

改性玻璃纤维的制备方法包括以下步骤：

将玻璃纤维加入水中，玻璃纤维与水的质量比为1:50，然后加入硫酸钛和氨水，硫酸钛与氨水的质量比为1:5，硫酸钛与玻璃纤维质量比为1:5，调节溶液pH为1，升温至80℃，搅拌水解2h，搅拌速率控制在50r/min，反应完成后进行过滤，使用去离子水将过滤物洗涤至中性后烘干，然后在高温条件下进行烧结6h，烧结温度控制在500℃，即得。

改性纳米锂皂石片的制备方法包括以下步骤：

将三甲基环氧丙基氯化铵加入水中配制成质量浓度为10％的三甲基环氧丙基氯化铵水溶液，然后加入三苯基磷催化剂和迷迭香酸，三苯基磷催化剂与迷迭香酸的质量比为1:20，迷迭香酸与三甲基环氧丙基氯化铵的质量比为1:2，在45℃下保温反应30min，反应完成后加入锂皂石片，锂皂石片与三甲基环氧丙基氯化铵的质量比为1:0.2，在55℃下搅拌反应2h，经过离心、过滤、球磨和真空干燥得到改性纳米锂皂石片。

改性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的制备方法包括以下步骤：

1)将对苯二甲酸、乙二醇和银杏叶酚酸类提取物投入浆料混合罐中搅拌形成淤浆料，对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.5，银杏叶酚酸类提取物添加量为对苯二甲酸质量的10wt％；

2)将淤浆料送入酯化釜中在温度为220℃、釜压为0.5MPa下进行酯化反应40min得到对苯二甲酸乙二醇酯低聚体；

3)将对苯二甲酸乙二醇酯低聚体送至聚合釜中，依次加入改性纳米锂皂石片和催化剂二氧化钛，改性纳米锂皂石片添加量为对苯二甲酸乙二醇酯低聚体质量的4wt％，催化剂二氧化钛的添加量为对苯二甲酸乙二醇酯低聚体的1wt％，在温度为240℃、釜压为0.8Mpa下进行原位聚合反应4h，冷却后得到聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂粉粒；

4)将聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂粉粒送入挤出机中混炼造粒，得到改性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂。

高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯的制备方法，包括以下步骤：

a)将改性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、改性玻璃纤维、硬脂酸丁酯润滑剂、亚磷酸酯类抗氧剂混合均匀后进行在255℃下熔融挤出，挤出速度控制在50转/分，然后依次进行冷却抛光、切边、卷取得到聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂片材；

b)将聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂片材加热至245℃后置于模具中进行模压成型，生产速度控制在10模/分，得到高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯。

对比例1

高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯，包括以下重量百分比的原料：

改性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂90％

改性玻璃纤维6％

硬脂酸丁酯润滑剂1.5％

亚磷酸酯类抗氧剂2.5％。

改性玻璃纤维的制备方法包括以下步骤：

将玻璃纤维加入水中，玻璃纤维与水的质量比为1:55，然后加入硫酸钛和氨水，硫酸钛与氨水的质量比为1:6，硫酸钛与玻璃纤维质量比为1:7，调节溶液pH为1.5，升温至82℃，搅拌水解2.5h，搅拌速率控制在55r/min，反应完成后进行过滤，使用去离子水将过滤物洗涤至中性后烘干，然后在高温条件下进行烧结7h，烧结温度控制在550℃，即得。

改性纳米锂皂石片的制备方法包括以下步骤：

将三甲基环氧丙基氯化铵加入水中配制成质量浓度为16％的三甲基环氧丙基氯化铵水溶液，然后加入三苯基磷催化剂和迷迭香酸，三苯基磷催化剂与迷迭香酸的质量比为1:25，迷迭香酸与三甲基环氧丙基氯化铵的质量比为1:3，在48℃下保温反应40min，反应完成后加入锂皂石片，锂皂石片与三甲基环氧丙基氯化铵的质量比为1:0.35，在58℃下搅拌反应3h，经过离心、过滤、球磨和真空干燥得到改性纳米锂皂石片。

改性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的制备方法包括以下步骤：

1)将对苯二甲酸、乙二醇投入浆料混合罐中搅拌形成淤浆料，对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.6；

2)将淤浆料送入酯化釜中在温度为225℃、釜压为0.6MPa下进行酯化反应50min得到对苯二甲酸乙二醇酯低聚体；

3)将对苯二甲酸乙二醇酯低聚体送至聚合釜中，依次加入改性纳米锂皂石片和催化剂二氧化钛，改性纳米锂皂石片添加量为对苯二甲酸乙二醇酯低聚体质量的6wt％，催化剂二氧化钛的添加量为对苯二甲酸乙二醇酯低聚体的1.5wt％，在温度为245℃、釜压为1Mpa下进行原位聚合反应5h，冷却后得到聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂粉粒；

4)将聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂粉粒和银杏叶酚酸类提取物送入挤出机中混炼造粒，银杏叶酚酸类提取物添加量为对苯二甲酸质量的12wt％，得到改性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂。

高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯的制备方法，包括以下步骤：

a)将改性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、改性玻璃纤维、硬脂酸丁酯润滑剂、亚磷酸酯类抗氧剂混合均匀后进行在258℃下熔融挤出，挤出速度控制在60转/分，然后依次进行冷却抛光、切边、卷取得到聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂片材；

b)将聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂片材加热至246℃后置于模具中进行模压成型，生产速度控制在15模/分，得到高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯。

对照组

对照组与实施例1的却别在于改性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的制备方法中步骤1)不添加改性银杏叶酚酸类提取物。

抗菌性能检测：

按国标QB/T2591-2003抗菌塑料抗菌性能测试试验方法和抗菌效果，对实施例1、实施例4、对比例1和对照样进行抗菌测试，测试结果如下：

	实施例1	实施例4	对比例1	对照组
					抗细菌性能	99.3％	99.6％	99.3％	23.7％
抗霉菌性能	0级	0级	0级	-

将实施例1、实施例4、对比例1和对照样放在紫外光灯下进行老化处理，然后将老化处理后的样品置于去离子水中清洗，干燥；然后依照国标QB/T2591-2003抗菌塑料抗菌性能测试试验方法和抗菌效果，对实施例1、实施例4、对比例1和对照样进行抗菌测试，测试结果如下：

	实施例1	实施例4	对比例1	对照组
					抗细菌性能	99.2％	99.4％	82.7％	22.3％
抗霉菌性能	0级	0级	1级	-

由测试实验检测数据对比可以得到：没有加入抗菌物质的对照样几乎没有抗菌和抗霉菌效果，

实施例1、实施例4和对比例由于添加了抗菌物质具有较强的抗菌和抗霉菌效果；在经过紫外光灯模拟老化实验后，对比例1的抗菌和抗霉菌效果下降较多，这是因为抗菌物质从聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料中溶出造成的，而实施例1和实施例4抗菌和抗霉菌效果几乎没有改变，保持原有较强的抗菌和抗霉菌效果。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：

改性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂80~90%

改性玻璃纤维5~15%

硬脂酸丁酯润滑剂0.5~2%

亚磷酸酯类抗氧剂1~3%。

2.根据权利要求1所述的一种高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯，其特征在于，所述改性玻璃纤维的制备方法包括以下步骤：将玻璃纤维加入水中，然后加入硫酸钛和氨水，调节溶液pH为1~2，升温至80~85℃，搅拌水解2~3h，搅拌速率控制在50~60r/min，反应完成后进行过滤，使用去离子水将过滤物洗涤至中性后烘干，然后在高温条件下进行烧结6~8h，烧结温度控制在500~600℃，即得。

3.根据权利要求2所述的一种高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯，其特征在于，所述硫酸钛与氨水的质量比为1:5~6.5，所述硫酸钛与玻璃纤维质量比为1:5~8，所述玻璃纤维与水的质量比为1:50~60。

4.根据权利要求1所述的一种高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯，其特征在于，所述改性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的制备方法包括以下步骤：

1）将对苯二甲酸、乙二醇和银杏叶酚酸类提取物投入浆料混合罐中搅拌形成淤浆料；

2）将淤浆料送入酯化釜中在温度为220~230℃、釜压为0.5~0.7MPa下进行酯化反应40~60min得到对苯二甲酸乙二醇酯低聚体；

3）将对苯二甲酸乙二醇酯低聚体送至聚合釜中，依次加入改性纳米锂皂石片和催化剂二氧化钛，在温度为240~255℃、釜压为0.8~1.2Mpa下进行原位聚合反应4~6h，冷却后得到聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂粉粒；

4）将聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂粉粒送入挤出机中混炼造粒，得到改性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂。

5.根据权利要求4所述的一种高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯，其特征在于，所述

步骤1）中对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.5~1.8。

6.根据权利要求4所述的一种高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯，其特征在于，所述步骤1）中银杏叶酚酸类提取物添加量为对苯二甲酸质量的10~15wt%。

7.根据权利要求4所述的一种高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯，其特征在于，所述步骤3）中改性纳米锂皂石片添加量为对苯二甲酸乙二醇酯低聚体质量的4~8wt%，催化剂二氧化钛的添加量为对苯二甲酸乙二醇酯低聚体的1~2wt%。

8.根据权利要求4所述的一种高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯，其特征在于，所述步骤3）中改性纳米锂皂石片的制备方法包括以下步骤：

将三甲基环氧丙基氯化铵加入水中配制成质量浓度为10~20%的三甲基环氧丙基氯化铵水溶液，然后加入三苯基磷催化剂和迷迭香酸，在45~50℃下保温反应30~50min，反应完成后加入锂皂石片，在55~62℃下搅拌反应2~4h，经过离心、过滤、球磨和真空干燥得到改性纳米锂皂石片。

9.根据权利要求8所述的一种高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯，其特征在于，所述三苯基磷催化剂与迷迭香酸的质量比为1:20~30，迷迭香酸与三甲基环氧丙基氯化铵的质量比为1:2~4，锂皂石片与三甲基环氧丙基氯化铵的质量比为1:0.2~0.5。

10.一种如权利要求1~8任一权利要求所述的高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a）将改性聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、改性玻璃纤维、硬脂酸丁酯润滑剂、亚磷酸酯类抗氧剂混合均匀后进行在255~260℃下熔融挤出，挤出速度控制在50~70转/分，然后依次进行冷却抛光、切边、卷取得到聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂片材；

b）将聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂片材加热至245~248℃后置于模具中进行模压成型，生产速度控制在10~20模/分，得到高强度抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料杯。