CN110204745A - 一种氧化亚铜抗菌母粒及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氧化亚铜抗菌母粒及其制备方法,该抗菌母粒由以下原料按重量份组成:10~30份纳米氧化亚铜、20~50份苯乙烯、2~5份玻璃纤维、1~2份分散剂、1~2份表面改性剂、1~3份增韧剂,其中,所述纳米氧化亚铜的粒径为50~100nm。本发明制得的氧化亚铜抗菌母粒,抗菌性能极强,对白色念珠菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等常见有害菌的抑菌率可达99.99%以上。采用的原材料均为市面上常见的材料,成本低廉,适宜推广。
Description
技术领域
本发明属于高分子合成技术领域,具体涉及一种氧化亚铜抗菌母粒及其制备方法。
背景技术
抗菌母粒是将各种抗菌剂均匀分散在基体树脂中的浓缩体,以一定量抗菌母粒和相应的树脂粒子掺混后,按照塑料、纤维的加工成型方法,即可制得表面具有抗菌作用(杀菌和抑菌作用)的塑料制件、制品和抗菌纤维。
随着塑料工业的发展及人民生活水平的提高,电话机,浴缸,座便器,玩具,室内装饰材料,冰箱,食品包装袋,塑料容器及公用的塑料制品等产品,极易被污染滋生细菌,阴暗处还会长霉,为达到卫生、防臭的目的,这就促进了抗菌母粒及抗菌塑料制品的快速发展。
氧化亚铜为一价铜的氧化物,鲜红色粉末状固体,几乎不溶于水,在酸性溶液中歧化为二价铜和铜单质,在湿空气中逐渐氧化成黑色氧化铜。氧化亚铜可用作杀菌剂,在纳米层级上的杀菌作用明显。但现有技术中采用纳米氧化亚铜作为原料的抗菌母粒抗菌效果一般。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供一种氧化亚铜抗菌母粒及其制备方法,抗菌性能极强,制备方法简单。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种氧化亚铜抗菌母粒,所述抗菌母粒由以下原料按重量份组成:10~30份纳米氧化亚铜、20~50份苯乙烯、2~5份玻璃纤维、1~2份分散剂、1~2份表面改性剂、1~3份增韧剂,其中,所述纳米氧化亚铜的粒径为50~100nm。
优选地,所述分散剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种。
优选地,所述表面改性剂为3-乙酰氧丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧基)硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三异丙氧基硅烷中的一种。
优选地,所述增韧剂为羧基丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶、羧基丁腈橡胶、氯丁橡胶、聚乙烯醇缩丁醛中的一种或一种以上。
一种氧化亚铜抗菌母粒的制备方法,包括以下步骤:
(1)将纳米氧化亚铜、分散剂和表面改性剂按重量份称取后,加入到去离子水中,研磨、分散,经改性干燥后制得改性氧化亚铜抗菌剂粉体;
(2)将苯乙烯和玻璃纤维按重量份称取后,置于混炼机中混炼,温度120~160℃,时间10~20min,得到混合料A;
(3)向混合料A中添加所述改性氧化亚铜抗菌剂粉体,在高速搅拌机中2000~3000r/min搅拌搅拌10~20min,得到混合料B;
(4)向混合料B中添加增韧剂,再通过双螺杆挤出机在150~200℃下造粒,过滤、烘干后过100目筛,得到所述氧化亚铜抗菌母粒。
本发明的有益效果如下:
本发明制得的氧化亚铜抗菌母粒,抗菌性能极强,对白色念珠菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等常见有害菌的抑菌率可达99.99%以上。采用的原材料均为市面上常见的材料,成本低廉,适宜推广。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1
一种氧化亚铜抗菌母粒,由以下原料按重量份组成:10份纳米氧化亚铜、20份苯乙烯、2份玻璃纤维、1份分散剂、1份表面改性剂、1份增韧剂。
本实施例中分散剂选用十二烷基硫酸钠,表面改性剂选用3-乙酰氧丙基三甲氧基硅烷,增韧剂为羧基丁腈橡胶。
其制备方法如下:
(1)将纳米氧化亚铜(粒径为50~100nm)、十二烷基硫酸钠和3-乙酰氧丙基三甲氧基硅烷按重量份称取后,加入到去离子水中,研磨、分散,经改性干燥后制得改性氧化亚铜抗菌剂粉体。
(2)将苯乙烯和玻璃纤维按重量份称取后,置于混炼机中混炼,温度120℃,时间10min,得到混合料A。
(3)向混合料A中添加制得的改性氧化亚铜抗菌剂粉体,在高速搅拌机中2000r/min搅拌10min,得到混合料B。
(4)向混合料B中添加增韧剂,再通过双螺杆挤出机在150℃下造粒,过滤、烘干后过100目筛,得到所述氧化亚铜抗菌母粒。
实施例2
一种氧化亚铜抗菌母粒,由以下原料按重量份组成:30份纳米氧化亚铜、50份苯乙烯、5份玻璃纤维、2份分散剂、2份表面改性剂、3份增韧剂。
本实施例中分散剂选用十二烷基磺酸钠,表面改性剂选用3-甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧基)硅烷,增韧剂采用丙烯酸酯橡胶和羧基丁腈橡胶按1:2混合。
其制备方法如下:
(1)将纳米氧化亚铜(粒径为50~100nm)、十二烷基磺酸钠和3-甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧基)硅烷按重量份称取后,加入到去离子水中,研磨、分散,经改性干燥后制得改性氧化亚铜抗菌剂粉体。
(2)将苯乙烯和玻璃纤维按重量份称取后,置于混炼机中混炼,温度160℃,时间20min,得到混合料A。
(3)向混合料A中添加制得的改性氧化亚铜抗菌剂粉体,在高速搅拌机中3000r/min搅拌20min,得到混合料B。
(4)向混合料B中添加增韧剂,再通过双螺杆挤出机在200℃下造粒,过滤、烘干后过100目筛,得到所述氧化亚铜抗菌母粒。
实施例3
一种氧化亚铜抗菌母粒,由以下原料按重量份组成:20份纳米氧化亚铜、30份苯乙烯、3份玻璃纤维、1份分散剂、1份表面改性剂、2份增韧剂。
本实施例中分散剂选用十二烷基苯磺酸钠,表面改性剂选用3-甲基丙烯酰氧基丙基三异丙氧基硅烷,增韧剂为氯丁橡胶。
其制备方法如下:
(1)将纳米氧化亚铜(粒径为50~100nm)、十二烷基苯磺酸钠和3-甲基丙烯酰氧基丙基三异丙氧基硅烷按重量份称取后,加入到去离子水中,研磨、分散,经改性干燥后制得改性氧化亚铜抗菌剂粉体。
(2)将苯乙烯和玻璃纤维按重量份称取后,置于混炼机中混炼,温度150℃,时间10min,得到混合料A。
(3)向混合料A中添加制得的改性氧化亚铜抗菌剂粉体,在高速搅拌机中2000r/min搅拌20min,得到混合料B。
(4)向混合料B中添加增韧剂,再通过双螺杆挤出机在160℃下造粒,过滤、烘干后过100目筛,得到所述氧化亚铜抗菌母粒。
实施例4
一种氧化亚铜抗菌母粒,由以下原料按重量份组成:25份纳米氧化亚铜、40份苯乙烯、4份玻璃纤维、2份分散剂、2份表面改性剂、2份增韧剂。
本实施例中分散剂选用十二烷基硫酸钠,表面改性剂选用3-甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧基)硅烷,增韧剂为聚乙烯醇缩丁醛。
其制备方法如下:
(1)将纳米氧化亚铜(粒径为50~100nm)、十二烷基硫酸钠和3-甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧基)硅烷按重量份称取后,加入到去离子水中,研磨、分散,经改性干燥后制得改性氧化亚铜抗菌剂粉体。
(2)将苯乙烯和玻璃纤维按重量份称取后,置于混炼机中混炼,温度160℃,时间10min,得到混合料A。
(3)向混合料A中添加制得的改性氧化亚铜抗菌剂粉体,在高速搅拌机中3000r/min搅拌10min,得到混合料B。
(4)向混合料B中添加增韧剂,再通过双螺杆挤出机在200℃下造粒,过滤、烘干后过100目筛,得到所述氧化亚铜抗菌母粒。
测试例1
根据GB/T 21510-2008标准对实施例1~4制得的抗菌母粒进行抗菌性能的检测,测试结果如表1所示。
表1抗菌性能
检测项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
白色念珠菌杀菌率/% | 99.99 | 99.99 | 99.99 | 99.99 |
金黄色葡萄球菌杀菌率/% | 99.99 | 99.99 | 99.99 | 99.99 |
大肠杆菌杀菌率/% | 99.99 | 99.99 | 99.99 | 99.99 |
由表1数据可以看出,本发明制得的氧化亚铜抗菌母粒,抗菌性能极强,对白色念珠菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等常见有害菌的抑菌率可达99.99%以上。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制,但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案,均应包括在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种氧化亚铜抗菌母粒,其特征在于,所述抗菌母粒由以下原料按重量份组成:10~30份纳米氧化亚铜、20~50份苯乙烯、2~5份玻璃纤维、1~2份分散剂、1~2份表面改性剂、1~3份增韧剂,其中,所述纳米氧化亚铜的粒径为50~100nm。
2.根据权利要求1所述的一种氧化亚铜抗菌母粒,其特征在于,所述分散剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种氧化亚铜抗菌母粒,其特征在于,所述表面改性剂为3-乙酰氧丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧基)硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三异丙氧基硅烷中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种氧化亚铜抗菌母粒,其特征在于,所述增韧剂为羧基丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶、羧基丁腈橡胶、氯丁橡胶、聚乙烯醇缩丁醛中的一种或一种以上。
5.权利要求1所述的一种氧化亚铜抗菌母粒的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将纳米氧化亚铜、分散剂和表面改性剂按重量份称取后,加入到去离子水中,研磨、分散,经改性干燥后制得改性氧化亚铜抗菌剂粉体;
(2)将苯乙烯和玻璃纤维按重量份称取后,置于混炼机中混炼,温度120~160℃,时间10~20min,得到混合料A;
(3)向混合料A中添加所述改性氧化亚铜抗菌剂粉体,在高速搅拌机中2000~3000r/min搅拌搅拌10~20min,得到混合料B;
(4)向混合料B中添加增韧剂,再通过双螺杆挤出机在150~200℃下造粒,过滤、烘干后过100目筛,得到所述氧化亚铜抗菌母粒。
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