CN110527168A - 一种抗菌塑料母料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗菌塑料母料，按照重量份数包括：塑料原料：120～200份，纳米磷酸锆载银抗菌剂：50～80份，表面处理剂：0.8～1.5份，助剂：1.0～3.0份。本发明的抗菌塑料母料属无毒级物质，具有高度的安全性。经过表面处理剂处理的纳米磷酸锆载银抗菌剂在塑料中分布均匀，无团聚现象，与塑料具有良好的相容性。由本发明制备而成的抗菌塑料，对绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的抗菌率都达到99％以上，且经过热水浸泡后抗菌性能下降幅度非常小，具有高效、广谱和长效的抗菌性。同时本发明光老化性能优良。

Description

一种抗菌塑料母料及其制备方法
技术领域
本发明属于塑料生产技术领域，特别涉及一种抗菌塑料母料及其制备方法。
背景技术
随着人民生活水平不断提高和塑料工业日益发展，消费者对塑料制品的性能要求也越来越高。为了应对市场的需求，塑料制品加工行业也更加愿意使用各类操作方便的功能母料，达到降低原材料成本、工艺成本，提高工艺生产效率，增强塑料制品不同性能的目的。塑料功能母料是20世纪80年代发展起来的一种成型的塑料加工助剂，由超出常规添加量的塑料助剂加入载体树脂中制得，因此在成型塑料制品时，可以直接加入塑料功能母料。使用塑料功能母料可以简化生产工艺过程，节省原料，使原料混合方便、混炼质量均匀，从而提高生产效率及制品的性能指标。塑料功能母料是塑料加工中一个很重要的组成部分，其质量、加工方式、加工工艺等直接影响到塑料制品的质量。研制开发具有不同功能作用的塑料功能母料，对塑料制品的开发应用具有十分重要的意义。
塑料在使用中易受到有害微生物的污染，会对人的健康构成一定的威胁，因此研发一种抗菌塑料是解决这一问题的最佳途径。
发明内容
本发明的目的是提供一种改善塑料抗菌性的抗菌塑料母料及其制备方法。
本发明一种抗菌塑料母料，按照重量份数包括：
塑料原料：120～200份
纳米磷酸锆载银抗菌剂：50～80份
表面处理剂：0.8～1.5份
助剂：1.0～3.0份
进一步地，所述表面处理剂包括超分散剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂，所述表面处理剂中超分散剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂三者的重量比为0.5～1.5:1.0～2.0:1.0～2.0。
进一步地，助剂是包括分散剂和光稳定剂，所述助剂中分散剂与光稳定剂的重量比为3:1～2。
进一步地，所述纳米磷酸锆载银抗菌剂的粒径为50～100目，含银量不低于3.2％。
进一步地，所述分散剂为聚乙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸锌中的任意一种或两种的混合。
进一步地，所述塑料原料包括聚乙烯原料、聚丙烯原料中的任意一种。
一种抗菌塑料母料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：将超分散剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂按照配比混合均匀，制成表面处理剂；
步骤2：用表面处理剂处理纳米磷酸锆载银抗菌剂，表面处理剂添加量为纳米磷酸锆载银抗菌剂的1.5～2.0％，然后加入塑料原料、助剂，高速混合均匀，进入双螺杆挤出机中挤出造粒得到抗菌塑料母料。
一种抗菌塑料的制备，包括将抗菌塑料母料与塑料原料均匀混合，然后加热入注塑机进行注塑成型，再进行测试。
本发明的有益效果是：
1、本发明的抗菌塑料母料属无毒级物质，具有高度的安全性。
2、本发明中经过表面处理剂处理的纳米磷酸锆载银抗菌剂在塑料中分布均匀，无团聚现象，与塑料具有良好的相容性。
3、由本发明的抗菌塑料母料制备而成的抗菌塑料，对绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的抗菌率都达到99％以上，且经过热水浸泡后抗菌性能下降幅度非常小，具有高效、广谱和长效的抗菌性。同时本发明光老化性能优良。
具体实施方式
为使本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域的技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例一种抗菌塑料母料，按照重量份数包括：
聚丙烯原料：150份
纳米磷酸锆载银抗菌剂：50份
表面处理剂：0.8份
助剂：1.6份
表面处理剂为超分散剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂混合物，表面处理剂中超分散剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂三者的重量比为1.0:1.5:1.5。
助剂是为聚乙烯蜡和光稳定剂，助剂中分散剂与光稳定剂的重量比为3:1。
纳米磷酸锆载银抗菌剂的粒径为80目，含银量为3.5％。
一种抗菌塑料母料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：将重量份为0.2的超分散剂、重量份为0.3的钛酸酯偶联剂、重量份为0.3的铝酸酯偶联剂按照配比混合均匀，制成表面处理剂；
步骤2：用表面处理剂处理重量份为50的纳米磷酸锆载银抗菌剂，表面处理剂添加量为纳米磷酸锆载银抗菌剂的1.6％，然后加入重量份为150的聚丙烯原料、重量份为1.2聚乙烯蜡和重量份为0.4的光稳定剂助剂，高速混合均匀，进入双螺杆挤出机中挤出造粒得到抗菌塑料母料。
一种聚丙烯塑料的制备，将聚丙烯原料与添加量为2％或4％抗菌塑料母料均匀混合，然后加热入注塑机进行注塑成型，制成抗菌聚丙烯塑料，再进行抗菌性能测试。
经过研究，本实施例的添加4％抗菌塑料母料制备而成的聚丙烯抗菌塑料具有光谱抗菌性能，实验采用可能引起人感染的几种典型细菌如绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌，其抗菌率均大于99％，实验结果如表1所示：
表1：
同时，本实施的聚丙烯抗菌塑料进行了热浸泡后抗菌性能测试，将本实施例的聚丙烯抗菌塑料在60℃的热水中浸泡12h后，检测其抗菌性能的变化情况，发现对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的抗菌率分别为99.05％和99.17％，抗菌性能略有下降，这是由于经过热水浸泡后，塑料表面可能有一小部分抗菌剂析出塑料表面，会使热水中浸泡后的聚丙烯抗菌塑料的抗菌性能有所降低，但内部深层粒子在浓度差推动作用下缓慢向塑料表面迁移，使抗菌能力得到补充，从而使聚丙烯抗菌塑料的抗菌性能下降幅度不大，因此本实施例的聚丙烯抗菌塑料具有长效抗菌性能。
同时研究还表明，聚丙烯抗菌塑料的抗菌性能随抗菌塑料母料添加量增加而增强，当抗菌塑料母料添加量为2％时，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率就大于85％，聚丙烯抗菌塑料具有较好的抗菌性能，而增加到4％时，对两种菌种的抗菌率上升至99％以上，聚丙烯抗菌塑料具有强抗菌性。
实施例2
本实施例一种抗菌塑料母料，按照重量份数包括：
聚乙烯原料：180份
纳米磷酸锆载银抗菌剂：60份
表面处理剂：1.2份
助剂：2.0份
表面处理剂为超分散剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂混合物，表面处理剂中超分散剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂三者的重量比为1.0:2.0:2.0。
助剂是为聚乙烯蜡和光稳定剂，助剂中分散剂与光稳定剂的重量比为3:2。
纳米磷酸锆载银抗菌剂的粒径为50目，含银量为4.0％。
一种抗菌塑料母料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：将重量份为0.24的超分散剂、重量份为0.48的钛酸酯偶联剂、重量份为0.48的铝酸酯偶联剂按照配比混合均匀，制成表面处理剂；
步骤2：用表面处理剂处理重量份为60的纳米磷酸锆载银抗菌剂，表面处理剂添加量为纳米磷酸锆载银抗菌剂的2.0％，然后加入重量份为180的聚乙烯原料、重量份为1.2聚乙烯蜡和重量份为0.8的光稳定剂助剂，高速混合均匀，进入双螺杆挤出机中挤出造粒得到抗菌塑料母料。
一种聚丙烯塑料的制备，将聚乙烯原料与添加量为2％或4％抗菌塑料母料均匀混合，然后加热入注塑机进行注塑成型，制成抗菌聚乙烯塑料，再进行测试。
经过研究，本实施例的添加4％抗菌塑料母料制备而成的聚乙烯抗菌塑料具有光谱抗菌性能，实验采用可能引起人感染的几种典型细菌如绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌，其抗菌率均大于99％，实验结果如表1所示：
表1：
同时，本实施的聚乙烯抗菌塑料进行了热浸泡后抗菌性能测试，将本实施例的聚乙烯抗菌塑料在60℃的热水中浸泡12h后，检测其抗菌性能的变化情况，发现对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的抗菌率分别为99.12％和99.08％，抗菌性能略有下降，这是由于经过热水浸泡后，塑料表面可能有一小部分抗菌剂析出塑料表面，会使热水中浸泡后的聚丙烯抗菌塑料的抗菌性能有所降低，但内部深层粒子在浓度差推动作用下缓慢向塑料表面迁移，使抗菌能力得到补充，从而使聚丙烯抗菌塑料的抗菌性能下降幅度不大，因此本实施例的聚丙烯抗菌塑料具有长效抗菌性能。
同时研究还表明，聚丙烯抗菌塑料的抗菌性能随抗菌塑料母料添加量增加而增强，当抗菌塑料母料添加量为2％时，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率就大于85％，聚丙烯抗菌塑料具有较好的抗菌性能，而增加到4％时，对两种菌种的抗菌率上升至99％以上，聚丙烯抗菌塑料具有强抗菌性。
上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种抗菌塑料母料，其特征在于，按照重量份数包括：
塑料原料：120～200份
纳米磷酸锆载银抗菌剂：50～80份
表面处理剂：0.8～1.5份
助剂：1.0～3.0份。
2.根据权利要求1所述的抗菌塑料母料，其特征在于，所述表面处理剂包括超分散剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂，所述表面处理剂中超分散剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂三者的重量比为0.5～1.5:1.0～2.0:1.0～2.0。
3.根据权利要求1所述的抗菌塑料母料，其特征在于，助剂是包括分散剂和光稳定剂，所述助剂中分散剂与光稳定剂的重量比为3:1～2。
4.根据权利要求1所述的抗菌塑料母料，其特征在于，所述纳米磷酸锆载银抗菌剂的粒径为50～100目，含银量不低于3.2％。
5.根据权利要求1所述的抗菌塑料母料，其特征在于，所述分散剂为聚乙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸锌中的任意一种或两种的混合。
6.根据权利要求1所述的抗菌塑料母料，其特征在于，所述塑料原料包括聚乙烯原料、聚丙烯原料中的任意一种。
7.一种抗菌塑料母料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：将超分散剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂按照配比混合均匀，制成表面处理剂；
步骤2：用表面处理剂处理纳米磷酸锆载银抗菌剂，表面处理剂添加量为纳米磷酸锆载银抗菌剂的1.5～2.0％，然后加入塑料原料、助剂，高速混合均匀，进入双螺杆挤出机中挤出造粒得到抗菌塑料母料。
8.一种抗菌塑料的制备方法，包括将抗菌塑料母料与塑料原料均匀混合，然后加热入注塑机进行注塑成型。
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