CN112210226A - 一种抗菌再生塑料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗菌再生塑料及其制备方法，该抗菌再生塑料在制备时，将硝酸银还原生成纳米银后固定在纳米滑石粉上，从而使纳米滑石粉具有抗菌抑菌的效果，然后以聚氨酯作为胶粘剂，将抗菌填充颗粒固定在氧化石墨烯的表面上，然后再将氧化石墨烯还原生成石墨烯，从而制备得到抗菌填充颗粒与石墨烯的均匀复合结构，最后将该复合结构与聚丙烯混合后挤出造粒，得到抗菌母粒，在制备抗菌再生塑料时，将该抗菌母料与再生塑料混合后熔融挤出造粒，得到成品的抗菌颗粒，该抗菌再生塑料中，滑石粉与石墨烯的片层结构，提升抗菌再生塑料的强度与韧性，同时，滑石粉上固定的纳米银以及石墨烯具有良好的抗菌效果，且不会对人体健康造成危害。

Description

一种抗菌再生塑料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体的，涉及一种抗菌再生塑料及其制 备方法。
背景技术
塑料产品的问世为人们带来了很多便利，但是由于塑料制品主要是有石油 产物加工制备而成，且在实际应用中具有难降解的问题，会造成严重的白色污 染问题，现有技术中为了降低塑料难降解的危害，一方面是通过研制实用的可 降解塑料产品，一种是通过对使用的塑料制品进行回收利用，从而达到减少塑 料制品的使用；
但是由于再生塑料具有强度低、韧性差的特点，导致再生塑料的使用范围 受到了严重限制，同时，现有技术中在制备抗菌塑料时，一方面通过在塑料制 品的表面涂覆一层抗菌涂层或将抗菌剂与塑料进行共混，其中前者容易在使用 过程中出现脱落，导致塑料失去抗菌效果，后者加入的抗菌剂容易析出，且对 塑料的强度、韧性等造成不良影响，为了解决上述问题，使回收的塑料具有长 期的抗菌效果，且能够具有良好的强度与韧性，本发明提供了以下技术方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗菌再生塑料及其制备方法。
本发明需要解决的技术问题为：
再生塑料具有强度低、韧性差的特点，导致再生塑料的使用范围受到了严 重限制，同时，现有技术中在制备抗菌塑料时，一方面通过在塑料制品的表面 涂覆一层抗菌涂层或将抗菌剂与塑料进行共混，其中前者容易在使用过程中出 现脱落，导致塑料失去抗菌效果，后者加入的抗菌剂容易析出，且对塑料的强 度、韧性等造成不良影响。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种抗菌再生塑料的制备方法，包括如下步骤：
第一步，对回收塑料进行冲洗，除去回收塑料表面的大尺径杂物，然后对 冲洗后的回收塑料进行破碎，破碎后的回收塑料通过洗涤剂进行洗涤，然后通 过清水漂洗，漂洗完成后沥水烘干，通过电磁除铁器进行除铁，得到回收塑料 原料；
第二步，将第一步中制备得到的回收塑料原料加入挤出机中进行挤出造粒， 得到塑料原料颗粒，将塑料原料颗粒加入混炼机中，并向其中加入相容剂、抗 氧剂与光稳定剂，混炼20-35min后通过挤出机挤出造粒，得到再生混合塑料颗 粒；
所述相容剂包括马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸 缩水甘油酯接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝苯 乙烯丙烯睛的共聚物、马来酸酐接枝聚乙烯与马来酸酐基质聚丙烯中的一种或 至少两种的任意比混合物，相容剂的添加量为回收塑料原料重量的4.2％-8.7％；
所述抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂264、抗氧剂BHT与抗 氧剂TNP中的一种；
所述光稳定剂包括光稳定剂AM-101、光稳定剂GW-540、光稳定剂944、光 稳定剂744、紫外线吸收剂UV-326与紫外线吸收剂UV-531中的一种；
第三步，将再生混合塑料颗粒、抗菌母粒与润滑剂按照一定重量比均匀混 合后加入六区双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，其中挤出机一到六区的温度 依次为170℃、190℃、210℃、230℃、240℃、200℃，螺杆转速为140-180r/min；
所述润滑剂包括硬脂酸、聚乙烯蜡与氧化聚乙烯蜡中的一种；
所述再生混合塑料颗粒与抗菌母粒的重量比为1:0.07-0.2；
所述润滑剂的添加量为抗菌母粒重量的12％-30％；
所述抗菌母粒的制备方法为：
S1、将纳米滑石粉加入去离子水中，在85-95℃、400-800r/min的转速条 件下搅拌处理10-16min后，在60-100kHz的条件下超声处理3-5min，得到纳米 滑石粉的分散液，然后向纳米滑石粉的分散液中加入硬脂酸，搅拌混合溶解后， 向其中加入氢氧化钠，调节纳米滑石粉的分散液的pH值为3-4.5，然后在温度 70-95℃，搅拌转速300-600r/min的条件下回流处理3-5h，过滤后用去离子水 冲洗纳米滑石粉至中性，然后在70-90℃的温度下烘干，得到有机改性纳米滑石 粉；
滑石的表面具有活性羟基基团，在实际应用过程中，容易出现聚团，导致 纳米滑石粉在有机溶剂中无法均匀的散开，在本步骤中，以硬脂酸作为插层剂， 对纳米滑石粉进行插层，实现对纳米滑石粉的有机化改性，提升纳米滑石粉在 熔融塑料中的分散性；
S2、配制一定浓度的硝酸银溶液，并向其中加入步骤S1中制备得到的有机 改性纳米滑石粉，搅拌混合均匀后，在频率60-120kHz，温度50-65℃的条件下 超声处理10-17min，然后加热至85-100℃，保持200-360r/min的转速搅拌， 向其中滴加柠檬酸钠水溶液，待柠檬酸钠滴加完全后，保持转速与温度处理 6-15min，得到抗菌改性纳米滑石粉；
其中硝酸银溶液的物质的量浓度为0.8-1.6mol/L；
步骤S2中有机改性纳米滑石粉与硝酸银溶液的用量比为1g：6-13mL；
步骤S2中柠檬酸钠水溶液的浓度为1-1.4mol/L；柠檬酸钠水溶液与硝酸银 水溶液的体积比为1:10-13；
在该步骤中，首先通过超声处理，使纳米滑石粉吸附有大量的硝酸银溶液， 然后在高温环境下滴加柠檬酸钠作为还原剂与包覆剂，将硝酸银还原生成纳米 银后固定在纳米滑石粉上，从而使纳米滑石粉具有抗菌抑菌的效果。
S3、将步骤S2中制备得到的抗菌改性纳米滑石粉加入甲苯中，搅拌混合均 匀后向其中加入偶氮二异丁腈作为引发剂，然后向其中加入丙烯酸丁酯与二乙 烯苯，混合搅拌均匀后，调节反应温度至70-75℃，然后继续向其中滴加甲基丙 烯酸甲酯，待甲基丙烯酸甲酯完全滴加后，调节反应温度至75-85℃，搅拌反应 18-24h，过滤后得到抗菌填充颗粒；
其中抗菌改性纳米滑石粉与甲苯的用量比为1g：4-6mL；
所述丙烯酸丁酯的用量为抗菌改性纳米滑石粉重量的8％-14％；
所述二乙烯苯的用量为纳米滑石粉重量的1％-2.4％；
所述甲基丙烯酸甲酯的用量为抗菌改性纳米滑石粉重量的4％-7.3％；
所述偶氮二异丁腈的用量为纳米滑石粉重量的1％-1.7％；
在将该步骤中，以偶氮二异丁腈作为引发剂，在高温条件下搅拌反应，使 多种单体在抗菌改性纳米滑石粉的表面聚合，形成包覆结构，一方面能够对滑 石粉上依附的纳米银进行固定，另一方面能够提升滑石粉在有机树脂中的分散 性；
S4、配制浓度为6-9g/100mL的氧化石墨烯去离子水分散液待用，然后再配 制固含量为12％-17％的聚氨酯乳液，其中聚氨酯颗粒的粒径为5-15nm，向其中 加入抗菌填充颗粒，在1600-3000r/min的条件下搅拌处理15-30min后，得到 滑石粉分散液，然后边搅拌边将滑石粉分散液加入氧化石墨烯的去离子水分散 液中，调节转速为2400-3200r/min，搅拌处理15-25min后，过滤，在65-80℃ 温度下烘干，然后将产物在高温氢碘酸蒸汽气氛中进行还原反应，得到复合抗 菌填充剂；
其中滑石粉分散液与氧化石墨烯的去离子水分散液的体积比为1:0.6-1.7；
步骤S4中高温氢碘酸蒸汽的温度为127-170℃，还原反应的时间为 40-90min；
在该步骤中，以聚氨酯作为胶粘剂，将抗菌填充颗粒固定在氧化石墨烯的 表面上，然后再通过将高温氢碘酸蒸汽的还原，将氧化石墨烯还原生成石墨烯， 从而制备得到抗菌填充颗粒与石墨烯的均匀复合结构；
S5、将步骤S4中制备得到的复合抗菌填充剂与聚丙烯按照重量比1:4-11 均匀混合后，通过挤出机挤出造粒，得到抗菌母粒。
本发明的有益效果：
本发明公开了一种抗菌再生塑料及其制备方法，该抗菌再生塑料在制备时， 首先以硬脂酸作为插层剂，对纳米滑石粉进行插层，实现对纳米滑石粉的有机 化改性，提升纳米滑石粉在熔融塑料中的分散性，然后将处理后的纳米滑石粉 加入硝酸银溶液中，通过超声处理，使纳米滑石粉吸附有大量的硝酸银溶液， 然后在高温环境下滴加柠檬酸钠作为还原剂与包覆剂，将硝酸银还原生成纳米 银后固定在纳米滑石粉上，从而使纳米滑石粉具有抗菌抑菌的效果，然后以偶 氮二异丁腈作为引发剂，在高温条件下搅拌反应，使多种单体在抗菌改性纳米 滑石粉的表面聚合，形成包覆结构，一方面能够对滑石粉上依附的纳米银进行 固定，另一方面能够提升滑石粉在有机树脂中的分散性；再然后以聚氨酯作为 胶粘剂，将抗菌填充颗粒固定在氧化石墨烯的表面上，然后再通过将高温氢碘 酸蒸汽的还原，将氧化石墨烯还原生成石墨烯，从而制备得到抗菌填充颗粒与 石墨烯的均匀复合结构，最后将该复合结构与聚丙烯混合后挤出造粒，得到抗 菌母粒，在制备抗菌再生塑料时，将该抗菌母料与再生塑料混合后熔融挤出造 粒，得到成品的抗菌颗粒，该抗菌再生塑料中，一方面通过相容剂提升多种塑 料之间的相容性，另一方面通过抗菌母粒中携带的复合抗菌填充剂中，滑石粉 与石墨烯的片层结构，提升抗菌再生塑料的强度与韧性，同时，滑石粉上固定 的纳米银以及石墨烯具有良好的抗菌效果，且不会对人体健康造成危害。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描 述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中 的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其 它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种抗菌再生塑料的制备方法，包括如下步骤：
第一步，对回收塑料进行冲洗，除去回收塑料表面的大尺径杂物，然后对 冲洗后的回收塑料进行破碎，破碎后的回收塑料通过洗涤剂进行洗涤，然后通 过清水漂洗，漂洗完成后沥水烘干，通过电磁除铁器进行除铁，得到回收塑料 原料；
第二步，将第一步中制备得到的回收塑料原料加入挤出机中进行挤出造粒， 得到塑料原料颗粒，将塑料原料颗粒加入混炼机中，并向其中加入相容剂、抗 氧剂与光稳定剂，混炼30min后通过挤出机挤出造粒，得到再生混合塑料颗粒；
所述相容剂为马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，相容剂的添加 量为回收塑料原料重量的5.2％；
所述抗氧剂为抗氧剂1010；
所述光稳定剂为光稳定剂AM-101；
第三步，将再生混合塑料颗粒、抗菌母粒与润滑剂均匀混合后加入六区双 螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，其中挤出机一到六区的温度依次为170℃、 190℃、210℃、230℃、240℃、200℃，螺杆转速为160r/min；
所述润滑剂为硬脂酸；
所述再生混合塑料颗粒与抗菌母粒的重量比为1:0.12；
所述润滑剂的添加量为抗菌母粒重量的20％；
所述抗菌母粒的制备方法为：
S1、将纳米滑石粉加入去离子水中，在90℃、600r/min的转速条件下搅拌 处理12min后，在80kHz的条件下超声处理4min，得到纳米滑石粉的分散液， 然后向纳米滑石粉的分散液中加入硬脂酸，搅拌混合溶解后，向其中加入氢氧 化钠，调节纳米滑石粉的分散液的pH值为4，然后在温度85℃，搅拌转速 460r/min的条件下回流处理4h，过滤后用去离子水冲洗纳米滑石粉至中性，然 后在80℃的温度下烘干，得到有机改性纳米滑石粉；
S2、配制一定浓度的硝酸银溶液，并向其中加入步骤S1中制备得到的有机 改性纳米滑石粉，搅拌混合均匀后，在频率100kHz，温度60℃的条件下超声处 理13min，然后加热至90℃，保持240r/min的转速搅拌，向其中滴加柠檬酸钠 水溶液，待柠檬酸钠滴加完全后，保持转速与温度处理12min，得到抗菌改性纳 米滑石粉；
其中硝酸银溶液的物质的量浓度为1.2mol/L；
步骤S2中有机改性纳米滑石粉与硝酸银溶液的用量比为1g：11mL；
步骤S2中柠檬酸钠水溶液的浓度为1.0mol/L；柠檬酸钠水溶液与硝酸银水 溶液的体积比为1:12；
S3、将步骤S2中制备得到的抗菌改性纳米滑石粉加入甲苯中，搅拌混合均 匀后向其中加入偶氮二异丁腈作为引发剂，然后向其中加入丙烯酸丁酯与二乙 烯苯，混合搅拌均匀后，调节反应温度至75℃，然后继续向其中滴加甲基丙烯 酸甲酯，待甲基丙烯酸甲酯完全滴加后，调节反应温度至80℃，搅拌反应20h， 过滤后得到抗菌填充颗粒；
其中抗菌改性纳米滑石粉与甲苯的用量比为1g：6mL；
所述丙烯酸丁酯的用量为抗菌改性纳米滑石粉重量的12％；
所述二乙烯苯的用量为纳米滑石粉重量的2％；
所述甲基丙烯酸甲酯的用量为抗菌改性纳米滑石粉重量的6.2％；
所述偶氮二异丁腈的用量为纳米滑石粉重量的1.4％；
S4、配制浓度为7g/100mL的氧化石墨烯去离子水分散液待用，然后再配制 固含量为14％的聚氨酯乳液，其中聚氨酯颗粒的粒径为7nm，向其中加入抗菌填 充颗粒，在2600r/min的条件下搅拌处理22min后，得到滑石粉分散液，然后 边搅拌边将滑石粉分散液加入氧化石墨烯的去离子水分散液中，调节转速为 3000r/min，搅拌处理20min后，过滤，在75℃温度下烘干，然后将产物在高温 氢碘酸蒸汽气氛中进行还原反应，得到复合抗菌填充剂；
其中滑石粉分散液与氧化石墨烯的去离子水分散液的体积比为1:1.4；
步骤S4中高温氢碘酸蒸汽的温度为150℃，还原反应的时间为65min；
S5、将步骤S4中制备得到的复合抗菌填充剂与聚丙烯按照重量比1:9均匀 混合后，通过挤出机挤出造粒，得到抗菌母粒。
实施例2
一种抗菌再生塑料的制备方法，包括如下步骤：
第一步，对回收塑料进行冲洗，除去回收塑料表面的大尺径杂物，然后对 冲洗后的回收塑料进行破碎，破碎后的回收塑料通过洗涤剂进行洗涤，然后通 过清水漂洗，漂洗完成后沥水烘干，通过电磁除铁器进行除铁，得到回收塑料 原料；
第二步，将第一步中制备得到的回收塑料原料加入挤出机中进行挤出造粒， 得到塑料原料颗粒，将塑料原料颗粒加入混炼机中，并向其中加入相容剂、抗 氧剂与光稳定剂，混炼25min后通过挤出机挤出造粒，得到再生混合塑料颗粒；
所述相容剂为马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，相容剂的添加 量为回收塑料原料重量的6.7％；
所述抗氧剂为抗氧剂1010；
所述光稳定剂为光稳定剂AM-101；
第三步，将再生混合塑料颗粒、抗菌母粒与润滑剂按照一定重量比均匀混 合后加入六区双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，其中挤出机一到六区的温度 依次为170℃、190℃、210℃、230℃、240℃、200℃，螺杆转速为160r/min；
所述润滑剂为硬脂酸；
所述再生混合塑料颗粒与抗菌母粒的重量比为1:0.14；
所述润滑剂的添加量为抗菌母粒重量的17％；
所述抗菌母粒的制备方法为：
S1、将纳米滑石粉加入去离子水中，在90℃、600r/min的转速条件下搅拌 处理13min后，在100kHz的条件下超声处理4min，得到纳米滑石粉的分散液， 然后向纳米滑石粉的分散液中加入硬脂酸，搅拌混合溶解后，向其中加入氢氧 化钠，调节纳米滑石粉的分散液的pH值为3-4.5，然后在温度90℃，搅拌转速 420r/min的条件下回流处理3.5h，过滤后用去离子水冲洗纳米滑石粉至中性， 然后在80℃的温度下烘干，得到有机改性纳米滑石粉；
S2、配制一定浓度的硝酸银溶液，并向其中加入步骤S1中制备得到的有机 改性纳米滑石粉，搅拌混合均匀后，在频率100kHz，温度65℃的条件下超声处 理13min，然后加热至95℃，保持260r/min的转速搅拌，向其中滴加柠檬酸钠 水溶液，待柠檬酸钠滴加完全后，保持转速与温度处理13min，得到抗菌改性纳 米滑石粉；
其中硝酸银溶液的物质的量浓度为0.9mol/L；
步骤S2中有机改性纳米滑石粉与硝酸银溶液的用量比为1g：9mL；
步骤S2中柠檬酸钠水溶液的浓度为1.0mol/L；柠檬酸钠水溶液与硝酸银水 溶液的体积比为1:11；
S3、将步骤S2中制备得到的抗菌改性纳米滑石粉加入甲苯中，搅拌混合均 匀后向其中加入偶氮二异丁腈作为引发剂，然后向其中加入丙烯酸丁酯与二乙 烯苯，混合搅拌均匀后，调节反应温度至72℃，然后继续向其中滴加甲基丙烯 酸甲酯，待甲基丙烯酸甲酯完全滴加后，调节反应温度至80℃，搅拌反应22h， 过滤后得到抗菌填充颗粒；
其中抗菌改性纳米滑石粉与甲苯的用量比为1g：5mL；
所述丙烯酸丁酯的用量为抗菌改性纳米滑石粉重量的13％；
所述二乙烯苯的用量为纳米滑石粉重量的1.6％；
所述甲基丙烯酸甲酯的用量为抗菌改性纳米滑石粉重量的5.2％；
所述偶氮二异丁腈的用量为纳米滑石粉重量的1.3％；
S4、配制浓度为8g/100mL的氧化石墨烯去离子水分散液待用，然后再配制 固含量为16％的聚氨酯乳液，其中聚氨酯颗粒的粒径为5-10nm，向其中加入抗 菌填充颗粒，在2400r/min的条件下搅拌处理25min后，得到滑石粉分散液， 然后边搅拌边将滑石粉分散液加入氧化石墨烯的去离子水分散液中，调节转速 为3000r/min，搅拌处理20min后，过滤，在75℃温度下烘干，然后将产物在 高温氢碘酸蒸汽气氛中进行还原反应，得到复合抗菌填充剂；
其中滑石粉分散液与氧化石墨烯的去离子水分散液的体积比为1:1.4；
步骤S4中高温氢碘酸蒸汽的温度为132℃，还原反应的时间为60min；
S5、将步骤S4中制备得到的复合抗菌填充剂与聚丙烯按照重量比1:8均匀 混合后，通过挤出机挤出造粒，得到抗菌母粒。
对比例1
所述抗菌母粒的制备方法为：
S1、将纳米滑石粉加入去离子水中，在90℃、600r/min的转速条件下搅拌 处理12min后，在80kHz的条件下超声处理4min，得到纳米滑石粉的分散液， 然后向纳米滑石粉的分散液中加入硬脂酸，搅拌混合溶解后，向其中加入氢氧 化钠，调节纳米滑石粉的分散液的pH值为4，然后在温度85℃，搅拌转速 460r/min的条件下回流处理4h，过滤后用去离子水冲洗纳米滑石粉至中性，然 后在80℃的温度下烘干，得到有机改性纳米滑石粉；
S2、配制一定浓度的硝酸银溶液，并向其中加入步骤S1中制备得到的有机 改性纳米滑石粉，搅拌混合均匀后，在频率100kHz，温度60℃的条件下超声处 理13min，然后加热至90℃，保持240r/min的转速搅拌，向其中滴加柠檬酸钠 水溶液，待柠檬酸钠滴加完全后，保持转速与温度处理12min，得到抗菌改性纳 米滑石粉；
其中硝酸银溶液的物质的量浓度为1.2mol/L；
步骤S2中有机改性纳米滑石粉与硝酸银溶液的用量比为1g：11mL；
步骤S2中柠檬酸钠水溶液的浓度为1.0mol/L；柠檬酸钠水溶液与硝酸银水 溶液的体积比为1:12；
S3、配制浓度为7g/100mL的氧化石墨烯去离子水分散液待用，然后再配制 固含量为14％的聚氨酯乳液，其中聚氨酯颗粒的粒径为7nm，向其中加入抗菌改 性纳米滑石粉，在2600r/min的条件下搅拌处理22min后，得到滑石粉分散液， 然后边搅拌边将滑石粉分散液加入氧化石墨烯的去离子水分散液中，调节转速 为3000r/min，搅拌处理20min后，过滤，在75℃温度下烘干，然后将产物在 高温氢碘酸蒸汽气氛中进行还原反应，得到复合抗菌填充剂；
其中滑石粉分散液与氧化石墨烯的去离子水分散液的体积比为1:1.4；
步骤S3中高温氢碘酸蒸汽的温度为150℃，还原反应的时间为65min；
S4、将步骤S3中制备得到的复合抗菌填充剂与聚丙烯按照重量比1:9均匀 混合后，通过挤出机挤出造粒，得到抗菌母粒。
对比例2
一种抗菌再生塑料的制备方法，包括如下步骤：
第一步，对回收塑料进行冲洗，除去回收塑料表面的大尺径杂物，然后对 冲洗后的回收塑料进行破碎，破碎后的回收塑料通过洗涤剂进行洗涤，然后通 过清水漂洗，漂洗完成后沥水烘干，通过电磁除铁器进行除铁，得到回收塑料 原料；
第二步，将第一步中制备得到的回收塑料原料加入挤出机中进行挤出造粒， 得到塑料原料颗粒，将塑料原料颗粒加入混炼机中，并向其中加入相容剂、抗 氧剂与光稳定剂，混炼30min后通过挤出机挤出造粒，得到再生混合塑料颗粒；
所述相容剂为马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，相容剂的添加 量为回收塑料原料重量的5.2％；
所述抗氧剂为抗氧剂1010；
所述光稳定剂为光稳定剂AM-101；
第三步，将再生混合塑料颗粒、抗菌母粒与润滑剂均匀混合后加入六区双 螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，其中挤出机一到六区的温度依次为170℃、 190℃、210℃、230℃、240℃、200℃，螺杆转速为160r/min；
所述润滑剂为硬脂酸；
所述再生混合塑料颗粒与抗菌母粒的重量比为1:0.12；
所述润滑剂的添加量为抗菌母粒重量的20％；
所述抗菌母粒的制备方法为：
S1、将纳米滑石粉加入去离子水中，在90℃、600r/min的转速条件下搅拌 处理12min后，在80kHz的条件下超声处理4min，得到纳米滑石粉的分散液， 然后向纳米滑石粉的分散液中加入硬脂酸，搅拌混合溶解后，向其中加入氢氧 化钠，调节纳米滑石粉的分散液的pH值为4，然后在温度85℃，搅拌转速 460r/min的条件下回流处理4h，过滤后用去离子水冲洗纳米滑石粉至中性，然 后在80℃的温度下烘干，得到有机改性纳米滑石粉；
S2、将有机改性纳米滑石粉加入甲苯中，搅拌混合均匀后向其中加入偶氮 二异丁腈作为引发剂，然后向其中加入丙烯酸丁酯与二乙烯苯，混合搅拌均匀 后，调节反应温度至75℃，然后继续向其中滴加甲基丙烯酸甲酯，待甲基丙烯 酸甲酯完全滴加后，调节反应温度至80℃，搅拌反应20h，过滤后得到抗菌填 充颗粒；
其中抗菌改性纳米滑石粉与甲苯的用量比为1g：6mL；
所述丙烯酸丁酯的用量为抗菌改性纳米滑石粉重量的12％；
所述二乙烯苯的用量为纳米滑石粉重量的2％；
所述甲基丙烯酸甲酯的用量为抗菌改性纳米滑石粉重量的6.2％；
所述偶氮二异丁腈的用量为纳米滑石粉重量的1.4％；
S3、配制浓度为7g/100mL的氧化石墨烯去离子水分散液待用，然后再配制 固含量为14％的聚氨酯乳液，其中聚氨酯颗粒的粒径为7nm，向其中加入抗菌填 充颗粒，在2600r/min的条件下搅拌处理22min后，得到滑石粉分散液，然后 边搅拌边将滑石粉分散液加入氧化石墨烯的去离子水分散液中，调节转速为 3000r/min，搅拌处理20min后，过滤，在75℃温度下烘干，然后将产物在高温 氢碘酸蒸汽气氛中进行还原反应，得到复合抗菌填充剂；
其中滑石粉分散液与氧化石墨烯的去离子水分散液的体积比为1:1.4；
步骤S3中高温氢碘酸蒸汽的温度为150℃，还原反应的时间为65min；
S4、将步骤S3中制备得到的复合抗菌填充剂与聚丙烯按照重量比1:9均匀 混合后，通过挤出机挤出造粒，得到抗菌母粒。
实验数据与结果分析
对实施例1-实施例2以及对比例1-对比例2中的成品的抗菌性 (QB/T2591-2003A)、拉伸强度(MPa)与弯曲模量(MPa)进行检测，具体结果见表1：
表1
大肠杆菌 拉伸强度 弯曲模量
实施例1 95.7％ 45.8 161
实施例2 96.4％ 42.9 153
对比例1 97.9％ 37.7 129
对比例2 86.7％ 44.2 154
由表1结果可知，本发明所述抗菌再生塑料具有良好的抗菌性能、强度与 韧性。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术 人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代， 只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明 的保护范围。

Claims (10)

1.一种抗菌再生塑料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步，对回收塑料进行冲洗，除去回收塑料表面的大尺径杂物，然后对冲洗后的回收塑料进行破碎，破碎后的回收塑料通过洗涤剂进行洗涤，然后通过清水漂洗，漂洗完成后沥水烘干，通过电磁除铁器进行除铁，得到回收塑料原料；
第二步，将第一步中制备得到的回收塑料原料加入挤出机中进行挤出造粒，得到塑料原料颗粒，将塑料原料颗粒加入混炼机中，并向其中加入相容剂、抗氧剂与光稳定剂，混炼20-35min后通过挤出机挤出造粒，得到再生混合塑料颗粒；
第三步，将再生混合塑料颗粒、抗菌母粒与润滑剂按照一定重量比均匀混合后加入六区双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，其中挤出机一到六区的温度依次为170℃、190℃、210℃、230℃、240℃、200℃，螺杆转速为140-180r/min。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌再生塑料的制备方法，其特征在于，所述相容剂包括马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝苯乙烯丙烯睛的共聚物、马来酸酐接枝聚乙烯与马来酸酐基质聚丙烯中的一种或至少两种的任意比混合物，相容剂的添加量为回收塑料原料重量的4.2％-8.7％。
3.根据权利要求1所述的一种抗菌再生塑料的制备方法，其特征在于，所述抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂264、抗氧剂BHT与抗氧剂TNP中的一种；所述光稳定剂包括光稳定剂AM-101、光稳定剂GW-540、光稳定剂944、光稳定剂744、紫外线吸收剂UV-326与紫外线吸收剂UV-531中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种抗菌再生塑料的制备方法，其特征在于，所述润滑剂包括硬脂酸、聚乙烯蜡与氧化聚乙烯蜡中的一种；所述润滑剂的添加量为抗菌母粒重量的12％-30％。
5.根据权利要求1所述的一种抗菌再生塑料的制备方法，其特征在于，所述再生混合塑料颗粒与抗菌母粒的重量比为1:0.07-0.2。
6.根据权利要求1所述的一种抗菌再生塑料的制备方法，其特征在于，所述抗菌母粒的制备方法为：
S1、将纳米滑石粉加入去离子水中，在85-95℃、400-800r/min的转速条件下搅拌处理10-16min后，在60-100kHz的条件下超声处理3-5min，得到纳米滑石粉的分散液，然后向纳米滑石粉的分散液中加入硬脂酸，搅拌混合溶解后，向其中加入氢氧化钠，调节纳米滑石粉的分散液的pH值为3-4.5，然后在温度70-95℃，搅拌转速300-600r/min的条件下回流处理3-5h，过滤后用去离子水冲洗纳米滑石粉至中性，然后在70-90℃的温度下烘干，得到有机改性纳米滑石粉；
S2、配制一定浓度的硝酸银溶液，并向其中加入步骤S1中制备得到的有机改性纳米滑石粉，搅拌混合均匀后，在频率60-120kHz，温度50-65℃的条件下超声处理10-17min，然后加热至85-100℃，保持200-360r/min的转速搅拌，向其中滴加柠檬酸钠水溶液，待柠檬酸钠滴加完全后，保持转速与温度处理6-15min，得到抗菌改性纳米滑石粉；
S3、将步骤S2中制备得到的抗菌改性纳米滑石粉加入甲苯中，搅拌混合均匀后向其中加入偶氮二异丁腈作为引发剂，然后向其中加入丙烯酸丁酯与二乙烯苯，混合搅拌均匀后，调节反应温度至70-75℃，然后继续向其中滴加甲基丙烯酸甲酯，待甲基丙烯酸甲酯完全滴加后，调节反应温度至75-85℃，搅拌反应18-24h，过滤后得到抗菌填充颗粒；
S4、配制浓度为6-9g/100mL的氧化石墨烯去离子水分散液待用，然后再配制固含量为12％-17％的聚氨酯乳液，其中聚氨酯颗粒的粒径为5-15nm，向其中加入抗菌填充颗粒，在1600-3000r/min的条件下搅拌处理15-30min后，得到滑石粉分散液，然后边搅拌边将滑石粉分散液加入氧化石墨烯的去离子水分散液中，调节转速为2400-3200r/min，搅拌处理15-25min后，过滤，在65-80℃温度下烘干，然后将产物在高温氢碘酸蒸汽气氛中进行还原反应，得到复合抗菌填充剂；
S5、将步骤S4中制备得到的复合抗菌填充剂与聚丙烯按照重量比1:4-11均匀混合后，通过挤出机挤出造粒，得到抗菌母粒。
7.根据权利要求6所述的一种抗菌再生塑料的制备方法，其特征在于，硝酸银溶液的物质的量浓度为0.8-1.6mol/L；步骤S2中有机改性纳米滑石粉与硝酸银溶液的用量比为1g：6-13mL；步骤S2中柠檬酸钠水溶液的浓度为1-1.4mol/L；柠檬酸钠水溶液与硝酸银水溶液的体积比为1:10-13。
8.根据权利要求6所述的一种抗菌再生塑料的制备方法，其特征在于，步骤S3中抗菌改性纳米滑石粉与甲苯的用量比为1g：4-6mL；所述丙烯酸丁酯的用量为抗菌改性纳米滑石粉重量的8％-14％；所述二乙烯苯的用量为纳米滑石粉重量的1％-2.4％；所述甲基丙烯酸甲酯的用量为抗菌改性纳米滑石粉重量的4％-7.3％；所述偶氮二异丁腈的用量为纳米滑石粉重量的1％-1.7％。
9.根据权利要求6所述的一种抗菌再生塑料的制备方法，其特征在于，滑石粉分散液与氧化石墨烯的去离子水分散液的体积比为1:0.6-1.7；步骤S4中高温氢碘酸蒸汽的温度为127-170℃，还原反应的时间为40-90min。
10.一种抗菌再生塑料，其特征在于，根据权利要求1至9任一所述的制备方法加工制备而成。
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