CN112679822B - 一种抑菌聚乙烯母粒的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抑菌聚乙烯母粒的制备方法及其应用，包括如下步骤：(1)将有效成分为有机锌的S16抑菌剂充分分散在纯水中，获得分散液；(2)在步骤(1)所得的分散液中加入四[3‑(3，5‑二叔丁基‑4‑羟苯基)丙酸]季戊醇酯，混合均匀；(3)在步骤(2)所得的物料中加入氢氧化钠，混合均匀；(4)将步骤(3)所得的物料烘干，获得抗菌粉；(5)将步骤(4)所得的抗菌粉与膜级聚乙烯粉进行混炼；(6)将步骤(5)所得的物料送入双螺杆挤出机进行熔融造粒。本发明制得的产品的特色是抑菌、无毒、永久有效果。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种抑菌聚乙烯母粒的制备方法及其应用。
背景技术
聚乙烯膜是一种性能优良的高分子聚合物。聚乙烯膜具有优异的生物降解性能并且无毒，是新一代环境友好型的塑料膜材料，抑菌母粒作为一种功能性材料，将抑菌母粒与普通聚乙烯材料进行共混后加工融熔挤出，可得到长效、安全稳定的具有抑菌性能的功能性聚乙烯膜材料。
普通聚乙烯膜的稳定性差，容易氧化，氧化后的结构容易受到微生物的攻击进而发生霉变等现像。市场上常见的方法是利用后道涂膜的处理方式，CN110959610A一种医用银离子抗菌膜及其制备方法是利用涂膜工艺使银固定在聚乙烯表层，使其具有抗菌效果，但是欧美对银离子抗菌产品的应用具有较大争议，美国联邦法院判决书2013/11/07No.12-70268认为纳米银对人体健康存在风险，限制纳米银的使用。美国环境保护局法规(LAWS OF EPA)认定纳米银是“非食品接触防腐剂”。市场上也有氧化银、氧化铜、氧化锌作为有效成份的抑菌母粒，但普通存在氧化银、氧化铜、氧化锌的粒径大、分布不均匀，在生产过程中过滤性差，有效果成份团聚等弊端。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种抑菌聚乙烯母粒的制备方法。
本发明的另一目的在于提供一种抑菌聚乙烯膜。
本发明的技术方案如下：
一种抑菌聚乙烯母粒的制备方法，包括如下步骤：
(1)将有效成分为有机锌的S16抑菌剂充分分散在纯水中，获得分散液；
(2)在步骤(1)所得的分散液中加入四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸]季戊醇酯，混合均匀；
(3)在步骤(2)所得的物料中加入氢氧化钠，混合均匀；
(4)将步骤(3)所得的物料烘干，获得抗菌粉；
(5)将步骤(4)所得的抗菌粉与熔融指数中心值为2g/min的膜级聚乙烯粉进行混炼；
(6)将步骤(5)所得的物料送入双螺杆挤出机进行熔融造粒。
在本发明的一个优选实施方案中，所述S16抑菌剂、四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸]季戊醇酯和氢氧化钠的质量比为45-55∶0.4-0.6∶0.2-0.4。
进一步优选的，所述S16抑菌剂、四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸]季戊醇酯和氢氧化钠的质量比为50∶0.5∶0.3。
在本发明的一个优选实施方案中，所述抗菌粉与膜级聚乙烯粉的质量比为4-8∶92-96。
在本发明的一个优选实施方案中，所述混炼的转速为900-1100rpm，时间为4-6min。
进一步优选的，所述混炼的转速为1000rpm，时间为5min。
在本发明的一个优选实施方案中，所述双螺杆挤出机的螺杆的长径比为40∶1，所述熔融造粒的温度为190-210℃，螺杆转速250-300rpm。
在本发明的一个优选实施方案中，所述烘干的温度为95-105℃。
进一步优选的，所述烘干的温度为100℃。
本发明的另一技术方案如下：
一种抑菌聚乙烯膜，由包括上述制备方法制得的抑菌聚乙烯母粒在内的原料制成。
本发明的有益效果是：
1、本发明制得的产品的特色是抑菌、无毒、永久有效果。
2、本发明中的抑菌剂S16的有效成分为有机锌，该抑菌剂能有效干扰微生物的DNA和RNA的复制，抑制病毒的繁衍与蔓延，对人体完全无害，结合本发明特定的工艺参数在添加后的聚乙烯物料中有良好的过滤性及流延成膜性能。
附图说明
图1为本发明实施例4制得的抑菌聚乙烯膜的抑菌效果图。
具体实施方式
以下通过具体实施方式结合附图对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。
下述实施例中使用的抑菌剂S16购自中船重工(沈阳)抗微生物科技有限公司(http://microbe-free.cn/product0.html)。
实施例1
(1)将50重量份S16抑菌剂充分分散在100重量份纯水中，获得分散液，其中的S16抑菌剂的有效成份析出呈悬浮液态；
(2)在步骤(1)所得的分散液中加入0.5重量份四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸]季戊醇酯，混合均匀；
(3)在步骤(2)所得的物料中加入0.3重量份氢氧化钠，混合均匀；
(4)将步骤(3)所得的物料于100℃烘干，获得抗菌粉；
(5)将4重量份步骤(4)所得的抗菌粉与96重量份熔融指数中心值为2g/min的膜级聚乙烯粉投入告诉混炼机，以1000rpm的转速高速搅拌混炼5min；
(6)将步骤(5)所得的物料送入双螺杆挤出机进行熔融造粒，双螺杆挤出机的螺杆的长径比为40∶1，所述熔融造粒的温度为193±3℃，螺杆转速300rpm，通过双螺杆的剪切、混炼使得S16抑菌剂在聚乙烯中进一步均匀分散，然后挤出造粒，干燥制得透明的所述抑菌聚乙烯母粒。
实施例2
(1)-(4)同实施例1。
(5)将6重量份步骤(4)所得的抗菌粉与94重量份熔融指数中心值为2g/min的膜级聚乙烯粉投入告诉混炼机，以1000rpm的转速高速搅拌混炼5min；
(6)将步骤(5)所得的物料送入双螺杆挤出机进行熔融造粒，双螺杆挤出机的螺杆的长径比为40∶1，所述熔融造粒的温度为200±3℃，螺杆转速280rpm，通过双螺杆的剪切、混炼使得S16抑菌剂在聚乙烯中进一步均匀分散，然后挤出造粒，干燥制得透明的所述抑菌聚乙烯母粒。
实施例3
(1)-(4)同实施例1。
(5)将8重量份步骤(4)所得的抗菌粉与92重量份熔融指数中心值为2g/min的膜级聚乙烯粉投入告诉混炼机，以1000rpm的转速高速搅拌混炼5min；
(6)将步骤(5)所得的物料送入双螺杆挤出机进行熔融造粒，双螺杆挤出机的螺杆的长径比为40∶1，所述熔融造粒的温度为207±3℃，螺杆转速250rpm，通过双螺杆的剪切、混炼使得S16抑菌剂在聚乙烯中进一步均匀分散，然后挤出造粒，干燥制得透明的所述抑菌聚乙烯母粒。
实施例4
将实施例2中制得的抑菌聚乙烯母粒和普通聚乙烯按10∶90的质量比进行混合，用常规生产工艺将混合后的物料进行融熔挤出流延加工成抑菌聚乙烯膜，将制得的抑菌聚乙烯膜进行性能测试，其性能和抑菌效果数据分别如图1和下表1所示：
表1
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。
Claims (5)
1.一种抑菌聚乙烯母粒的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）将有效成分为有机锌的S16抑菌剂充分分散在纯水中，获得分散液；
（2）在步骤（1）所得的分散液中加入四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸]季戊醇酯，混合均匀；
（3）在步骤（2）所得的物料中加入氢氧化钠，混合均匀；
（4）将步骤（3）所得的物料于95-105℃进行烘干，获得抗菌粉；
（5）将步骤（4）所得的抗菌粉与熔融指数中心值为2g/min的膜级聚乙烯粉以4-8:92-96的质量比进行混炼，混炼的转速为900-1100 rpm，时间为4-6min；
（6）将步骤（5）所得的物料送入双螺杆挤出机进行熔融造粒，双螺杆挤出机的螺杆的长径比为40∶1，所述熔融造粒的温度为190-210℃，螺杆转速250-300 rpm；
上述S16抑菌剂、四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸]季戊醇酯和氢氧化钠的质量比为45-55:0.4-0.6:0.2-0.4。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述S16抑菌剂、四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸]季戊醇酯和氢氧化钠的质量比为50:0.5:0.3。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述混炼的转速为1000 rpm，时间为5min。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述烘干的温度为100℃。
5.一种抑菌聚乙烯膜，其特征在于：由包括权利要求1至4中任一权利要求所述的制备方法制得的抑菌聚乙烯母粒在内的原料制成。
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