CN113307898A - 一种抗菌petg材料及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗菌PETG材料，能够用于化妆品包装瓶中。其具有优异的抗菌效果，并且抗菌分子不会析出到化妆品中造成污染。

Description

一种抗菌PETG材料及其应用
技术领域
本发明涉及PETG领域，更具体的是一种抗菌PETG材料。
背景技术
随着我国化妆品行业的飞速发展，竞争也越来越激烈，许许多多平价的化妆品也涌现出来。
在不影响产品质量的前提下，包装成本的下降变得越来越重要。因此造假昂贵的玻璃瓶开始慢慢被替代。在各种材料中，PETG由于其具有优异的光学性能、高 光泽表面和低浑浊度、透光率接近90％。被应用的越来越多，视觉感觉接近于 玻璃，造型非常美观。
但聚合物材料在造价低的同时也有其缺点，比如在原材料或者制造过程中引入的重金属离子，小分子助剂从内部向表面的溢出，容易产生霉菌等缺点。
因此目前PETG材料并不能完全替代玻璃作为化妆品包装瓶的材质。
发明内容
为了解决目前市场上PETG材料含有重金属离子，小分子助剂容易从内部溢出， 不抗菌的缺点。本发明公开了一种能够作为化妆品包装瓶材料的抗菌PETG。
本发明的一种抗菌PETG材料，其包含95-99％的PETG材料，1-5％的抗菌剂， 0.1-0.5％的抗氧剂。
作为本发明的进一步方案，本发明所使用的PETG材料为对苯二甲酸，乙二醇， 1,4环己烷二甲醇共聚而成。
作为本发明的进一步方案，本发明所使用的PETG材料中乙二醇和1,4环己烷 二甲醇的摩尔比为1:1-2。随着共聚物中1,4环己烷二甲醇的增加，熔点下降， 玻璃化温度上升，结晶度下降更利于加工。
作为本发明的进一步方案，本发明所使用的PETG材料中对苯二甲酸，乙二醇， 1,4环己烷二甲醇中有害重金属离子汞、镉、铅、锌、铜、砷等的含量均小于1ppm。
作为本发明的进一步方案，本发明所使用的PETG材料成品重金属离子小于 2ppm。
重金属离子对人体危害很大，一但进入人体很难排除。由于聚合物材料中的金属离子还是会发生迁移和析出，当这些重金属离子进入化妆品中，伴随着化妆品中 的渗透剂深入到皮肤中会对人体造成很大危害。
作为本发明的进一步方案，本发明的一种抗菌PETG材料中使用的原料都经过 离子交换树脂的吸附。方法为使用AMBERLITE IRA67离子交换树脂填充的硅 胶柱串联AMBERLITE XAD1180离子交换树脂填充的硅胶柱，循环过滤3次即 可。
作为本发明的进一步方案，本发明所使用的PETG材料中抗菌剂为大分子抗菌 剂，其结构如下所示：
Figure RE-GDA0003172632960000021
其中n＝20-50
作为本发明的进一步方案，本发明所使用的PETG材料中抗菌剂的制备方法如下所示：
(1)
Figure RE-GDA0003172632960000023
(2)
Figure RE-GDA0003172632960000022
作为本发明的进一步方案，本发明所使用的PETG材料中抗菌剂为一种改性大分子水杨酸。水杨酸由于其优异的抗菌性能以及美白性能被大众慢慢注意，但同时 不同人对水杨酸的反应完全不同，一部分人对于水杨酸会起过敏反应，可能会产 生一定的丘疹、丘疱疹等，或者是由于这些丘疹、丘疱疹逐渐发展，而形成大泡， 这些大泡如果破裂以后也会产生糜烂或者是形成炎症性的渗出反应。因此对体系 中的水杨酸必须进行控制。
作为本发明的进一步方案，本发明所使用的PETG材料抗氧剂为抗氧剂1010、 抗氧剂626，抗氧剂1098中的一种或多种。
本发明所使用的PETG材料所述的一种抗菌PETG材料，能够用于化妆品包装瓶 中。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：
通过改性制备大分子改性水杨酸聚合物，解决了水杨酸提供良好抗菌性情况下的溢出问题。
通过对原材料的离子交换处理，将原材料的重金属离子降低到无害的水平，防止金属离子渗出到化妆品中进而被人体吸收。
附图说明
附图1为实施例1制得的抗菌剂GPC谱图。
具体实施方法
以下将通过具体实施例进一步地描述本发明。
在以下具体实施例中，所涉及的操作未注明条件者，均按照常规条件或者制造商建议的条件进行。本发明方案中所用原料均购自国药以及阿拉丁。
实施例1
将0.1mol的3,5-二羟基苯甲酸和0.12mol的溴苯加入到含有正己烷的反应器中，加入0.2mol的碘化亚铜，在60℃下反应24小时。过柱分离得到中间体，收率 85.5％。
将10g中间体加溶解在300g丙二醇甲醚醋酸酯中,加入中间体质量0.1g的AIBN(经过重结晶处理，金属离子小于1ppm)。在80℃下3小时内匀速滴加到含有 丙二醇甲醚醋酸酯的反应器中。滴加完成后，通过红外观察双键反应完全视为反 应结束(观察红外1640处双键峰)。
将丙二醇甲醚醋酸酯蒸干后得到固体抗菌剂颗粒。
实施例2
将1mol的对苯二甲酸，0.5mol的乙二醇，0.5mol的1,4环己烷二甲醇加入到反 应器中，在0.5mpa的压力下缓慢升温到240℃，后续持续反应6小时。撤去 0.5mpa压力，开始抽真空，脱去生成的水。当回流管路中不再有水被蒸馏出来， 加入0.5gACORDIS公司的C-94催化剂，开始升温到270℃，持续进行真空缩聚 反应，直至搅拌功率反馈值达到设定值。加入1.24g抗氧剂1010以及4.77g抗 菌剂，持续搅拌2小时后出料。
实施例3
将1mol的对苯二甲酸，0.35mol的乙二醇，0.65mol的1,4环己烷二甲醇加入到 反应器中，在0.5mpa的压力下缓慢升温到240℃，后续持续反应6小时。撤去 0.5mpa压力，开始抽真空，脱去生成的水。当回流管路中不再有水被蒸馏出来， 加入0.5gACORDIS公司的C-94催化剂，开始升温到270℃，持续进行真空缩聚 反应，直至搅拌功率反馈值达到设定值。加入1.24g抗氧剂626以及2.48g抗菌 剂，持续搅拌2小时后出料。
实施例4
将1mol的对苯二甲酸，0.4mol的乙二醇，0.6mol的1,4环己烷二甲醇加入到反 应器中，在0.5mpa的压力下缓慢升温到240℃，后续持续反应6小时。撤去 0.5mpa压力，开始抽真空，脱去生成的水。当回流管路中不再有水被蒸馏出来， 加入0.5gACORDIS公司的C-94催化剂，开始升温到270℃，持续进行真空缩聚 反应，直至搅拌功率反馈值达到设定值。加入1.25g抗氧剂1098以及7.49g抗 菌剂，持续搅拌2小时后出料。
实施例5
将1mol的对苯二甲酸，0.45mol的乙二醇，0.55mol的1,4环己烷二甲醇加入到 反应器中，在0.5mpa的压力下缓慢升温到240℃，后续持续反应6小时。撤去 0.5mpa压力，开始抽真空，脱去生成的水。当回流管路中不再有水被蒸馏出来， 加入0.5gACORDIS公司的C-94催化剂，开始升温到270℃，持续进行真空缩聚 反应，直至搅拌功率反馈值达到设定值。加入0.498g抗氧剂1010和0.747g抗 氧剂626以及11.22g抗菌剂，持续搅拌2小时后出料。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。
实施例1为自制抗菌剂，因此使用红外测试其双键是否反应完全，使用GPC测 试其分子量。红外观察1640处显示双键已经反应完全。GPC显示形成了重均分 子量为50000左右的大分子聚合物。
GPC谱图见附图1.
本发明的主要是一种抗菌PETG材料，能够运用在化妆品包装品中，因此测试实 施例2-5的金属离子含量，抗菌性。
金属离子含量测试：
在百级无尘室中使用安捷伦7800-ICPMS进行测试，使用标准加入法进行测试。 以电子级NMP作为背景，样品在NMP中稀释100倍进行测试，每个样品测试3 次，控制RSD＜10％。
Figure RE-GDA0003172632960000041
Figure RE-GDA0003172632960000051
抗菌性测试：
由于PETG溶解性较差，采用烧瓶震荡法测试抗菌性。
菌种为金黄色葡萄球菌、大肠杆菌。将实施例2-5研磨成直径1um大小的颗粒， 称取一定量的试样分散于无菌水中，混匀后取定量的试样和菌液加入溶液中振 荡，然后取出混合液加入琼脂培养基培养24小时,最后数菌落数得出结果。
Figure RE-RE-GDA0003172632960000052
从上表数据可以看出，本发明的PETG材料其金属离子非常低，不会由于溢出对 人体造成危害，并且抗菌效果非常好，是一款性能优异的抗菌PETG材料。

Claims (10)

1.本发明为一种抗菌PETG材料，其包含95-99％的PETG材料，1-5％的抗菌剂，0.1-0.5％的抗氧剂。
2.根据权利要求1所述，其特征在本发明的PETG材料为对苯二甲酸，乙二醇，1,4环己烷二甲醇共聚而成。
3.根据权利要求1所述，其特征在于本发明的PETG材料中乙二醇和1,4环己烷二甲醇的摩尔比为1:1-2。
4.根据权利要求2所述，其特征在于本发明的PETG材料中对苯二甲酸，乙二醇，1,4环己烷二甲醇中有害重金属离子汞、镉、铅、锌、铜、砷等的含量均小于1ppm。
5.根据权利要求1所述，其特征在于本发明的PETG材料成品重金属离子小于2ppm。
6.根据权利要求2所述，其特征在于本发明的PETG材料使用的原材料需要预先处理，处理方案为通过AMBERLITE IRA67离子交换树脂填充的硅胶柱和AMBERLITE XAD1180离子交换树脂填充的硅胶柱，循环过滤3次即可。
7.根据权利要求1所述，其特征在于本发明的抗菌剂为大分子抗菌剂，其结构如下所示：
Figure RE-FDA0003172632950000011
其中n＝20-50
8.根据权利要求7所述大分子抗菌剂的结构的制备方法如下所示：
(1)
Figure RE-FDA0003172632950000012
(2)
Figure RE-FDA0003172632950000021
9.根据权利要求1所述，其特征在于本发明的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂626，抗氧剂1098中的一种或多种。
10.根据权利要求1所述的一种抗菌PETG材料，能够用于化妆品包装瓶中。
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