一種抗菌塑料母粒及其製備方法、抗菌塑料的製作方法

2023-09-17 23:28:50 1

一種抗菌塑料母粒及其製備方法、抗菌塑料的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種抗菌塑料母粒及其製備方法、抗菌塑料。抗菌塑料母粒其原料組分及其質量份為偶聯劑0.1-5份、分散劑0.1-5份、聚乙烯蠟2-8份、納米二氧化鈦抗菌劑50-65份、塑料樹脂20-40份。製備方法包括配料、攪拌、擠出造粒。本發明抗菌塑料母粒具有通用性強，分散性好，工藝簡單，加工性、耐溫性好、抗菌性好和無環境汙染、可連續性規模化工業生產等特點，所獲得的塑料製品具有抗菌長效快速的優異性能，抗菌塑料母粒的加入不影響其機械性能。
【專利說明】一種抗菌塑料母粒及其製備方法、 抗菌塑料
【技術領域】
[0001]本發明涉及高分子複合材料【技術領域】，具體涉及一種抗菌塑料母粒及其製備方法、抗菌塑料。
【背景技術】
[0002]目前，塑料製品在人們的日常生活和工農業生產中佔有十分重要的地位。為使塑料製品得到更廣泛的應用，人們常在製備塑料製品的塑料母粒中添加抗菌劑，從而獲得抗菌塑料製品。目前所添加的抗菌劑一般以有機抗菌劑和無機抗菌劑為主。
[0003]由於有機抗菌劑分解溫度低，加工過程中分解可能性大，對環境可能造成汙染；塑料中添加無機抗菌劑可避免上述缺點，但是現有無機抗菌劑粒徑較大，會使製品表面光潔度及機械性能有所下降，同時從公開的技術專利及文獻資料上看，其配料、混合或擠出等的生產工藝過程中偶有間斷，不是連續性的規模化工業生產。

【發明內容】

[0004]針對現有技術的不足，本發明提供一種抗菌塑料母粒及其製備方法、抗菌塑料，本發明抗菌塑料母粒中的抗菌劑與塑料基體具有良好的相容性，複合後製成的塑料抗菌母粒可直接用於塑料製品，並且不改變製品的原有性能，製備方法可以以連續性的規模化工業生產工藝模式來生產，簡化抗菌母粒的工藝過程，降低生產時間，提高生產效力，拓展抗菌塑料的應用範圍。
[0005]本發明採用的技術方案是:
[0006]一種抗菌塑料母粒，其原料組分及其質量份為:偶聯劑0.1-5份、分散劑0.1-5份、 聚乙烯蠟2-8份、納米二氧化鈦抗菌劑50-65份、塑料樹脂20-40份。
[0007]所述偶聯劑為聞效單烷氧基脂肪酸欽酸酷偶聯劑；
[0008]所述分散劑為接枝EBA分散劑；
[0009]所述聚乙烯蠟分子量為3000~5000 ；
[0010]所述納米二氧化鈦抗菌劑為平均粒徑為20 ± IOnm或10±5nm的銳鈦型納米二氧化鈦；
[0011]所述塑料樹脂為聚丙烯塑料樹脂、聚乙烯塑料樹脂、聚苯乙烯塑料樹脂中的一種， 熔融指數為10-30g / min。
[0012]一種抗菌塑料母粒的製備方法，步驟包括:
[0013]a、按質量配比稱取原料；
[0014]b、將偶聯劑和聚乙烯蠟加入納米二氧化鈦抗菌劑中，並在常溫下低中速攪拌進行浸潰處理，所述中低速攪拌速度為200-300r / min，攪拌時間為I~2分鐘；
[0015]C、加入塑料樹脂和分散劑，以高速攪拌混勻，製成抗菌母粒的原樣，所述高速攪拌速度為1000-1200r / min，攪拌時間為8~15min ；
[0016]d、將抗菌母粒的原樣加入到雙螺杆擠出機的餵料口，擠出造粒，乾燥切粒。[0017]所述步驟d中設定雙螺杆擠出機各溫區溫度以及主機轉速為:
[0018]PP/PS 為一區 170°C，二區 180°C，三區 185°C，四區 190°C，五區 195°C，六區 200°C，七區200°C，八區190°C，九區185°C，主機轉速150-250rpm,餵料轉速20-50rpm ；
[0019]PE 為一區 120°C，二區 140°C，三區 155°C，四區 160°C，五區 165°C，六區 170°C，七區170°C，八區165°C，九區165°C，主機轉速100-200rpm,餵料轉速10-30rpm。
[0020]一種抗菌塑料，其中抗菌塑料母粒含量為1-10%。
[0021]本發明抗菌塑料母粒具有通用性強，分散性好，工藝簡單，加工性、耐溫性好、抗菌性好和無環境汙染、可連續性規模化工業生產等特點，所獲得的塑料製品具有抗菌長效快速的優異性能，抗菌塑料母粒的加入不影響其機械性能。
【具體實施方式】
[0022]實施例1
[0023]一種抗菌塑料母粒，其原料組分及其質量份為:偶聯劑1份、分散劑1份、聚乙烯蠟5份、納米二氧化鈦抗菌劑65份、塑料樹脂28份。
[0024]所述偶聯劑為高效單烷氧基脂肪酸鈦酸酯偶聯劑，生產廠家為成都同力助劑有限公司，規格901 ；
[0025]所述分散劑為接枝EBA分散劑，生產廠家為蘇州興泰國光化學助劑有限公司，規格 TAS-2A ；
[0026]所述聚乙烯蠟生產廠家為上海金山星星塑料有限公司，規格WE-3型；
[0027]所述納米二氧化鈦抗菌劑是平均粒徑為10±5nm的銳鈦型納米二氧化鈦，生產廠家為杭州萬景新材料有限公司，規格VK-TA03 ；
[0028]所述塑料樹脂為聚丙烯塑料樹脂，生產廠家為上海石化，規格M1600E，熔融指數(MI)16g / min。
[0029]一種抗菌塑料母粒的製備方法，步驟包括:
[0030]a、按質量配比稱取原料；
[0031]b、將偶聯劑和聚乙烯蠟加入納米二氧化鈦抗菌劑中，並在常溫下300r / min攪拌2分鐘進行浸潰處理；
[0032]C、加入塑料樹脂和分散劑，以1000r / min攪拌10分鐘混勻，製成抗菌母粒的原樣；
[0033]d、將抗菌母粒的原樣加入到雙螺杆擠出機的餵料口，擠出造粒，乾燥切粒。
[0034]所述步驟d中設定雙螺杆擠出機各溫區溫度以及主機轉速為:
[0035]一區 170°C，二區 180°C，三區 185°C，四區 190°C，五區 195°C，六區 200°C，七區200°C，八區190°C，九區185°C，主機轉速250rpm，餵料轉速50rpm ；
[0036]一種抗菌PP塑料，其中抗菌塑料母粒含量為4%，製備方法為:將重量比為4%的PP抗菌母粒按比例加入PP樹脂中，在混合機中混合2分鐘，直接加入注塑機注塑成製品。
[0037]實施例2
[0038]一種抗菌塑料母粒，其原料組分及其質量份為:偶聯劑0.3份、分散劑5份、聚乙烯蠟2份、納米二氧化鈦抗菌劑52份、塑料樹脂40份。
[0039]所述偶聯劑為高效單烷氧基脂肪酸鈦酸酯偶聯劑，生產廠家為成都同力助劑有限公司，規格901 ；
[0040]所述分散劑為接枝EBA分散劑，生產廠家為蘇州興泰國光化學助劑有限公司，規格 TAS-2A ；
[0041]所述聚乙烯蠟生產廠家為上海金山星星塑料有限公司，規格WE-3型；
[0042]所述納米二氧化鈦抗菌劑是平均粒徑為20 ± IOnm的銳鈦型納米二氧化鈦，生產廠家為杭州萬景新材料有限公司，規格VK-TAlO ；
[0043]所述塑料樹脂為聚乙烯塑料樹脂，生產廠家為埃克森美孚，規格LLDPE LL6101RQ, 熔融指數(MI)20g / min。
[0044]一種抗菌塑料母粒的製備方法，步驟包括:
[0045]a、按質量配比稱取原料；[0046]b、將偶聯劑和聚乙烯蠟加入納米二氧化鈦抗菌劑中，並在常溫下200r / min攪拌 I分鐘進行浸潰處理；
[0047]C、加入塑料樹脂和分散劑，以1200r / min攪拌8分鐘混勻，製成抗菌母粒的原樣；
[0048]d、將抗菌母粒的原樣加入到雙螺杆擠出機的餵料口，擠出造粒，乾燥切粒。
[0049]所述步驟d中設定雙螺杆擠出機各溫區溫度以及主機轉速為:
[0050]一區 120°C，二區 140°C，三區 155°C，四區 160°C，五區 165°C，六區 170°C，七區 1700C，八區165°C，九區165°C，主機轉速200rpm，餵料轉速30rpm。
[0051]一種抗菌PE塑料，其中抗菌塑料母粒含量為8%。將重量比為8%的PE抗菌母粒按比例加入PE樹脂中，在混合機中混合2分鐘，直接加入注塑機注塑成製品，即可獲得抗菌 PE塑料製品。
[0052]實施例3
[0053]一種抗菌塑料母粒，其原料組分及其質量份為:偶聯劑5份、分散劑0.1份、聚乙烯蠟8份、納米二氧化鈦抗菌劑60份、塑料樹脂37份。
[0054]所述偶聯劑為高效單烷氧基脂肪酸鈦酸酯偶聯劑，生產廠家為成都同力助劑有限公司，規格901 ；
[0055]所述分散劑為EBA分散劑，生產廠家為蘇州興泰國光化學助劑有限公司，規格 TAS-2A ；
[0056]所述聚乙烯蠟生產廠家為上海金山星星塑料有限公司，規格WE-3型；
[0057]所述納米二氧化鈦抗菌劑是平均粒徑為10±5nm的銳鈦型納米二氧化鈦，生產廠家為杭州萬景新材料有限公司，規格VK-TA03 ；
[0058]所述塑料樹脂為聚苯乙烯塑料樹脂，生產廠家為上海賽科，規格GPPS-123，熔融指數(MI)IOg / min。
[0059]一種抗菌塑料母粒的製備方法，步驟包括:
[0060]a、按質量配比稱取原料；
[0061]b、將偶聯劑和聚乙烯蠟加入納米二氧化鈦抗菌劑中，並在常溫下300r / min攪拌 2分鐘進行浸潰處理；
[0062]C、加入塑料樹脂和分散劑，以1000r / min攪拌15分鐘混勻，製成抗菌母粒的原樣；[0063]d、將抗菌母粒的原樣加入到雙螺杆擠出機的餵料口，擠出造粒，乾燥切粒。
[0064]所述步驟d中設定雙螺杆擠出機各溫區溫度以及主機轉速為:
[0065]為一區170°C，二區 180°C，三區 185°C，四區 190°C，五區 195°C，六區 200°C，七區 2000C，八區190°C，九區185°C，主機轉速180rpm，餵料轉速25rpm ；
[0066]一種抗菌PS塑料，其中抗菌塑料母粒含量為2%。將重量比為2%的PS抗菌母粒按比例加入PS樹脂中，在混合機中混合2分鐘，直接加入注塑機注塑成製品，即可獲得抗菌 PE塑料製品。
[0067]實施例4
[0068]一種抗菌塑料母粒，其原料組分及其質量份為:偶聯劑3份、分散劑4份、聚乙烯蠟 7份、納米二氧化鈦抗菌劑65份、塑料樹脂20份。
[0069]所述偶聯劑為高效單烷氧基脂肪酸鈦酸酯偶聯劑，生產廠家為成都同力助劑有限公司，規格901 ；
[0070]所述分散劑為接枝EBA分散劑，生產廠家為蘇州興泰國光化學助劑有限公司，規格 TAS-2A ；
[0071]所述聚乙烯蠟生產廠家為上海金山星星塑料有限公司，規格WE-3型；
[0072]所述納米二氧化鈦抗菌劑是平均粒徑為20 ± IOnm的銳鈦型納米二氧化鈦，生產廠家為杭州萬景新材料有限公司，規格VK-TAlO ；
[0073]所述塑料樹脂為聚乙烯塑料樹脂，生產廠家為埃克森美孚，規格LLDPE LL6101RQ, 熔融指數(MI)20g / min。
[0074]一種抗菌塑料母粒的製備方法，步驟包括:
[0075]a、按質量配比稱取原料；`
[0076]b、將偶聯劑和聚乙烯蠟加入納米二氧化鈦抗菌劑中，並在常溫下300r / min攪拌 2分鐘進行浸潰處理；
[0077]C、加入塑料樹脂和分散劑，以1000r / min攪拌12分鐘混勻，製成抗菌母粒的原樣；
[0078]d、將抗菌母粒的原樣加入到雙螺杆擠出機的餵料口，擠出造粒，乾燥切粒。
[0079]所述步驟d中設定雙螺杆擠出機各溫區溫度以及主機轉速為:
[0080]一區 120°C，二區 140°C，三區 155°C，四區 160°C，五區 165°C，六區 170°C，七區 170°C，八區165°C，九區165°C，主機轉速120rpm，餵料轉速13rpm。
[0081]一種抗菌PE塑料，其中抗菌塑料母粒含量為6%。將重量比為6%的PE抗菌母粒按比例加入PE樹脂中，在混合機中混合2分鐘，直接加入注塑機注塑成製品，即可獲得抗菌 PE塑料製品。
[0082]將實施例1-4製備的抗菌塑料進行抗菌性能及機械性能測試，
[0083]抗菌性能測試:
[0084](I)試驗菌株採用大腸桿菌,金黃色葡萄球菌。
[0085](2)實驗材料:營養瓊脂，生理鹽水。
[0086](3)試驗方法:稱取本發明方法製備的塑料I克,加入IOml滅菌鹽水中，121°C滅菌後，加入lX107cfu / ml的菌液lml，在25°C下檢測不同時間，做傾注培養進行活菌記數。對照樣用未經本發明處理的普通塑料，用上述方法進行活菌記數，計算殺菌率。試驗結果如下:
[0087]
【權利要求】
1.一種抗菌塑料母粒，其原料組分及其質量份為:偶聯劑0.1-5份、分散劑0.1-5份、聚乙烯蠟2-8份、納米二氧化鈦抗菌劑50-65份、塑料樹脂20-40份。
2.如權利要求1所述的抗菌塑料母粒，其特徵在於:所述偶聯劑為高效單烷氧基脂肪酸鈦酸酯偶聯劑。
3.如權利要求1所述的抗菌塑料母粒，其特徵在於:所述分散劑為接枝EBA分散劑。
4.如權利要求1所述的抗菌塑料母粒，其特徵在於:所述聚乙烯蠟分子量為3000~5000。
5.如權利要求1所述的抗菌塑料母粒，其特徵在於:所述納米二氧化鈦抗菌劑為平均粒徑為20 ± IOnm或10±5nm的銳鈦型納米二氧化鈦。
6.如權利要求1所述的抗菌塑料母粒，其特徵在於:所述塑料樹脂為聚丙烯塑料樹脂、聚乙烯塑料樹脂、聚苯乙烯塑料樹脂中的一種。
7.一種抗菌塑料母粒的製備方法，步驟包括: a、按質量配比稱取原料； b、將偶聯劑和聚乙烯蠟加入納米二氧化鈦抗菌劑中，並在常溫下低中速攪拌進行浸潰處理； C、加入塑料樹脂和分散劑，高速攪拌混勻，製成抗菌母粒的原樣； d、將抗菌母粒的原樣加入到雙螺杆擠出機的餵料口，擠出造粒，乾燥切粒。
8.如權利要求7所述的制 備方法，其特徵在於:所述步驟d中設定雙螺杆擠出機各溫區溫度以及主機轉速為: PP/PS 為一區 170°C，二區 180°C，三區 185°C，四區 190°C，五區 195°C，六區 200°C，七區2000C，八區190°C，九區185°C，主機轉速150~250rpm,餵料轉速20~50rpm ； PE 為一區 120°C，二區 140°C，三區 155°C，四區 160°C，五區 165°C，六區 170°C，七區170°C，八區165°C，九區165°C，主機轉速100~200rpm,餵料轉速10~30rpm。
9.一種抗菌塑料，其中抗菌塑料母粒含量為1_10%。
【文檔編號】C08L23/06GK103571055SQ201310530281
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年10月30日 優先權日:2013年10月30日
【發明者】陳煒, 胡孟臺 申請人:蕪湖紐麥特新材料有限公司