一种pp抗菌塑料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子技术领域，设及一种抗菌塑料及其制备方法，具体而言设及一 种PP抗菌塑料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 目前，塑料制品在人们的日常生活和工农业生产中占有十分重要的地位。但是随 着人们健康观念的改变，逐渐认识到塑料制品表面会大量滋生各类对人体健康有害的治病 细菌。人们为有效防除及杀灭塑料表面附生的细菌，通常采用在塑料中添加抗菌剂制成抗 菌塑料，使塑料本身具有抗菌性，可在一定时间内将沾污在塑料上的细菌杀死或抑制，与常 规的化学和物理方法相比，使用抗菌塑料杀菌时效长，既经济又方便。抗菌塑料的开发和应 用为保护人类健康树起了一道绿色屏障，对于改善人类生存环境，减少疾病，保护全民健 康，具有十分重要的意义。由于抗菌塑料可W从根本上减少或者避免人与人、人与物、物与 物之间细菌的交叉感染，具有抗菌功能的塑料制品普遍受到人们的重视和欢迎。
[0003] 塑料用抗菌剂主要分为有机和无机抗菌剂，无机类抗菌剂多为金属离子类抗菌 剂，由载体和抗菌成分组成。运种抗菌剂利用离子交换、吸附、沉淀等方法将金属离子附着 在沸石、二氧化铁、陶瓷、憐灰石等载体上。抗菌成分为银离子、锋离子、铜离子等，其中由于 银离子抗菌力最强，所W应用较多。但其化学性质活，易转变为栋色的氧化银或经紫外光催 化还原为黑色的单质银，制约了其在更多范围的应用。无机抗菌剂可W直接添加到树脂中， 又可先制成抗菌母料。运种抗菌剂耐热溫度可达270°CW上，能够用于阳、PP、PVC、PS、ABS聚 醋等塑料中。无机抗菌剂具有长效、不产生耐药性等优点，在塑料用抗菌剂的发展中占有很 大优势。无机抗菌剂的杀菌和抑菌机理是，无机抗菌剂中重金属离子易与蛋白质结合，所W 当生长在塑料表面的微生物接触到塑料中的抗菌成分时，金属离子强烈吸附细菌。由于金 属离子与细菌细胞中酶的结合，破坏了酶的空间结构和活性，使微生物的新陈代谢不可能 进行，从而起到杀菌和抑菌的作用。有机抗菌剂包括天然和合成两大系列。天然抗菌剂主要 是从动植物中提炼精制而成的，例如山斋、孟宗竹、薄荷、巧樣叶等的提取物，蟹和邮中提炼 的壳聚糖等。有机抗菌剂灭菌速度快，有的能有效杀抑霉菌，但其除使用的安全性较差外， 还存在耐热性差、易水解、使用寿命短等问题。 由于不同的抗菌剂对同种病原菌的抗菌作用机理和有效性的不同，W及同种抗菌剂对 于不同的病原菌的抗菌作用机制和抑制范围也不同，因此，要研究出既长效又广谱、既高效 又安全的抗菌剂，对抗菌机理的研究十分重要。
【发明内容】
[0004] 本发明提供一种PP抗菌塑料，具有优异的力学性能和加工性能，并具有超强的抗 菌性，能够用于制备塑料薄膜、管材、板材、包装材料W及各种塑料制品。
[0005] 具体的，本发明提供一种PP抗菌塑料，其所述抗菌塑料由W下重量份的组分制成： 聚丙締100-150份，十二烷基S甲基氯化锭3-5份，壳聚糖2-5份，甜菜碱2-5份，纳米氧化锋 粉2-5份，纳米氧化巧3-5份，硬脂酸锋0.5-2份，白油0.5-2份，偶联剂0.5-5份，壬基酪聚氧 乙締酸0.5-2份，乙締-辛締共聚物0.1-1份，抗氧剂0.5-1份，苯乙締与马来酸酢的无规共聚 物0.1-3份，增塑剂0.5-2份。
[0006] 在本发明一个具体的实施方式中，偶联剂为铁酸醋偶联剂和硅烷偶联剂的组合， 二者的配比为2:1。
[0007] 在本发明一个具体的实施方式中，增塑剂为巧樣酸=乙醋。
[0008] 在本发明一个具体的实施方式中，所述抗菌塑料由W下重量份的组分制成：聚丙 締120份，十二烷基=甲基氯化锭4份，壳聚糖3份，甜菜碱4份，纳米氧化锋粉3份，纳米氧化 巧4份，硬脂酸锋1份，白油1.5份，偶联剂2份，壬基酪聚氧乙締酸1份，乙締-辛締共聚物0.5 份，抗氧剂0.7份，苯乙締与马来酸酢的无规共聚物2份，增塑剂1份。
[0009] 在本发明一个具体的实施方式中，所述抗菌塑料由W下重量份的组分制成：聚丙 締100份，十二烷基=甲基氯化锭3份，壳聚糖2份，甜菜碱2份，纳米氧化锋粉2份，纳米氧化 巧3份，硬脂酸锋0.5份，白油0.5份，偶联剂0.5份，壬基酪聚氧乙締酸0.5份，乙締-辛締共聚 物0.1份，抗氧剂0.5份，苯乙締与马来酸酢的无规共聚物0.1份，增塑剂0.5份。
[0010] 在本发明一个具体的实施方式中，所述抗菌塑料由W下重量份的组分制成：聚丙 締150份，十二烷基=甲基氯化锭5份，壳聚糖5份，甜菜碱5份，纳米氧化锋粉5份，纳米氧化 巧5份，硬脂酸锋2份，白油2份，偶联剂5份，壬基酪聚氧乙締酸2份，乙締-辛締共聚物1份，抗 氧剂1份，苯乙締与马来酸酢的无规共聚物3份，增塑剂2份。
[0011] 在本发明一个具体的实施方式中，所述抗氧剂为4，少-硫代双(6-叔下基-3-甲基 苯酪)和=聚憐酸钢的组合，二者配比为1:1。
[0012] 本发明另一方面提供所述的PP抗菌塑料的制备方法，包括如下步骤： (1) 将十二烷基=甲基氯化锭、壳聚糖、甜菜碱和抗氧剂进行预混合，得到预混和料； (2) 将步骤（1)得到的预混合料与聚丙締、纳米氧化锋粉、纳米氧化巧、偶联剂、壬基酪 聚氧乙締酸、乙締-辛締共聚物进行混合，混合均匀后，加入硬脂酸锋、白油，混合均匀，最后 加入苯乙締与马来酸酢的无规共聚物和增塑剂，充分混匀，得到混合料； (3) 将上述步骤(2)得到的混合料在180~200°C溫度条件下造粒，烘干，得到抗菌塑料。
[0013] 在本发明一个具体的实施方式中，所述的步骤(3)采用平行双螺杆挤出机造粒，造 粒溫度为180~200°C，螺杆转速为4(K)r/min。
[0014] 在本发明一个具体的实施方式中，所述的步骤(3)的烘干溫度为80~100°C。
[0015] 本发明的聚丙締抗菌塑料与现有的抗菌塑料相比，具有W下技术效果： 耐高溫：由于采用的抗菌剂的分解溫度大于250°C，因此在加工过程中不会分解。 抗菌性:常溫下对大肠杆菌、黄金葡萄球菌、肺炎球菌及真菌均有效，具有良好的杀菌 与抑菌效果，且杀菌率可达到99% W上。 表面性能:光洁度良好，表面平整光滑。 力学性能:力学性能相对于纯的聚丙締有大量的提高。 安全性:无毒、无味、符合国家有关标准及欧盟的ROS巧旨令。
[0016] 本发明操作简单方便，对机械设备的要求不高，适于大中小型各种企业。成本低 廉，具有良好的经济效益。
[0017] 本发明中重量份可W转换成任意的重量单位。
[0018]下面结合具体的实施例进一步阐述本发明的抗菌塑料。
【具体实施方式】
[0019]实施例1: 一种PP抗菌塑料的制备 配料:聚丙締120份，十二烷基=甲基氯化锭4份，壳聚糖3份，甜菜碱4份，纳米氧化锋粉 3份，纳米氧化巧4份，硬脂酸锋1份，白油1.5份，偶联剂2份，壬基酪聚氧乙締酸1份，乙締-辛 締共聚物0.5份，抗氧剂0.7份，苯乙締与马来酸酢的无规共聚物2份，增塑剂1份;偶联剂为 铁酸醋偶联剂和硅烷偶联剂的组合，二者的配比为2:1;增塑剂为巧樣酸=乙醋;抗氧剂为 4，少-硫代双(6-叔下基-3-甲基苯酪)和S聚憐酸钢的组合，二者配比为1:1; 制备包括如下步骤： (1) 将十二烷基=甲基氯化锭、壳聚糖、甜菜碱和抗氧剂进行预混合，得到预混和料； (2) 将步骤（1)得到的预混合料与聚丙締、纳米氧化锋粉、纳米氧化巧、偶联剂、壬基酪 聚氧乙締酸、乙締-辛締共聚物进行混合，混合均匀后，加入硬脂酸锋、白油，混合均匀，最后 加入苯乙締与马来酸酢的无规共聚物和增塑剂，充分混匀，得到混合料； (3) 将上述步骤(2)得到的混合料在190°C溫度条件下采用平行双螺杆挤出机造粒，螺 杆转速为40化/min，在溫度为90°C条件下烘干，得到抗菌塑料。
[0020]实施例2: -种PP抗菌塑料的制备 配料:聚丙締100份，十二烷基=甲基氯化锭3份，壳聚糖2份，甜菜碱2份，纳米氧化锋粉 2份，纳米氧化巧3份，硬脂酸锋0.5份，白油0.5份，偶联剂0.5份，壬基酪聚氧乙締酸0.5份， 乙締-辛締共聚物0.1份，抗氧剂0.5份，苯乙締与马来酸酢的无规共聚物0.1份，增塑剂0.5 份;偶联剂为铁酸醋偶联剂和硅烷偶联剂的组合，二者的配比为2:1;增塑剂为巧樣酸=乙 醋;抗氧剂为4，少-硫代双(6-叔下基-3-甲基苯酪)和=聚憐酸钢的组合，二者配比为1:1; 制备包括如下步骤： (1) 将十二烷基=甲基氯化锭、壳聚糖、甜菜碱和抗氧剂进行预混合，得到预混和料； (2) 将步骤（1)得到的预混合料与聚丙締、纳米氧化锋粉、纳米氧化巧、偶联剂、壬基酪 聚氧乙締酸、乙締-辛締共聚物进行混合，混合均匀后，加入硬脂酸锋、白油，混合均匀，最后 加入苯乙締与马来酸酢的无规共聚物和增塑剂，充分混匀，得到混合料； (3) 将上述步骤(2)得到的混合料在180°C溫度条件下采用平行双螺杆挤出机造粒，螺 杆转速为40化/min，在溫度为80°C条件下烘干，得到抗菌塑料。
[0021 ]实施例3: -种PP抗菌塑料的制备 配料:聚丙締150份，十二烷基=甲基氯化锭5份，壳聚糖5份，甜菜碱5份，纳米氧化锋粉 5份，纳米氧化巧5份，硬脂酸锋2份，白油2份，偶联剂5份，壬基酪聚氧乙締酸2份，乙締-辛締 共聚物1份，抗氧剂1份，苯乙締与马来酸酢的无规共聚物3份，增塑剂2份;偶联剂为铁酸醋 偶联剂和硅烷偶联剂的组合，二者的配比为2:1;增塑剂为巧樣酸=乙醋;抗氧剂为4，少-硫 代双(6-叔下基-3-甲基苯酪)和=聚憐酸钢的组合，二者配比为1:1;