一种高强度抗菌塑料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种高强度抗菌塑料，主要由以下重量份数的原料所制成：高密度聚乙烯25?38份、羟晶磷灰石10?15份、壳聚糖5?12份、磷酸二氢铵4?7份、ABS树脂20?32份、抗氧化剂1?3份、甘油2?4份、明矾3?5份、1?甲基?2?吡咯烷酮7?12份、羟乙基纤维素3.5–4.5份；本发明还提供了一种高强度抗菌塑料的制备方法，本发明所制备的高强度抗菌塑料，具有良好的抗菌性能，高强度，满足长效抗菌的要求，并且安全、无毒、环保；制备方法步骤简单，工艺条件容易控制，各种成分颗粒粒径小，在抗菌塑料中分散均匀，材料抗菌性能强；本发明高强度抗菌塑料在制备高强度抗菌器具中应用广泛，容易推广应用。
【专利说明】
一种高强度抗菌塑料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及塑料及其制备方法，具体涉及一种高强度抗菌塑料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 塑料的性能各有不同，在应用到不同的环境中时，对塑料的性能要求也不相同，由 于塑料制品在加工或者使用过程中易沾染或者滋生多种微生物，包括治病菌对人体的身体 健康造成了一定的危害，所以对使用的塑料的抗菌性能有较高的要求。
[0003] 目前抗菌塑料的制法主要是通过添加少量抗菌剂共混复合而成，其有效成分是抗 菌剂，这些抗菌剂分为无机抗菌剂和有机抗菌剂，因无机抗菌剂在塑料热成型过程中稳定， 应用较普遍，但是大多数无机抗菌剂为重金属离子，如纳米银，对人体毒性较大，且会造成 环境污染。有机类抗菌剂主要品种有香醛、乙基香草醛类化合物、季胺盐类和双胍类等，有 机类抗菌剂耐温性差，长期使用有溶出、析出现象，并且目前现有技术中的抗菌塑料，一般 强度较差，容易损坏。
【发明内容】
[0004] 发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种高强度抗菌塑料及其制 备方法。
[0005] 技术方案：如本发明所述一种高强度抗菌塑料，主要由以下重量份数的原料所制 成:高密度聚乙烯25-38份、羟晶磷灰石10-15份、壳聚糖5-12份、磷酸二氢铵4-7份、ABS树脂 20-32份、抗氧化剂1-3份、甘油2-4份、明矾3-5份，1-甲基-2-吡咯烷酮7-12份、羟乙基纤维 素 3.5-4.5 份。
[0006] 进一步地，所述高强度抗菌塑料，主要由以下重量份数的原料所制成:主要由以下 重量份数的原料所制成:高密度聚乙烯30-35份、羟晶磷灰石12-14份、壳聚糖8-10份、磷酸 二氢铵5-6份、ABS树脂25-30份、抗氧化剂2-3份、甘油3-4份、明矾4-5份，1-甲基-2-吡咯烷 酮9-11份、羟乙基纤维素3.8-4.2份。
[0007] 进一步地，所述抗氧化剂为抗氧化剂168或者抗氧化剂164。
[0008] 本发明所述一种高强度抗菌塑料的制备方法，包括如下步骤：
[0009] (1)按重量份数称取高密度聚乙烯、羟晶磷灰石、磷酸二氢铵、ABS树脂、明矾，1-甲 基-2-吡咯烷酮、羟乙基纤维素、机械混合均匀，过100-150目筛；
[0010] (2)将混匀后的材料在120-150 °C的高速混合机中搅拌10-15分钟，搅拌时加入壳 聚糖、抗氧化剂、甘油以及适量的水；
[0011] (3)搅拌后的材料过150-200目筛后送入双螺杆挤出机挤出，切粒后冷却制成高强 度抗菌塑料。
[0012] 进一步地，所述步骤(2)适量的水为混匀后的材料重量的1.5-2倍。
[0013] 有益效果:本发明相对于现有技术，所制备的高强度抗菌塑料，通过添加一定配比 的壳聚糖、甘油、明矾、1-甲基-2-吡咯烷酮、羟乙基纤维素具有良好的抗菌性能，高强度，满 足长效抗菌的要求，并且安全、无毒、环保。本发明的高强抗菌塑料的制备方法，其操作步骤 简单，工艺条件容易控制，各种成分颗粒粒径小，在抗菌塑料中分散均匀，材料抗菌性能强； 本发明高强度抗菌塑料在制备高强度抗菌器具中应用广泛，容易推广应用。
【具体实施方式】
[0014] 以下结合实施例对本发明作进一步说明。
[0015] 实施例1
[0016] 一种高强度抗菌塑料，组分如下：
[0017]高密度聚乙烯25份、轻晶磷灰石10份、壳聚糖5份、磷酸二氢铵4份、ABS树脂20份、 抗氧化剂168 1份、甘油2份、明矾3份，1-甲基-2-吡咯烷酮7份、羟乙基纤维素3.5份。
[0018] 制备方法：
[0019] (1)按重量份数称取高密度聚乙烯、羟晶磷灰石、磷酸二氢铵、ABS树脂、明矾、1-甲 基-2-吡咯烷酮、羟乙基纤维素，机械混合均匀，过100目筛；
[0020] (2)将混匀后的材料在120 °C的高速混合机中搅拌15分钟，搅拌时加入壳聚糖、抗 氧化剂、甘油以及混匀后的材料重量的1.5倍的水；
[0021] (3)搅拌后的材料过150目筛后送入双螺杆挤出机挤出，切粒后冷却制成高强度抗 菌塑料。
[0022] 实施例2
[0023] 一种高强度抗菌塑料，组分如下：
[0024]高密度聚乙烯38份、羟晶磷灰石15份、壳聚糖12份、磷酸二氢铵7份、ABS树脂32份、 抗氧化剂164 3份、甘油4份、明矾5份，1-甲基-2-吡咯烷酮12份、羟乙基纤维素4.5份。
[0025]制备方法：
[0026] (1)按重量份数称取高密度聚乙烯、羟晶磷灰石、磷酸二氢铵、ABS树脂、明矾，1-甲 基-2-吡咯烷酮、羟乙基纤维素，机械混合均匀，过150目筛；
[0027] (2)将混匀后的材料在150 °C的高速混合机中搅拌10分钟，搅拌时加入壳聚糖、抗 氧化剂、甘油以及混匀后的材料重量的2倍的水；
[0028] (3)搅拌后的材料过200目筛后送入双螺杆挤出机挤出，切粒后冷却制成高强度抗 菌塑料。
[0029] 实施例3
[0030] 一种高强度抗菌塑料，组分如下：
[0031]高密度聚乙烯32份、羟晶磷灰石13份、壳聚糖8份、磷酸二氢铵5份、ABS树脂26份、 抗氧化剂168 2份、甘油3份、明矾4份、1-甲基-2-吡咯烷酮10份、羟乙基纤维素4.0份。
[0032]制备方法：
[0033] (1)按重量份数称取高密度聚乙烯、羟晶磷灰石、磷酸二氢铵、ABS树脂、明矾、1-甲 基-2-吡咯烷酮10份、羟乙基纤维素4.0份，机械混合均匀，过125目筛；
[0034] (2)将混匀后的材料在135 °C的高速混合机中搅拌13分钟，搅拌时加入壳聚糖、抗 氧化剂、甘油以及适量混匀后的材料重量的1.8倍的水；
[0035] (3)搅拌后的材料过175目筛后送入双螺杆挤出机挤出，切粒后冷却制成高强度抗 菌塑料。
[0036] 实施例4
[0037] 一种高强度抗菌塑料，组分如下：
[0038]高密度聚乙烯35份、羟晶磷灰石14份、壳聚糖10份、磷酸二氢铵6份、ABS树脂30份、 抗氧化剂164 3份、甘油4份、明矾5份、1-甲基-2-吡咯烷酮11份、羟乙基纤维素4.2份。
[0039]制备方法：
[0040] (1)按重量份数称取高密度聚乙烯、羟晶磷灰石、磷酸二氢铵、ABS树脂、明矾，机械 混合均匀，过125目筛；
[0041 ] (2)将混匀后的材料在135 °C的高速混合机中搅拌13分钟，搅拌时加入壳聚糖、抗 氧化剂、甘油以及适量混匀后的材料重量的1.8倍的水；
[0042] (3)搅拌后的材料过175目筛后送入双螺杆挤出机挤出，切粒后冷却制成高强度抗 菌塑料。
[0043] 实施例5
[0044] -种高强度抗菌塑料，组分如下：
[0045]高密度聚乙烯30份、羟晶磷灰石12份、壳聚糖8份、磷酸二氢铵5份、ABS树脂25份、 抗氧化剂168 2份、甘油3份、明矾4份，1-甲基-2-吡咯烷酮9份、羟乙基纤维素3.8份。
[0046]制备方法：
[0047] (1)按重量份数称取高密度聚乙烯、羟晶磷灰石、磷酸二氢铵、ABS树脂、明矾，机械 混合均匀，过125目筛；
[0048] (2)将混匀后的材料在135 °C的高速混合机中搅拌13分钟，搅拌时加入壳聚糖、抗 氧化剂、甘油以及适量混匀后的材料重量的1.8倍的水；
[0049] (3)搅拌后的材料过175目筛后送入双螺杆挤出机挤出，切粒后冷却制成高强度抗 菌塑料。
[0050] 实施例6
[00511本发明所得高强度抗菌塑料抗菌检测，抗菌性能按《QB/T 2591-2003抗菌塑料抗 菌性能试验方法和抗菌效果》标准规定的测试方法进行测试，细菌检验菌种为金黄色葡萄 球菌、大肠埃希氏菌，真菌检验菌种为白色念珠菌，检测结果见表1。
[0052]对照例1采用本发明实施例3组方和制备方法，去除壳聚糖、甘油、明矾所得的高强 度抗菌塑料；
[0053]对照例2采用本发明实施例3组方和制备方法，去除甘油所得的高强度抗菌塑料； [0054]对照例3采用本发明实施例3组方和制备方法，去除明矾所得的高强度抗菌塑料； [0055]对照例4采用本发明实施例3组方和制备方法，去除壳聚糖所得的高强度抗菌塑 料。
[0056]表1高强度抗菌塑料抗菌检测
[0057]
[0059] 由表1可知，本发明实施例的高强度抗菌塑料的抗菌性能明显高于对照例，具有良 好的抗菌性能，满足长效抗菌的要求，并且无毒、环保。
[0060] 实施例7
[0061] 本发明所得高强度抗菌塑料强度检测，检测结果见表2。
[0062] 对照例1采用本发明实施例3组方和制备方法，去除1-甲基-2-吡咯烷酮、羟乙基纤 维素所得的高强度抗菌塑料；
[0063] 对照例2采用本发明实施例3组方和制备方法，去除1-甲基-2-吡咯烷酮所得的抗 菌塑料；
[0064] 对照例3采用本发明实施例3组方和制备方法，去除羟乙基纤维素所得的抗菌塑 料。
[0065]表2高强度抗菌塑料强度检测
[0066]
[0067]由表2可知，本发明实施例的高强度抗菌塑料的强度明显高于对照例，具有良好的 拉伸强度和弯曲强度。
[0068] 试验例3
[0069] 取不同重量份壳聚糖、甘油、明矾，其他采用实施例3的组方和制备方法，研究不同 重量份壳聚糖、甘油、明矾对塑料抗菌性能的影响，结果见表3.
[0070] 表3不同重量份壳聚糖、甘油、明矾对塑料抗菌性能的影响
[0071]
[0072] 由表3可知，本发明中壳聚糖为5-12份、甘油为2-4份、明矾为3-5份的时候，本发明 的塑料的抗菌效果最好，壳聚糖、甘油、明矾大于或者小于这个范围时候，抗菌率都会降低。
[0073] 试验例4
[0074] 取不同重量份1-甲基-2-吡咯烷酮、羟乙基纤维素，其他采用实施例3的组方和制 备方法，研究不同重量份1-甲基-2-吡咯烷酮、羟乙基纤维素对塑料强度性能的影响，结果 见表4。
[0075] 表4不同重量份1-甲基-2-吡咯烷酮、羟乙基纤维素对塑料强度性能的影响
[0076]
[0077] 由表4可知，本发明中1-甲基-2-吡咯烷酮为7-12份、羟乙基纤维素为3.5-4.5份的 时候，本发明塑料的强度性能最好，1-甲基-2-吡咯烷酮、羟乙基纤维素大于或者小于这个 范围的时候强度性能都会降低。
【主权项】
1. 一种高强度抗菌塑料，其特征在于，主要由以下重量份数的原料所制成:高密度聚乙 烯25-38份、羟晶磷灰石10-15份、壳聚糖5-12份、磷酸二氢铵4-7份、ABS树脂20-32份、抗氧 化剂1-3份、甘油2-4份、明矾3-5份、1-甲基-2-吡咯烷酮7-12份、羟乙基纤维素3.5-4.5份。2. 根据权利要求1所述高强度抗菌塑料，其特征在于，主要由以下重量份数的原料所制 成:高密度聚乙烯30-35份、羟晶磷灰石12-14份、壳聚糖8-10份、磷酸二氢铵5-6份、ABS树脂 25-30份、抗氧化剂2-3份、甘油3-4份、明矾4-5份、1-甲基-2-吡咯烷酮9-11份、羟乙基纤维 素3.8-4.2 份。3. 根据权利要求1所述高强度抗菌塑料，其特征在于，所述抗氧化剂为抗氧化剂168或 者抗氧化剂164。4. 权利要求1所述高强度抗菌塑料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： (1) 按重量份数称取高密度聚乙烯、羟晶磷灰石、磷酸二氢铵、ABS树脂、明矾，1-甲基_ 2_吡咯烷酮、羟乙基纤维素，机械混合均匀，过100-150目筛； (2) 将混匀后的材料在120-150 °C的高速混合机中搅拌10-15分钟，搅拌时加入壳聚糖、 抗氧化剂、甘油以及适量的水； (3) 搅拌后的材料过150-200目筛后送入双螺杆挤出机挤出，切粒后冷却制成高强度抗 菌塑料。5. 根据权利要求4所述高强度抗菌塑料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)适量的 水为混匀后的材料重量的1.5-2倍。
【文档编号】C08L1/28GK106009152SQ201610374634
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月30日
【发明人】史和生
【申请人】南京禾宇化工有限公司