专利名称：一种新型含氯消毒剂包装材料及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新型含氯消毒剂包装材料及其实际应用方面，主要涉及纳米遮光材料的组合设计、高分子材料的相互结合产生一种外观为白色，具有优异阻断紫外线透过，隔热性能好，同时与氧化剂体系相容性好，它涉及复合纳米高分子包装材料组方设计及相应技术和主要应用，此新材料主要应用于对光、热等不稳定的产品如含氯、过氧化物、二氧化氯消毒剂产品的内包装方面，可以有效的提高产品的稳定性和延长产品的保质期。
背景技术：
纳米包装就是应用纳米技术，采用纳米复合包装材料，从而使包装具有超级功能或奇异特性的一类包装总汇。所谓纳米包装材料，就是用分散相尺寸为1-100nm的颗粒或晶体与其他包装材料复合或添加制成，具有纳米级结构单元的纳米复合包装材料。纳米结构可能成为技术改进的基础，一旦能够控制材料的临界尺寸，也就能使新型材料的特性和器件的功能得到强化，甚至超过我们认为可能达到的程度。
由于纳米级晶粒比常规材料的晶粒细小，因而其晶界上的原子数多于晶粒内部的原子数，形成高浓度晶界，从而赋予纳米材料许多不同常规材料的性能，诸如高强度、高硬度、高电阻率、低热导率、低弹性模量、低密度等，这些优异的性能决定了它今后广泛的应用前景。
我国纳米技术研究起步较早，部分技术走在世界前列，在包装应用领域也已取得不少新成果，并已部分实现商业化应用。2004年，北京华京五方公司推出了其新研制成功的纳米复合功能薄膜，大大改善了包装薄膜的性能。该公司采用纳米无机粉体包覆技术，对功能性无机纳米粉体进行改性，改善了纳米粒子与基体树脂的相容性，防止了纳米粒子的团聚现象。此项技术主要解决了无机纳米材料和高分子材料之间结合，制成的薄膜的形式，其缺陷是没有有机纳米材料的结合，从而缺乏更综合的功效，如防紫外射线的波谱方面显的较窄，所形成的材料在应用效果等方面受到一定的限制。
美国专利US5449,557采用聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚氟乙烯、丙烯酸酸酯和甲基丙烯酸酸酯与2-羟基苯并三唑衍生物通过共混，形成相容性良好，具有遮阻紫外线功能的塑料、树脂和涂层的材料。此项技术在材料的改性方面具有一定的创新性，由于在高分子材料中合理的添加了紫外等光吸收剂和稳定剂，使共混后的材料具有一定的紫外和可见吸收功能。然而这个材料体系没有设计无机和有机纳米级的紫外和可见光吸收材料，因此在紫外和可见等光吸收方面波谱比较窄，影响了使用范围和效果。
由于纳米材料的微粒尺寸通常在100nm(1nm＝10-9m)以内，远小于一般的微粒，纳米材料跟普通的金属、氧化物及其它的固体材料都是由同样的原子组成，只不过这些原子排队列成了纳米级的原子团，从材料的结构单元层次来说，它介于宏观物质和微观原子、分子的中间领域，其中界面原子占极大比例。界面周围的晶格结构互不相关，这些导致材料的光学、化学、力学等性能的改变。由于纳米材料的表面效应，它的表面原子数增多，表面能增高，因之具有很高的化学活性，某些纳米材料就表现出很强的化学活性和催化能力；由于纳米材料的量子尺寸效应，在纳米粒子的尺寸与光波波长相当或更小时，会导致光、声、电、磁等特性出现异常，如光吸收、微波吸收显著增强，所有这些，都为纳米材料在各个领域中的应用，包括在新型高分子包装材料等传统加工工业中的应用奠定了基础。
随着聚酰胺、聚乙烯醇缩甲醛、聚酯和聚丙烯腈品种的发展以及抗紫外线、抗菌除臭、阻燃、抗静电等功能性化工材料的开发，超微粉体材料逐渐作得到更多应用，而且向多种添加材料、多种粉体复配、多种功能复合的方向迅速发展。较早使用的消光剂，就是为了消除高分子表面的强烈光泽，而选择的具有和高分子不同光折材率，因而能减少其反射能力的白色颜料，如钛白粉、锌白和硫酸钡等，理想的粒度为0.5-1μm，现在，使用得更广泛的有氧化锌、三氧化二铝、二氧化硅等，粒度则微细化到30-100nm，即钠米级抗紫外线型高分子包装材料。
大阳光中能穿过大气层辐射到地面的紫外线占总能量的6％，按其波长可分为三个波长UV-A、UV-B、UV-C，紫外线。
因其灭菌消毒和促进体内合成维生素D，而能使人类获益。但同时也有加速人体皮肤老化及产生癌变的可能。近年来，世界各国大量使用氟利昂等氟氯烷类物质，造成了臭氧层的破坏，使得阳光中辐射到地面的短波长紫外线增强，所能引起对光、热等敏感性物质加速其反应和衰变的过程。常用的氧化钛和氧化锌紫外遮蔽剂相比，氧化铈具有紫外区宽谱吸收等优点。
在塑料和涂料的使用中，氧化铈避免了光催化过程，且具有良好的透明性和低遮盖率的特点，适用与有色涂料和塑料的防老化。
发明内容本发明的一个主要目的是提供一种新型具有全波段光线遮阻作用和隔热作用的提高含氯制剂稳定性的包装材料。
本发明主要采用将无机复合和有机纳米材料适量的复合，通过物理和化学方法和高分子材料结合，使材料本身具备了遮光、隔热、耐氧化等多种功效；再通过制塑工艺技术，将材料通过挤压、吹塑或注塑成型制成各种成型产品。本发明组合物各个组分的质量百分含量是CeO20.01％-7％TiO20.01％-10％ZnO 0.01％-9％二苯乙烯衍生物(FD) 0.01％-7％二苯乙烯三嗪0.02％-9％高分子聚合物60％-99％如上所述一种新型含氯消毒剂包装材料及其应用，其中组分纳米级CeO2，，作为包装材料中的填加剂，主要起到遮光、隔热和抗氧化的作用，其所占的质量百分比是0.01％-7％，优选是0.1％-5％。
如上所述一种新型含氯消毒剂包装材料及其应用，其中组分纳米级ZnO，，作为包装材料中的填加剂，主要起到遮光、隔热和抗氧化的作用，其所占的质量百分比是0.01％-9％，优选是0.2％-6％。
如上所述一种新型含氯消毒剂包装材料及其应用，其中组分纳米级TiO2，，作为包装材料中的填加剂，主要起到遮光、隔热和抗氧化的作用，其所占的质量百分比是0.01％-10％，优选是0.3％-8％。
如上所述一种新型含氯消毒剂包装材料及其应用，其中组分无机纳米级材料CeO2、ZnO、TiO2起到遮挡紫外线和可见光、隔热和防止包装材料老化的作用；此外这三种无机纳米材料的特定组成可以使包装材料的颜色形成乳白色的特征颜色，这一结果可以使包装材料本身产生更好的光线阻隔作用、绝热作用增强以及更强的抗氧化功效；其中CeO2、ZnO、TiO2是按照0.4∶1∶1.8的比例混合，优选是0.5∶1∶2，使本发明组合物具备上述的功效。
如上所述一种新型含氯消毒剂包装材料及其应用，其中组分有机纳米级材料苯乙烯衍生物(FD)作为包装材料中的填加剂，起到遮挡紫外线和可见光、隔热和防止包装材料老化的作用；其中所占的质量百分比是0.01％-7％，优选是0.1％-4％。
如上所述一种新型含氯消毒剂包装材料及其应用，其中组分有机纳米级材料苯乙烯三嗪作为包装材料中的填加剂，起到遮挡紫外线和可见光、隔热和防止包装材料老化的作用；其中所占的质量百分比是0.02％-9％，优选是0.2％-6％。
如上所述一种新型含氯消毒剂包装材料及其应用，其中组分有机纳米级材料苯乙烯衍生物(FD)、苯乙烯三嗪作为包装材料中的填加剂，起到遮挡紫外线和可见光、隔热和防止包装材料老化的作用，此外苯乙烯衍生物(FD)、苯乙烯三嗪这两种粉体材料按照一定的比例混合加入到高聚物材料中以及和无机纳米材料的结合，会呈现白色的典型特征，有效的阻挡日光、热量的辐射和增强的材料耐氧化性质；其中苯乙烯衍生物(FD)、苯乙烯三嗪使用的质量比是0.5∶1.3，优选是1∶1.5。
如上所述一种新型含氯消毒剂包装材料及其应用，其中组分高分子聚合物主要是聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚氟乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚碳酰氨酯或它们按一定比例的混合物，优选是聚丙烯；其所占的质量百分比是60％-99％，优选是80％-96％。
以上本发明组合物，通过共混、挤压、注塑、吹塑或吸塑等成型方法加工成为各种不同用途的包装。
具体实施例方式
实施例1一种新型含氯消毒剂包装材料及其应用，其各组分的质量百分比为CeO20.01％-6％TiO20.04％-8％ZnO 0.02％-7％二苯乙烯衍生物(FD) 0.2％-4％二苯乙烯三嗪0.4％-6％聚氯乙烯70％-90％实施例2一种新型含氯消毒剂包装材料及其应用，其各组分的质量百分比为CeO20.02％-5％TiO20.06％-8％ZnO 0.04％-6％二苯乙烯衍生物(FD) 0.1％-4％二苯乙烯三嗪0.2％-5％
聚苯二甲酸乙二醇酯 75％-96％实施例3CeO20.03％-5％TiO20.05％-7％ZnO 0.04％-6％二苯乙烯衍生物(FD) 0.2％-2％二苯乙烯三嗪0.3％-5％聚氟乙烯80％-96％优化实施例1CeO20.1％-2％TiO20.3％-6％ZnO 0.2％-4％二苯乙烯衍生物(FD) 0.1％-4％二苯乙烯三嗪0.2％-6％聚丙烯 80％-96％表-1几种包装材料盛放爱特福84消毒剂稳定性试验数据(自然条件下存放一年)
根据中国卫生部消毒技术规范，2002年版，消毒剂稳定性实验，有效氯含量下降率小于等于10％，可以定此产品保质期为一年。
表-2有关包装瓶的紫外射线透过系数数据
试验结果表明，通过新方法制备的材料在遮挡紫外线效果方面具有一定的增强。
表-3爱特福84消毒剂在不同包装瓶中54℃(14days)加速试验数据和结果
根据中国卫生部消毒技术规范，2002年版，消毒剂稳定性实验，在54℃温度条件下，存放14天后，有效氯含量下降率小于等于10％，可以定产品保质期为一年。
发明总结本发明一种新型含氯包装材料及其应用，主要采用复合无机纳米材料和复合有机纳米材料的合理设计组合，从而产生了更为优异的遮阻光线、阻断热量的传导，抗氧化能力增强效果，此外，通过合理的添加有机和无机纳米材料可以使新材料产生乳白色的特征颜色，物理、化学和光学性质更为优异，这一效果保证了含氯等消毒剂的稳定性增强，可以使产品的保制质期延长。通过一系列试验和使用验证了这一新材料的效果，可以适用于所有含氯消毒剂、二氧化氯、过氧化物等制剂的内包装。
权利要求
1.一种新型含氯消毒剂包装材料及其应用，其特征在于，是由复合无机纳米材料和复合有机纳米材料与高分子聚合物的有机结合形成为一种白色为特征颜色，同时具有良好的遮阻光线、隔热、抗氧化和耐老化效果等新的功能，从而保障包装内的含氯等氧化型的消毒剂稳定性增强，使产品保质期延长到一年以上的新材料，其组合物主要成分按质量百分比构成如下CeO20.01％-7％TiO20.01％-10％ZnO0.01％-9％二苯乙烯衍生物(FD) 0.05％-7％二苯乙烯三嗪0.01％-9％高分子聚合物60％-99％
2.根据权利要求1所述的一种新型含氯消毒剂包装材料及其应用，其特征在于，含有一种组分纳米级CeO2，作为包装材料中的填加剂，主要起到遮光、隔热和抗氧化的作用，其所占的质量百分比是0.01％-7％，优选是0.1％-5％；含有一种组分其中组分纳米级ZnO，作为包装材料中的填加剂，主要起到遮光、隔热和抗氧化的作用，其所占的质量百分比是0.01％-9％，优选是0.2％-4％；其特征在于，含有一种组分纳米级TiO2，，作为包装材料中的填加剂，主要起到遮光、隔热和抗氧化的作用，其所占的质量百分比是0.01％-10％，优选是0.3％-6％。
3.根据权利要求1所述的一种新型含氯消毒剂包装材料及其应用，其特征在于，其中组分无机纳米级材料CeO2、ZnO、TiO2起到遮挡紫外线和可见光、隔热和防止包装材料老化的作用；此外这三种无机纳米材料的特定组成可以使包装材料的颜色形成乳白色的特征颜色，这一结果可以使包装材料本身产生更好的光线阻隔作用、绝热作用增强以及更强的抗氧化功效；其中CeO2、ZnO、TiO2是按照0.4∶1∶1.8的比例混合，优选是0.5∶1∶2，使本发明组合物具备上述的功效。
4.根据权利要求1所述的一种新型含氯消毒剂包装材料及其应用，其特征在于，其中组分有机纳米级材料苯乙烯衍生物FD作为包装材料中的填加剂，起到遮挡紫外线和可见光、隔热和防止包装材料老化的作用，其中所占的质量百分比是0.01％-7％，优选是0.1％-4％；其中组分含有机纳米级材料苯乙烯三嗪，其中所占的质量百分比是0.02％-9％，优选是0.2％-6％。
5.根据权利要求1所述的一种新型含氯消毒剂包装材料及其应用，其特征在于，组分有机纳米级材料苯乙烯衍生物FD、苯乙烯三嗪，其中苯乙烯衍生物FD、苯乙烯三嗪使用的质量比是0.5∶1.3，优选是1∶1.5。
6.根据权利要求1所述的一种新型含氯消毒剂包装材料及其应用，其特征在于，其中组分高分子聚合物主要是聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚氟乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚碳酰氨酯或它们按一定比例的混合物，优选是聚丙烯，其所占的质量百分比是60％-99％，优选是80％-96％。
全文摘要
本发明提供一种新型含氯消毒剂包装材料及其应用，主要在采用复合无机、复合有机纳米材料和高分子材料的有机结合产生的新功效的基础上，结合含氯消毒物的物理和化学性质特点，产生了一种综合相容效果，它可以应用在固态含氯制剂如粉剂、颗粒剂、片剂、缓释剂和泡腾剂和液态含氯等制剂体系的包装材料等方面，可以有效的改善包装材料对紫外线、可见光的遮阻能力和隔热效能，最终有效的提升消毒剂中主要杀菌成分的稳定性、延长产品的保质期，且使包装颜色保持稳定不变的特点。
文档编号C08L69/00GK1880365SQ20051013560
公开日2006年12月20日 申请日期2005年12月31日 优先权日2005年12月31日
发明者沈开成 申请人:沈开成