一种抗菌塑料母粒及其制备方法、抗菌塑料的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种抗菌塑料母粒及其制备方法、抗菌塑料。抗菌塑料母粒其原料组分及其质量份为偶联剂0.1-5份、分散剂0.1-5份、聚乙烯蜡2-8份、纳米二氧化钛抗菌剂50-65份、塑料树脂20-40份。制备方法包括配料、搅拌、挤出造粒。本发明抗菌塑料母粒具有通用性强，分散性好，工艺简单，加工性、耐温性好、抗菌性好和无环境污染、可连续性规模化工业生产等特点，所获得的塑料制品具有抗菌长效快速的优异性能，抗菌塑料母粒的加入不影响其机械性能。
【专利说明】一种抗菌塑料母粒及其制备方法、 抗菌塑料
【技术领域】
[0001]本发明涉及高分子复合材料【技术领域】，具体涉及一种抗菌塑料母粒及其制备方法、抗菌塑料。
【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。为使塑料制品得到更广泛的应用，人们常在制备塑料制品的塑料母粒中添加抗菌剂，从而获得抗菌塑料制品。目前所添加的抗菌剂一般以有机抗菌剂和无机抗菌剂为主。
[0003]由于有机抗菌剂分解温度低，加工过程中分解可能性大，对环境可能造成污染；塑料中添加无机抗菌剂可避免上述缺点，但是现有无机抗菌剂粒径较大，会使制品表面光洁度及机械性能有所下降，同时从公开的技术专利及文献资料上看，其配料、混合或挤出等的生产工艺过程中偶有间断，不是连续性的规模化工业生产。
【发明内容】
[0004]针对现有技术的不足，本发明提供一种抗菌塑料母粒及其制备方法、抗菌塑料，本发明抗菌塑料母粒中的抗菌剂与塑料基体具有良好的相容性，复合后制成的塑料抗菌母粒可直接用于塑料制品，并且不改变制品的原有性能，制备方法可以以连续性的规模化工业生产工艺模式来生产，简化抗菌母粒的工艺过程，降低生产时间，提高生产效力，拓展抗菌塑料的应用范围。
[0005]本发明采用的技术方案是:
[0006]一种抗菌塑料母粒，其原料组分及其质量份为:偶联剂0.1-5份、分散剂0.1-5份、 聚乙烯蜡2-8份、纳米二氧化钛抗菌剂50-65份、塑料树脂20-40份。
[0007]所述偶联剂为闻效单烷氧基脂肪酸钦酸酷偶联剂；
[0008]所述分散剂为接枝EBA分散剂；
[0009]所述聚乙烯蜡分子量为3000~5000 ；
[0010]所述纳米二氧化钛抗菌剂为平均粒径为20 ± IOnm或10±5nm的锐钛型纳米二氧化钛；
[0011]所述塑料树脂为聚丙烯塑料树脂、聚乙烯塑料树脂、聚苯乙烯塑料树脂中的一种， 熔融指数为10-30g / min。
[0012]一种抗菌塑料母粒的制备方法，步骤包括:
[0013]a、按质量配比称取原料；
[0014]b、将偶联剂和聚乙烯蜡加入纳米二氧化钛抗菌剂中，并在常温下低中速搅拌进行浸溃处理，所述中低速搅拌速度为200-300r / min，搅拌时间为I~2分钟；
[0015]C、加入塑料树脂和分散剂，以高速搅拌混匀，制成抗菌母粒的原样，所述高速搅拌速度为1000-1200r / min，搅拌时间为8~15min ；
[0016]d、将抗菌母粒的原样加入到双螺杆挤出机的喂料口，挤出造粒，干燥切粒。[0017]所述步骤d中设定双螺杆挤出机各温区温度以及主机转速为:
[0018]PP/PS 为一区 170°C，二区 180°C，三区 185°C，四区 190°C，五区 195°C，六区 200°C，七区200°C，八区190°C，九区185°C，主机转速150-250rpm,喂料转速20-50rpm ；
[0019]PE 为一区 120°C，二区 140°C，三区 155°C，四区 160°C，五区 165°C，六区 170°C，七区170°C，八区165°C，九区165°C，主机转速100-200rpm,喂料转速10-30rpm。
[0020]一种抗菌塑料，其中抗菌塑料母粒含量为1-10%。
[0021]本发明抗菌塑料母粒具有通用性强，分散性好，工艺简单，加工性、耐温性好、抗菌性好和无环境污染、可连续性规模化工业生产等特点，所获得的塑料制品具有抗菌长效快速的优异性能，抗菌塑料母粒的加入不影响其机械性能。
【具体实施方式】
[0022]实施例1
[0023]一种抗菌塑料母粒，其原料组分及其质量份为:偶联剂1份、分散剂1份、聚乙烯蜡5份、纳米二氧化钛抗菌剂65份、塑料树脂28份。
[0024]所述偶联剂为高效单烷氧基脂肪酸钛酸酯偶联剂，生产厂家为成都同力助剂有限公司，规格901 ；
[0025]所述分散剂为接枝EBA分散剂，生产厂家为苏州兴泰国光化学助剂有限公司，规格 TAS-2A ；
[0026]所述聚乙烯蜡生产厂家为上海金山星星塑料有限公司，规格WE-3型；
[0027]所述纳米二氧化钛抗菌剂是平均粒径为10±5nm的锐钛型纳米二氧化钛，生产厂家为杭州万景新材料有限公司，规格VK-TA03 ；
[0028]所述塑料树脂为聚丙烯塑料树脂，生产厂家为上海石化，规格M1600E，熔融指数(MI)16g / min。
[0029]一种抗菌塑料母粒的制备方法，步骤包括:
[0030]a、按质量配比称取原料；
[0031]b、将偶联剂和聚乙烯蜡加入纳米二氧化钛抗菌剂中，并在常温下300r / min搅拌2分钟进行浸溃处理；
[0032]C、加入塑料树脂和分散剂，以1000r / min搅拌10分钟混匀，制成抗菌母粒的原样；
[0033]d、将抗菌母粒的原样加入到双螺杆挤出机的喂料口，挤出造粒，干燥切粒。
[0034]所述步骤d中设定双螺杆挤出机各温区温度以及主机转速为:
[0035]一区 170°C，二区 180°C，三区 185°C，四区 190°C，五区 195°C，六区 200°C，七区200°C，八区190°C，九区185°C，主机转速250rpm，喂料转速50rpm ；
[0036]一种抗菌PP塑料，其中抗菌塑料母粒含量为4%，制备方法为:将重量比为4%的PP抗菌母粒按比例加入PP树脂中，在混合机中混合2分钟，直接加入注塑机注塑成制品。
[0037]实施例2
[0038]一种抗菌塑料母粒，其原料组分及其质量份为:偶联剂0.3份、分散剂5份、聚乙烯蜡2份、纳米二氧化钛抗菌剂52份、塑料树脂40份。
[0039]所述偶联剂为高效单烷氧基脂肪酸钛酸酯偶联剂，生产厂家为成都同力助剂有限公司，规格901 ；
[0040]所述分散剂为接枝EBA分散剂，生产厂家为苏州兴泰国光化学助剂有限公司，规格 TAS-2A ；
[0041]所述聚乙烯蜡生产厂家为上海金山星星塑料有限公司，规格WE-3型；
[0042]所述纳米二氧化钛抗菌剂是平均粒径为20 ± IOnm的锐钛型纳米二氧化钛，生产厂家为杭州万景新材料有限公司，规格VK-TAlO ；
[0043]所述塑料树脂为聚乙烯塑料树脂，生产厂家为埃克森美孚，规格LLDPE LL6101RQ, 熔融指数(MI)20g / min。
[0044]一种抗菌塑料母粒的制备方法，步骤包括:
[0045]a、按质量配比称取原料；[0046]b、将偶联剂和聚乙烯蜡加入纳米二氧化钛抗菌剂中，并在常温下200r / min搅拌 I分钟进行浸溃处理；
[0047]C、加入塑料树脂和分散剂，以1200r / min搅拌8分钟混匀，制成抗菌母粒的原样；
[0048]d、将抗菌母粒的原样加入到双螺杆挤出机的喂料口，挤出造粒，干燥切粒。
[0049]所述步骤d中设定双螺杆挤出机各温区温度以及主机转速为:
[0050]一区 120°C，二区 140°C，三区 155°C，四区 160°C，五区 165°C，六区 170°C，七区 1700C，八区165°C，九区165°C，主机转速200rpm，喂料转速30rpm。
[0051]一种抗菌PE塑料，其中抗菌塑料母粒含量为8%。将重量比为8%的PE抗菌母粒按比例加入PE树脂中，在混合机中混合2分钟，直接加入注塑机注塑成制品，即可获得抗菌 PE塑料制品。
[0052]实施例3
[0053]一种抗菌塑料母粒，其原料组分及其质量份为:偶联剂5份、分散剂0.1份、聚乙烯蜡8份、纳米二氧化钛抗菌剂60份、塑料树脂37份。
[0054]所述偶联剂为高效单烷氧基脂肪酸钛酸酯偶联剂，生产厂家为成都同力助剂有限公司，规格901 ；
[0055]所述分散剂为EBA分散剂，生产厂家为苏州兴泰国光化学助剂有限公司，规格 TAS-2A ；
[0056]所述聚乙烯蜡生产厂家为上海金山星星塑料有限公司，规格WE-3型；
[0057]所述纳米二氧化钛抗菌剂是平均粒径为10±5nm的锐钛型纳米二氧化钛，生产厂家为杭州万景新材料有限公司，规格VK-TA03 ；
[0058]所述塑料树脂为聚苯乙烯塑料树脂，生产厂家为上海赛科，规格GPPS-123，熔融指数(MI)IOg / min。
[0059]一种抗菌塑料母粒的制备方法，步骤包括:
[0060]a、按质量配比称取原料；
[0061]b、将偶联剂和聚乙烯蜡加入纳米二氧化钛抗菌剂中，并在常温下300r / min搅拌 2分钟进行浸溃处理；
[0062]C、加入塑料树脂和分散剂，以1000r / min搅拌15分钟混匀，制成抗菌母粒的原样；[0063]d、将抗菌母粒的原样加入到双螺杆挤出机的喂料口，挤出造粒，干燥切粒。
[0064]所述步骤d中设定双螺杆挤出机各温区温度以及主机转速为:
[0065]为一区170°C，二区 180°C，三区 185°C，四区 190°C，五区 195°C，六区 200°C，七区 2000C，八区190°C，九区185°C，主机转速180rpm，喂料转速25rpm ；
[0066]一种抗菌PS塑料，其中抗菌塑料母粒含量为2%。将重量比为2%的PS抗菌母粒按比例加入PS树脂中，在混合机中混合2分钟，直接加入注塑机注塑成制品，即可获得抗菌 PE塑料制品。
[0067]实施例4
[0068]一种抗菌塑料母粒，其原料组分及其质量份为:偶联剂3份、分散剂4份、聚乙烯蜡 7份、纳米二氧化钛抗菌剂65份、塑料树脂20份。
[0069]所述偶联剂为高效单烷氧基脂肪酸钛酸酯偶联剂，生产厂家为成都同力助剂有限公司，规格901 ；
[0070]所述分散剂为接枝EBA分散剂，生产厂家为苏州兴泰国光化学助剂有限公司，规格 TAS-2A ；
[0071]所述聚乙烯蜡生产厂家为上海金山星星塑料有限公司，规格WE-3型；
[0072]所述纳米二氧化钛抗菌剂是平均粒径为20 ± IOnm的锐钛型纳米二氧化钛，生产厂家为杭州万景新材料有限公司，规格VK-TAlO ；
[0073]所述塑料树脂为聚乙烯塑料树脂，生产厂家为埃克森美孚，规格LLDPE LL6101RQ, 熔融指数(MI)20g / min。
[0074]一种抗菌塑料母粒的制备方法，步骤包括:
[0075]a、按质量配比称取原料；`
[0076]b、将偶联剂和聚乙烯蜡加入纳米二氧化钛抗菌剂中，并在常温下300r / min搅拌 2分钟进行浸溃处理；
[0077]C、加入塑料树脂和分散剂，以1000r / min搅拌12分钟混匀，制成抗菌母粒的原样；
[0078]d、将抗菌母粒的原样加入到双螺杆挤出机的喂料口，挤出造粒，干燥切粒。
[0079]所述步骤d中设定双螺杆挤出机各温区温度以及主机转速为:
[0080]一区 120°C，二区 140°C，三区 155°C，四区 160°C，五区 165°C，六区 170°C，七区 170°C，八区165°C，九区165°C，主机转速120rpm，喂料转速13rpm。
[0081]一种抗菌PE塑料，其中抗菌塑料母粒含量为6%。将重量比为6%的PE抗菌母粒按比例加入PE树脂中，在混合机中混合2分钟，直接加入注塑机注塑成制品，即可获得抗菌 PE塑料制品。
[0082]将实施例1-4制备的抗菌塑料进行抗菌性能及机械性能测试，
[0083]抗菌性能测试:
[0084](I)试验菌株采用大肠杆菌,金黄色葡萄球菌。
[0085](2)实验材料:营养琼脂，生理盐水。
[0086](3)试验方法:称取本发明方法制备的塑料I克,加入IOml灭菌盐水中，121°C灭菌后，加入lX107cfu / ml的菌液lml，在25°C下检测不同时间，做倾注培养进行活菌记数。对照样用未经本发明处理的普通塑料，用上述方法进行活菌记数，计算杀菌率。试验结果如下:
[0087]
【权利要求】
1.一种抗菌塑料母粒，其原料组分及其质量份为:偶联剂0.1-5份、分散剂0.1-5份、聚乙烯蜡2-8份、纳米二氧化钛抗菌剂50-65份、塑料树脂20-40份。
2.如权利要求1所述的抗菌塑料母粒，其特征在于:所述偶联剂为高效单烷氧基脂肪酸钛酸酯偶联剂。
3.如权利要求1所述的抗菌塑料母粒，其特征在于:所述分散剂为接枝EBA分散剂。
4.如权利要求1所述的抗菌塑料母粒，其特征在于:所述聚乙烯蜡分子量为3000~5000。
5.如权利要求1所述的抗菌塑料母粒，其特征在于:所述纳米二氧化钛抗菌剂为平均粒径为20 ± IOnm或10±5nm的锐钛型纳米二氧化钛。
6.如权利要求1所述的抗菌塑料母粒，其特征在于:所述塑料树脂为聚丙烯塑料树脂、聚乙烯塑料树脂、聚苯乙烯塑料树脂中的一种。
7.一种抗菌塑料母粒的制备方法，步骤包括: a、按质量配比称取原料； b、将偶联剂和聚乙烯蜡加入纳米二氧化钛抗菌剂中，并在常温下低中速搅拌进行浸溃处理； C、加入塑料树脂和分散剂，高速搅拌混匀，制成抗菌母粒的原样； d、将抗菌母粒的原样加入到双螺杆挤出机的喂料口，挤出造粒，干燥切粒。
8.如权利要求7所述的制 备方法，其特征在于:所述步骤d中设定双螺杆挤出机各温区温度以及主机转速为: PP/PS 为一区 170°C，二区 180°C，三区 185°C，四区 190°C，五区 195°C，六区 200°C，七区2000C，八区190°C，九区185°C，主机转速150~250rpm,喂料转速20~50rpm ； PE 为一区 120°C，二区 140°C，三区 155°C，四区 160°C，五区 165°C，六区 170°C，七区170°C，八区165°C，九区165°C，主机转速100~200rpm,喂料转速10~30rpm。
9.一种抗菌塑料，其中抗菌塑料母粒含量为1_10%。
【文档编号】C08L23/06GK103571055SQ201310530281
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年10月30日 优先权日:2013年10月30日
【发明者】陈炜, 胡孟台 申请人:芜湖纽麦特新材料有限公司