一种医药塑料包装用石墨烯抗菌防潮料的制备方法与流程

文档序号:16151860发布日期:2018-12-05 17:49阅读:173来源:国知局
本发明涉及医用塑料
技术领域
,具体涉及一种医药塑料包装用石墨烯抗菌防潮料的制备方法。
背景技术
塑料应用在医用塑料中成本较低,可以不必消毒重复使用,适合用作一次性医疗器械的生产原料;加工简单,利用其塑性可以加工成各种各样有用的结构,而金属和玻璃很难制造成复杂结构的制品;坚韧,富有弹性,不象玻璃那样易破碎;具有良好的化学惰性和生物安全性。这些性能优势使塑料在医疗器材中具有广泛应用,主要包括聚氯乙烯(pvc),聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚苯乙烯(ps)、聚碳酸酯(pc)、abs、聚氨酯、聚酰胺、热塑性弹性体、聚砜和聚醚醚酮等。共混可以改善塑料的性能,使不同树脂的最佳性能体现出来,如聚碳酸酯/abs、聚丙烯/弹性体等共混改性。7种常用的医用塑料分别是聚氯乙烯(pvc)、聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚苯乙烯(ps)和k树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)、聚碳酸酯(pc)、聚四氟乙烯(ptfe)一般的塑料合成以后,从大石化厂的合成塔出来,都是面粉状的粉末,不能用来直接生产产品,这就是人们常说的从树汁中提取出脂的成份是一样的,也称为树脂,也叫粉料,这是一种纯净的塑料,它流动性差,热稳定性低,易老化分解,不耐环境老化。目前,塑料材料已进入人们的日常生活,既方便又实用,现有常见的塑料都是简单的加工而成,在使用过程中,由于内置物品及外部环境原因,很容易滋生细菌,受到污染,并且在空气湿度较高的气候条件下,几乎所有产品都会产生含水量过高问题,尤其是医药用塑料包装材料,潮湿环境下更易滋生细菌,沾染细菌会严重影响人体健康,并且可能使药物失效。这就需要一种能够防潮同时可以起到抗菌作用的包装材料,其既可以作为抗菌剂,又可以作为防潮剂使用。氧化钙是制备具有吸湿消泡功能的防潮料的主体材料。可省去塑料加工中原材料烘干等工序、降低塑料制品成本,提高生产效率,并可大大提高塑料制品的综合机械力学性能和外观质量。可广泛用于各种塑料以及各种塑料加工领域,提高产品质量和成品率,可明显提高生产率,具有明显的经济效益和社会效益。但是常用的氧化钙防潮助剂属于超细粉体,配合石墨烯进行抗菌、防潮改性添加时分散效果不佳,极易发生团聚,不仅影响材料的力学性能,还导致防潮效果和抗菌能力不足,无法满足医用塑料严格的要求。因此,提高医药领域塑料包装材料耐菌性、防潮性极为重要。技术实现要素:本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种医药塑料包装用石墨烯抗菌防潮料的制备方法,解决了目前医药领域塑料包装材料石墨烯进行抗菌改性因分散效果差而影响耐菌性等问题。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种医药塑料包装用石墨烯抗菌防潮料的制备方法,包括如下步骤:s1制备粘稠共混模块:将10-15重量份的氢氧化钙微细粉体与100重量份的去离子水在高速气流分散机中混合均匀,再加入10-15重量份的成孔粉末、70-80重量份的石墨烯混合均匀,之后转移至水浴中,在90-95℃下水浴加热30-45min,再搅拌挤压形成粘稠共混物,再通过模具压制成块状,制得粘稠共混物,将粘稠共混物加入模具中压制得到粘稠共混物模块待用;s2制备多孔结构:将s1步骤粘稠共混模块转移至干燥室中干燥,干燥完成后置于烧结炉中升温至300-500℃煅烧2-3h,除去成孔粉末形成多孔结构;s3烧结处理:形成多孔结构后,继续升温至900-1000℃煅烧1-2h,继续升温至1200-1400℃煅烧3-5h,得到石墨烯/多孔氧化钙待用;s4制备防潮料:将s3步骤中的30-50重量份的石墨烯/多孔氧化钙在干燥条件下粉碎成1-2mm的颗粒,再加入2-4重量份的偶联剂进行表面处理5-10min,再加入3-4重量份的润滑剂、80-100重量份的载体树脂高速搅拌使物料充分混合均匀后,再移入双螺杆造粒机进行混炼、塑化、造粒成型,真空收集得到石墨烯抗菌防潮料。通过将氧化钙的前躯体粉末与石墨烯配成粘稠料后压制、煅烧,得到石墨烯/多孔氧化钙,使石墨烯分散在多孔氧化钙中,避免使用超细氧化钙粉体,且将石墨烯与常用防潮主体填料氧化钙结合后大颗粒化,不易团聚,从而利于石墨烯的均匀分散,并且多孔状的氧化钙吸附能力强,对水汽具有强吸附作用,可显著改善材料的防潮性能、力学性能,进一步石墨烯能赋予材料优异的抗菌性能。进一步地,所述s1步骤中成孔粉末为木屑粉末或淀粉;所述成孔粉末的粒径为0.1mm以下。木屑粉末是指木头加工时留下的锯末、刨花粉料。将木屑粉末粉碎至粒径为0.1mm以下,此时用于成孔,在高温烧结的过程中留下的残留物含量少,形成的空隙均匀。进一步地,所述成孔粉末为淀粉。淀粉工业是农产品重要的后续产业,多年来,在积累资金、满足消费、扩大就业、改善民生、服务三农等方面发挥了重要作用。淀粉是一种多糖。制造淀粉是植物贮存能量的一种方式。淀粉可以看作是葡萄糖的高聚体。淀粉除食用外,工业上用于制糊精、麦芽糖、葡萄糖、酒精等,也用于调制印花浆、纺织品的上浆、纸张的上胶、药物片剂的压制等。可由玉米、甘薯、野生橡子和葛根等含淀粉的物质中提取而得。将淀粉加入粉碎机中粉碎至粒径为0.1mm以下,此时用于成孔,在高温烧结的过程中留下的残留物含量少,形成的空隙均匀。进一步地,所述s1步骤中挤压的温度为180-220℃,挤压的压力为7-12mpa。进一步地,所述s2步骤中干燥的温度为80-100℃,干燥时间为2-5h。进一步地,所述s4步骤中偶联剂为铝酸酯偶联剂;所述s4步骤中润滑剂为聚乙烯蜡。进一步地,所述s4步骤中载体树脂为聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯中的至少一种。进一步地,所述s4步骤中载体树脂为聚乙烯或聚丙烯。本发明的有益效果是:将成孔粉末粉碎至粒径为0.1mm以下,此时用于成孔,在高温烧结的过程中留下的残留物含量少,形成的空隙均匀;通过将氧化钙的前躯体粉末与成孔粉末和石墨烯配成粘稠料后压制、煅烧,得到石墨烯/多孔氧化钙,使石墨烯分散在多孔氧化钙中,避免使用超细氧化钙粉体,且将石墨烯与常用防潮主体填料氧化钙结合后大颗粒化,不易团聚,从而利于石墨烯的均匀分散,并且多孔状的氧化钙吸附能力强,对水汽具有强吸附作用,可显著改善材料的防潮性能、力学性能,进一步石墨烯能赋予材料优异的抗菌性能。具体实施方式以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明,但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包含在本发明的范围内。实施例1一种医药塑料包装用石墨烯抗菌防潮料的制备方法,包括如下步骤:s1制备粘稠共混模块:将10重量份的氢氧化钙微细粉体与100重量份的去离子水在高速气流分散机中混合均匀,再加入10重量份的木屑粉末、70重量份的石墨烯混合均匀,之后转移至水浴中,在90℃下水浴加热45min,在温度为180℃、压力为12mpa的条件下搅拌挤压形成粘稠共混物,再通过模具压制成块状,制得粘稠共混物,将粘稠共混物加入模具中压制得到粘稠共混物模块待用;s2制备多孔结构:将s1步骤粘稠共混模块转移至温度为80℃的干燥室中干燥5h,干燥完成后置于烧结炉中升温至300℃煅烧3h,除去成孔粉末形成多孔结构;s3烧结处理:形成多孔结构后,继续升温至900℃煅烧2h,继续升温至1200℃煅烧5h,得到石墨烯/多孔氧化钙待用;s4制备防潮料:将s3步骤中的30重量份的石墨烯/多孔氧化钙在干燥条件下粉碎成1-2mm的颗粒,再加入2重量份的铝酸酯偶联剂进行表面处理5min,再加入3重量份的聚乙烯蜡、80重量份的载体树脂高速搅拌使物料充分混合均匀后,再移入双螺杆造粒机进行混炼、塑化、造粒成型,真空收集得到石墨烯抗菌防潮料。具体地,所述s4步骤中载体树脂为聚乙烯;所述成孔粉末的粒径为0.1mm以下。实施例2一种医药塑料包装用石墨烯抗菌防潮料的制备方法,包括如下步骤:s1制备粘稠共混模块:将15重量份的氢氧化钙微细粉体与100重量份的去离子水在高速气流分散机中混合均匀,再加入15重量份的木屑粉末、80重量份的石墨烯混合均匀,之后转移至水浴中,在95℃下水浴加热30min,在温度为220℃、压力为12mpa的条件下搅拌挤压形成粘稠共混物,再通过模具压制成块状,制得粘稠共混物,将粘稠共混物加入模具中压制得到粘稠共混物模块待用;s2制备多孔结构:将s1步骤粘稠共混模块转移至温度为100℃的干燥室中干燥2h,干燥完成后置于烧结炉中升温至500℃煅烧2h,除去成孔粉末形成多孔结构;s3烧结处理:形成多孔结构后,继续升温至1000℃煅烧1h,继续升温至1400℃煅烧3h,得到石墨烯/多孔氧化钙待用;s4制备防潮料:将s3步骤中的50重量份的石墨烯/多孔氧化钙在干燥条件下粉碎成1-2mm的颗粒,再加入4重量份的铝酸酯偶联剂进行表面处理10min,再加入4重量份的聚乙烯蜡、100重量份的载体树脂高速搅拌使物料充分混合均匀后,再移入双螺杆造粒机进行混炼、塑化、造粒成型,真空收集得到石墨烯抗菌防潮料。具体地,所述s4步骤中载体树脂为聚氯乙烯;所述成孔粉末的粒径为0.1mm以下。实施例3一种医药塑料包装用石墨烯抗菌防潮料的制备方法,包括如下步骤:s1制备粘稠共混模块:将12重量份的氢氧化钙微细粉体与100重量份的去离子水在高速气流分散机中混合均匀,再加入12重量份的淀粉、75重量份的石墨烯混合均匀,之后转移至水浴中,在92℃下水浴加热40min,在温度为200℃、压力为10mpa的条件下搅拌挤压形成粘稠共混物,再通过模具压制成块状,制得粘稠共混物,将粘稠共混物加入模具中压制得到粘稠共混物模块待用;s2制备多孔结构:将s1步骤粘稠共混模块转移至温度为90℃的干燥室中干燥4h,干燥完成后置于烧结炉中升温至450℃煅烧2.5h,除去成孔粉末形成多孔结构;s3烧结处理:形成多孔结构后,继续升温至950℃煅烧1.5h,继续升温至1300℃煅烧4h,得到石墨烯/多孔氧化钙待用;s4制备防潮料:将s3步骤中的40重量份的石墨烯/多孔氧化钙在干燥条件下粉碎成1-2mm的颗粒,再加入3重量份的铝酸酯偶联剂进行表面处理5-10min,再加入4重量份的聚乙烯蜡、90重量份的载体树脂高速搅拌使物料充分混合均匀后,再移入双螺杆造粒机进行混炼、塑化、造粒成型,真空收集得到石墨烯抗菌防潮料。具体地,所述s4步骤中载体树脂为聚丙烯;所述成孔粉末的粒径为0.1mm以下。实施例4一种医药塑料包装用石墨烯抗菌防潮料的制备方法,包括如下步骤:s1制备粘稠共混模块:将14重量份的氢氧化钙微细粉体与100重量份的去离子水在高速气流分散机中混合均匀,再加入14重量份的淀粉、70-80重量份的石墨烯混合均匀,之后转移至水浴中,在94℃下水浴加热35min,在温度为210℃、压力为8mpa的条件下搅拌挤压形成粘稠共混物,再通过模具压制成块状,制得粘稠共混物,将粘稠共混物加入模具中压制得到粘稠共混物模块待用;s2制备多孔结构:将s1步骤粘稠共混模块转移至温度为90℃的干燥室中干燥3h,干燥完成后置于烧结炉中升温至450℃煅烧2.5h,除去成孔粉末形成多孔结构;s3烧结处理:形成多孔结构后,继续升温至950℃煅烧1.5h,继续升温至1350℃煅烧4.5h,得到石墨烯/多孔氧化钙待用;s4制备防潮料:将s3步骤中的40重量份的石墨烯/多孔氧化钙在干燥条件下粉碎成1-2mm的颗粒,再加入3重量份的铝酸酯偶联剂进行表面处理8min,再加入3重量份的聚乙烯蜡、95重量份的载体树脂高速搅拌使物料充分混合均匀后,再移入双螺杆造粒机进行混炼、塑化、造粒成型,真空收集得到石墨烯抗菌防潮料。具体地,所述s4步骤中载体树脂为高密度聚乙烯;所述成孔粉末的粒径为0.1mm以下。实施例5一种医药塑料包装用石墨烯抗菌防潮料的制备方法,包括如下步骤:s1制备粘稠共混模块:将10重量份的氢氧化钙微细粉体与100重量份的去离子水在高速气流分散机中混合均匀,再加入15重量份的淀粉、80重量份的石墨烯混合均匀,之后转移至水浴中,在95℃下水浴加热45min,在温度为220℃、压力为12mpa的条件下搅拌挤压形成粘稠共混物,再通过模具压制成块状,制得粘稠共混物,将粘稠共混物加入模具中压制得到粘稠共混物模块待用;s2制备多孔结构:将s1步骤粘稠共混模块转移至温度为100℃的干燥室中干燥5h,干燥完成后置于烧结炉中升温至500℃煅烧3h,除去成孔粉末形成多孔结构;s3烧结处理:形成多孔结构后,继续升温至1000℃煅烧2h,继续升温至1400℃煅烧5h,得到石墨烯/多孔氧化钙待用;s4制备防潮料:将s3步骤中的50重量份的石墨烯/多孔氧化钙在干燥条件下粉碎成1-2mm的颗粒,再加入4重量份的铝酸酯偶联剂进行表面处理10min,再加入4重量份的聚乙烯蜡、80重量份的载体树脂高速搅拌使物料充分混合均匀后,再移入双螺杆造粒机进行混炼、塑化、造粒成型,真空收集得到石墨烯抗菌防潮料。具体地,所述s4步骤中载体树脂为聚乙烯;所述成孔粉末的粒径为0.1mm以下。实施例6一种医药塑料包装用石墨烯抗菌防潮料的制备方法,包括如下步骤:s1制备粘稠共混模块:将10重量份的氢氧化钙微细粉体与100重量份的去离子水在高速气流分散机中混合均匀,再加入15重量份的淀粉、70重量份的石墨烯混合均匀,之后转移至水浴中,在90℃下水浴加热45min,在温度为180℃、压力为12mpa的条件下搅拌挤压形成粘稠共混物,再通过模具压制成块状,制得粘稠共混物,将粘稠共混物加入模具中压制得到粘稠共混物模块待用;s2制备多孔结构:将s1步骤粘稠共混模块转移至温度为100℃的干燥室中干燥2h,干燥完成后置于烧结炉中升温至500℃煅烧3h,除去成孔粉末形成多孔结构;s3烧结处理:形成多孔结构后,继续升温至1000℃煅烧2h,继续升温至1400℃煅烧5h,得到石墨烯/多孔氧化钙待用;s4制备防潮料:将s3步骤中的40重量份的石墨烯/多孔氧化钙在干燥条件下粉碎成1-2mm的颗粒,再加入4重量份的铝酸酯偶联剂进行表面处理10min,再加入4重量份的聚乙烯蜡、100重量份的载体树脂高速搅拌使物料充分混合均匀后,再移入双螺杆造粒机进行混炼、塑化、造粒成型,真空收集得到石墨烯抗菌防潮料。具体地,所述s4步骤中载体树脂为聚乙烯;所述成孔粉末的粒径为0.1mm以下。对比例1将10重量份的氢氧化钙微细粉体与100重量份的去离子水在高速气流分散机中混合均匀,加入模具中压制得到粘稠共混物模块待用;将共混模块转移至温度为100℃的干燥室中干燥2h,干燥完成后置于烧结炉中升温至500℃煅烧3h,继续升温至1000℃煅烧2h,继续升温至1400℃煅烧5h,得到氧化钙待用;将40重量份的氧化钙在干燥条件下粉碎成1-2mm的颗粒,再加入4重量份的铝酸酯偶联剂进行表面处理10min,再加入4重量份的聚乙烯蜡、100重量份的载体树脂高速搅拌使物料充分混合均匀后,再移入双螺杆造粒机进行混炼、塑化、造粒成型,真空收集得到抗菌防潮料。对比例2为添加任何防潮剂。其余与实施例6一致。将实施例1-6、对比例1-2得到的料在压延机压延成厚度为0.2mm的薄片,用于药品包装的内衬,用于包装胃蛋白酶颗粒,胃蛋白酶颗粒为易吸潮变质的药品,测试包装初期、180天的水分含量和外观。如表1。表1:实施例药品初始含水量(%)180天含水量(%)药品颗粒外观实施例11.31.1干燥颗粒实施例21.31.2干燥颗粒实施例31.31.0干燥颗粒实施例41.31.1干燥颗粒实施例51.31.3干燥颗粒实施例61.31.2干燥颗粒对比例11.33.6软状颗粒对比例21.35.1湿润颗粒当前第1页12
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