抗菌塑料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及塑料，具體地，涉及一種抗菌塑料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 塑料是以單體為原料，通過加聚或縮聚反應(yīng)聚合而成的高分子化合物，俗稱塑料 或樹脂，可以自由改變成分及形體樣式，由合成樹脂及填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、色料 等添加劑組成。塑料的主要成分是樹脂。樹脂這一名詞最初是由動植物分泌出的脂質(zhì)而得 名，如松香、蟲膠等，樹脂是指尚未和各種添加劑混合的高分子化合物。樹脂約占塑料總重 量的40%_100%。塑料的基本性能主要決定于樹脂的本性，但添加劑也起著重要作用。有些 塑料基本上是由合成樹脂所組成，不含或少含添加劑，如有機(jī)玻璃、聚苯乙烯等。
[0003] 目前，塑料經(jīng)常被制成容器盛放物體，而物體在塑料容器中長時間放置后，往往會 在物體與容器的接觸處產(chǎn)生霉變或者繁衍大量的細(xì)菌，進(jìn)而加速了存放物體的腐敗，尤其 是在物體為食物的情況下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種抗菌塑料及其制備方法，通過該方法制得的塑料具有優(yōu) 異的抗菌特性和力學(xué)強(qiáng)度，同時該方法原料易得，工序簡單。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種抗菌塑料的制備方法，該制備方法包括：
[0006] 1)將二氧化硅、石棉、高嶺土、硼酸鋅、中草藥和水混合后進(jìn)行煎煮，然后過濾取濾 餅以制得抗菌活化物；
[0007] 2)將聚氯乙烯、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、聚酰亞胺、三（2,4_二叔丁基苯基）亞磷 酸酯、月桂酰胺乙基硫酸鈉、碳納米管、磷酸鋯、竹葉酚酮、硅灰石纖維、乙烯基三甲氧基硅 烷與抗菌活化物混煉，然后加工成型以制得抗菌塑料；
[0008] 其中，中草藥含有莎草、商枝、蒿本、南星、柴胡、椿皮、貫仲、三叉苦、小石韋、五味 子、九里明、山指甲和馬前子。
[0009] 本發(fā)明還提供了一種抗菌塑料，該抗菌塑料通過上述的方法制備而得。
[001 0]通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明首先通過將二氧化硅、石棉、高嶺土、硼酸鋅、中草藥和 水混合后進(jìn)行煎煮，然后過濾取濾餅以制得抗菌活化物;然后利用聚氯乙烯、乙烯_丙烯酸 乙酯共聚物、聚酰亞胺、三(2,4_二叔丁基苯基)亞磷酸酯、月桂酰胺乙基硫酸鈉、碳納米管、 磷酸鋯、竹葉酚酮、硅灰石纖維、乙烯基三甲氧基硅烷與抗菌活化物混煉，然后加工成型以 制得抗菌塑料。本發(fā)明通過各物料和各工序的協(xié)同作用使得制得的塑料具有優(yōu)異的抗菌特 性和力學(xué)強(qiáng)度，同時該方法原料易得，工序簡單。
[0011] 本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 以下對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體 實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0013] 本發(fā)明提供了一種抗菌塑料的制備方法，該制備方法包括：
[0014] 1)將二氧化硅、石棉、高嶺土、硼酸鋅、中草藥和水混合后進(jìn)行煎煮，然后過濾取濾 餅以制得抗菌活化物；
[0015] 2)將聚氯乙烯、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、聚酰亞胺、三（2,4_二叔丁基苯基）亞磷 酸酯、月桂酰胺乙基硫酸鈉、碳納米管、磷酸鋯、竹葉酚酮、硅灰石纖維、乙烯基三甲氧基硅 烷與抗菌活化物混煉，然后加工成型以制得抗菌塑料；
[0016] 其中，中草藥含有莎草、商枝、蒿本、南星、柴胡、椿皮、貫仲、三叉苦、小石韋、五味 子、九里明、山指甲和馬前子。
[0017] 在本發(fā)明的步驟1)中，各物料的用量可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使得制得 的塑料具有更優(yōu)異的抗菌特性和力學(xué)強(qiáng)度，優(yōu)選地，相對于1〇〇重量份的二氧化硅，石棉的 用量為50-78重量份，高嶺土的用量為17-26重量份，硼酸鋅的用量為9-18重量份，莎草的用 量為6-12重量份，商枝的用量為10-18重量份，蒿本的用量為17-28重量份，南星的用量為 25-29重量份，柴胡的用量為23-38重量份，椿皮的用量為36-48重量份，貫仲的用量為14-19 重量份，三叉苦的用量為27-33重量份，小石韋的用量為11-17重量份，五味子的用量為21-26重量份，九里明的用量為14-17重量份，山指甲的用量為24-29重量份，馬前子的用量為 10-14重量份，水的用量為500-700重量份。
[0018] 在本發(fā)明的步驟1)中，煎煮的條件可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使得制得的 塑料具有更優(yōu)異的抗菌特性和力學(xué)強(qiáng)度，優(yōu)選地，煎煮至少滿足以下條件:煎煮溫度為140-160°C，煎煮時間為20-40h。
[0019] 在本發(fā)明的步驟2)中，各物料的用量可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使得制得 的塑料具有更優(yōu)異的抗菌特性和力學(xué)強(qiáng)度，優(yōu)選地，在步驟2)中，相對于100重量份的聚氯 乙烯，乙烯-丙烯酸乙酯共聚物的用量為80-110重量份，聚酰亞胺的用量為45-76重量份，三 (2，4-二叔丁基苯基）亞磷酸酯的用量為8-12重量份，月桂酰胺乙基硫酸鈉的用量為20-27 重量份，碳納米管的用量為7-13重量份，磷酸鋯的用量為15-19重量份，竹葉酚酮的用量為 17-22重量份，硅灰石纖維的用量為13-20重量份，乙烯基三甲氧基硅烷的用量為50-90重量 份，抗菌活化物的用量為67-88重量份。
[0020] 在本發(fā)明的步驟2)中，聚氯乙烯、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物和聚酰亞胺的種類可以 在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使得制得的塑料具有更優(yōu)異的抗菌特性和力學(xué)強(qiáng)度，優(yōu)選地， 聚氯乙烯的重均分子量為5000-8000,乙烯-丙烯酸乙酯共聚物的重均分子量為9000-12000,聚酰亞胺的重均分子量為3000-7000。
[0021]在本發(fā)明的步驟2)中，碳納米管的粒徑可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使得制 得的塑料具有更優(yōu)異的抗菌特性和力學(xué)強(qiáng)度，優(yōu)選地，碳納米管的粒徑為10_20nm。
[0022] 在本發(fā)明的步驟2)中，混煉的條件可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使得制得的 塑料具有更優(yōu)異的抗菌特性和力學(xué)強(qiáng)度，優(yōu)選地，混煉至少滿足以下條件:混煉溫度為195-210°C，混煉時間為4-6h。
[0023] 在本發(fā)明的步驟2)中，加工成型的方式和條件可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了 使得制得的塑料具有更優(yōu)異的抗菌特性和力學(xué)強(qiáng)度，優(yōu)選地，加工成型采用擠出成型的方 式進(jìn)行，并且，模頭溫度為190-195 °C。
[0024] 本發(fā)明還提供了一種抗菌塑料，該抗菌塑料通過上述的方法制備而得。
[0025] 以下將通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0026] 實(shí)施例1
[0027] 1)將二氧化硅、石棉、高嶺土、硼酸鋅、莎草、商枝、蒿本、南星、柴胡、椿皮、貫仲、三 叉苦、小石韋、五味子、九里明、山指甲、馬前子和水按照100 = 68:22:12:10:13:22:27:26: 39:15:30:14:23:16:27:12:600混合后于150 °C下進(jìn)行煎煮30h，然后過濾取濾餅以制得抗 菌活化物；
[0028] 2)將聚氯乙烯（重均分子量為6000)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物（重均分子量為 10000)、聚酰亞胺(重均分子量為5000)、三(2,4_二叔丁基苯基)亞磷酸酯、月桂酰胺乙基硫 酸鈉、碳納米管、磷酸鋯、竹葉酚酮、硅灰石纖維、乙烯基三甲氧基硅烷與抗菌活化物按照 100:90:66:10:23:9:17:19:17:70:78 于 200 °C 下混煉 5h，然后擠出成型（模頭溫度為 193°C) 以制得抗菌塑料A1。
[0029] 實(shí)施例2
[0030] 1)將二氧化硅、石棉、高嶺土、硼酸鋅、莎草、商枝、蒿本、南星、柴胡、椿皮、貫仲、三 叉苦、小石韋、五味子、九里明、山指甲、馬前子和水按照100 = 50:17:9:6:10:17:25:23:36: 14:27:11:21:14:24:10:500混合后于140°C下進(jìn)行煎煮20h，然后過濾取濾餅以制得抗菌活 化物；
[0031] 2)將聚氯乙烯（重均分子量為5000)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物（重均分子量為 9000)、聚酰亞胺(重均分子量為3000)、三(2,4_二叔丁基苯基)亞磷酸酯、月桂酰胺乙基硫 酸鈉、碳納米管、磷酸鋯、竹葉酚酮、硅灰石纖維、乙烯基三甲氧基硅烷與抗菌活化物按照 100:80 = 45:8:20:7:15:17:13:50:67 于 195 °C 下混煉 4h，然后擠出成型(模頭溫度為 190 °C) 以制得抗菌塑料A2。
[0032] 實(shí)施例3
[0033] 1)將二氧化硅、石棉、高嶺土、硼酸鋅、莎草、商枝、蒿本、南星、柴胡、椿皮、貫仲、三 叉苦、小石韋、五味子、九里明、山指甲、馬前子和水按照100 = 78:26:18:12:18:28:29:38: 48:19:33:17:26:17:29:14:700混合后于160 °C下進(jìn)行煎煮40h，然后過濾取濾餅以制得抗 菌活化物；
[0034] 2)將聚氯乙烯（重均分子量為8000)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物（重均分子量為 12000)、聚酰亞胺(重均分子量為7000)、三(2,4_二叔丁基苯基)亞磷酸酯、月桂酰胺乙基硫 酸鈉、碳納米管、磷酸鋯、竹葉酚酮、硅灰石纖維、乙烯基三甲氧基硅烷與抗菌活化物按照 100:110:76:12:27:13:19:22:20:90:88 于 210°C 下混煉 6h，然后擠出成型(模頭溫度為 195 °C)以制得抗菌塑料A3。
[0035] 對比例1
[0036] 按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行制得抗菌塑料B1，不同的是步驟1)中未使用莎草、商枝和 蒿本。
[0037] 對比例2
[0038] 按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行制得抗菌塑料B2,不同的是步驟1)中未使用南星、柴胡和 椿皮。
[0039] 對比例3
[0040]按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行制得抗菌塑料B3,不同的是步驟1)中未使用貫仲、三叉 苦、小石韋和五味子。
[0041 ] 對比例4
[0042] 按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行制得抗菌塑料B4,不同的是步驟1)中未使用九里明、山指 甲和馬前子。
[0043] 對比例5
[0044] 按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行制得抗菌塑料B5,不同的是步驟2)中未使用抗菌活化物。
[0045] 檢測例1
[0046] 將抗菌塑料A1-A4以及B1-B5進(jìn)行抗張強(qiáng)度(〇b/kN ? nf1)和斷裂時伸長率(S/%)的 參數(shù)測試，具體結(jié)果見表1。
[0047] 檢測例2
[0048] 將抗菌塑料A1-A4以及B1-B5置于30°C的敞口環(huán)境中，并且空氣濕度為8克水/m3， 10天后通過國標(biāo)GB 4789.2-2010的方法檢測菌落總數(shù)(n/cfu ? gi)，具體結(jié)果見表1。
[0049]表 1

[0051] 在上述檢測例中，抗張強(qiáng)度(〇b/kN ? nf1)和斷裂時伸長率(S/%)的數(shù)值越大表示 塑料的力學(xué)強(qiáng)度越好，而菌落總數(shù)(n/cfu ? g-1)的數(shù)值越小表示塑料的抗菌效果越好;因此 可以得知，本發(fā)明提供的塑料具有優(yōu)異的力學(xué)強(qiáng)度和抗菌性能。
[0052] 以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中 的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這 些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0053]另外需要說明的是，在上述【具體實(shí)施方式】中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛 盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可 能的組合方式不再另行說明。
[0054]此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本 發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種抗菌塑料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括： 1) 將二氧化硅、石棉、高嶺土、硼酸鋅、中草藥和水混合后進(jìn)行煎煮，然后過濾取濾餅以 制得抗菌活化物； 2) 將聚氯乙烯、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、聚酰亞胺、三(2,4_二叔丁基苯基)亞磷酸酯、 月桂酰胺乙基硫酸鈉、碳納米管、磷酸鋯、竹葉酚酮、硅灰石纖維、乙烯基三甲氧基硅烷與所 述抗菌活化物混煉，然后加工成型以制得抗菌塑料； 其中，所述中草藥含有莎草、商枝、蒿本、南星、柴胡、椿皮、貫仲、三叉苦、小石韋、五味 子、九里明、山指甲和馬前子。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中，在步驟1)中，相對于100重量份的所述二氧化 硅，所述石棉的用量為50-78重量份，所述高嶺土的用量為17-26重量份，所述硼酸鋅的用量 為9-18重量份，所述莎草的用量為6-12重量份，所述商枝的用量為10-18重量份，所述蒿本 的用量為17-28重量份，所述南星的用量為25-29重量份，所述柴胡的用量為23-38重量份， 所述椿皮的用量為36-48重量份，所述貫仲的用量為14-19重量份，所述三叉苦的用量為27-33重量份，所述小石韋的用量為11-17重量份，所述五味子的用量為21-26重量份，所述九里 明的用量為14-17重量份，所述山指甲的用量為24-29重量份，所述馬前子的用量為10-14重 量份，所述水的用量為50CK700重量份。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其中，所述煎煮至少滿足以下條件:煎煮溫度為 140-160°C，煎煮時間為20-40h。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其中，在步驟2)中，相對于100重量份的所述聚氯乙 烯，所述乙烯-丙烯酸乙酯共聚物的用量為80-110重量份，所述聚酰亞胺的用量為45-76重 量份，所述三(2,4_二叔丁基苯基)亞磷酸酯的用量為8-12重量份，所述月桂酰胺乙基硫酸 鈉的用量為20-27重量份，所述碳納米管的用量為7-13重量份，所述磷酸鋯的用量為15-19 重量份，所述竹葉酚酮的用量為17-22重量份，所述硅灰石纖維的用量為13-20重量份，所述 乙烯基三甲氧基硅烷的用量為50-90重量份，所述抗菌活化物的用量為67-88重量份。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其中，所述聚氯乙烯的重均分子量為5000-8000,所 述乙烯-丙烯酸乙酯共聚物的重均分子量為9000-12000,所述聚酰亞胺的重均分子量為 3000-7000〇6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其中，所述碳納米管的粒徑為10-20nm。7. 根據(jù)權(quán)利要求4-6中任意一項(xiàng)所述的制備方法，其中，所述混煉至少滿足以下條件： 混煉溫度為195-210 °C，混煉時間為4-6h。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其中，所述加工成型采用擠出成型的方式進(jìn)行，并 且，模頭溫度為190-195 °C。9. 一種抗菌塑料，其特征在于，所述抗菌塑料通過權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述的方法 制備而得。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗菌塑料及其制備方法，該方法包括：1)將二氧化硅、石棉、高嶺土、硼酸鋅、中草藥和水混合后進(jìn)行煎煮，然后過濾取濾餅以制得抗菌活化物；2)將聚氯乙烯、乙烯?丙烯酸乙酯共聚物、聚酰亞胺、三(2,4?二叔丁基苯基)亞磷酸酯、月桂酰胺乙基硫酸鈉、碳納米管、磷酸鋯、竹葉酚酮、硅灰石纖維、乙烯基三甲氧基硅烷與抗菌活化物混煉，然后加工成型以制得抗菌塑料；中草藥含有莎草、商枝、蒿本、南星、柴胡、椿皮、貫仲、三叉苦、小石韋、五味子、九里明、山指甲和馬前子。通過該方法制得的塑料具有優(yōu)異的抗菌特性和力學(xué)強(qiáng)度，同時該方法原料易得，工序簡單。
【IPC分類】C08K3/36, C08K5/00, C08L79/08, C08L23/08, C08L27/06, C08K13/04, C08K7/12, C08K3/34, C08K3/38, C08K7/24, C08K7/10
【公開號】CN105713322
【申請?zhí)枴緾N201610261279
【發(fā)明人】水曉萍, 錢萬水, 湯濤
【申請人】安徽悅爾偉塑料機(jī)械有限公司