[發(fā)明專利]抗菌聚氯乙烯塑料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910147524.2
• 申請日: 2009-06-18
• 公開（公告）號: CN101580617A
• 公開（公告）日: 2009-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王舜;林娟娟;林大杰;周環(huán)
• 申請（專利權(quán)）人: 溫州大學(xué)
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08K13/06;B29C43/24;B29C43/58;B29L7/00
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 王 旭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種功能塑料及其制備方法，具體地說，涉及一種抗菌塑 料及制備方法，更具體地說，涉及一種抗菌PVC塑料薄膜及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著人們對健康環(huán)境的愈加重視，塑料制品的安全衛(wèi)生已成為大家關(guān) 注的課題。一般塑料在使用過程中容易沾染和滋生多種微生物，比如用量 最大的聚氯乙烯(PVC)薄膜，如常年處于潮濕狀態(tài)，極易發(fā)霉和滋生多 種致病細(xì)菌，對人的身體健康帶來危害?？咕芰鲜且活惥邆湟志蜌⒕? 性能的新型材料，能保持材料自身的清潔，減少因使用塑料制品而發(fā)生的 交叉感染。目前用于塑料的抗菌劑分為有機(jī)、天然和無機(jī)三大類。常用的 有機(jī)抗菌劑有尼泊金酯、咪唑烷基脲、甲基異噻唑啉酮及其氯代物、三氯 生、三氯卡巴等，其特征是殺菌力強(qiáng)，即效性好，但加工過程會產(chǎn)生刺激 性氣體，在塑料中易遷移，耐熱性差；天然或高分子類抗菌劑也由于耐熱 性差、加工困難等因素難以在塑料中形成大規(guī)模應(yīng)用；無機(jī)類抗菌劑是將 銀、銅、鋅等本身具有抗菌能力的金屬或金屬離子負(fù)載于無機(jī)物載體上， 通過載體的緩釋來實(shí)現(xiàn)抗菌。目前最為廣泛應(yīng)用的有效的無機(jī)抗菌劑是銀 系抗菌劑，中國專利號(00133219.8、00127425.2及200810020363.6)均公 開了運(yùn)用金屬銀作為抗菌劑制備抗菌塑料的方法，但銀系抗菌劑也存在致 命的缺點(diǎn)，即銀系殺菌劑雖能使細(xì)菌失去活性，但細(xì)菌被殺死后，可能釋 放出有毒組分如內(nèi)毒素等。內(nèi)毒素是致命物質(zhì)，可引起傷寒、霍亂等疾病。 另外，有機(jī)抗菌劑與無機(jī)類抗菌劑的復(fù)合使用，可以結(jié)合二者的優(yōu)點(diǎn)，但 仍無法克服有機(jī)和無機(jī)抗菌劑所存在的缺點(diǎn)。經(jīng)文獻(xiàn)查閱發(fā)現(xiàn)，中國專利 號(02117095.9)公開了一種“抗菌塑料及其制備方法”，該專利是把半導(dǎo) 體金屬摻雜的納米二氧化鈦分散于塑料基質(zhì)中，利用納米二氧化鈦的光催 化特性來達(dá)到長效抗菌目的。這種抗菌劑是利用銳鈦礦型納米二氧化鈦粉 體對紫外線具有高效廣譜的吸收與屏蔽作用，吸收紫外線后產(chǎn)生強(qiáng)氧化性 的氫氧自由基和氧負(fù)離子等，它在消滅細(xì)菌的生命力的同時(shí)，也能分解內(nèi) 毒素，從而避免了“二次污染”，現(xiàn)已被認(rèn)為是一種新型且無毒的無機(jī)抗菌 劑。但這種TiO₂抗菌劑在實(shí)際應(yīng)用中仍存在許多缺陷：(1)由于帶隙還 是較寬，光吸收范圍還是主要集中在紫外光區(qū)，對太陽能的利用率低；(2) 受光激發(fā)形成的電子-空穴對易于復(fù)合，光量子效率低下等，從而采用這 種TiO₂抗菌劑的塑料的長效防霉性、抗菌性和防污性受到抑制。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題

本發(fā)明的一個(gè)目的提供一種具有高的光轉(zhuǎn)化效率、長效防霉性、防污 性、抗菌性的聚氯乙烯塑料薄膜。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種該抗菌聚氯乙烯塑料薄膜的制備方 法。

技術(shù)方案

為實(shí)現(xiàn)上述第一個(gè)目的，本發(fā)明提供一種抗菌聚氯乙烯塑料，所述抗 菌聚氯乙烯塑料包括聚氯乙烯樹脂基體、塑料助劑以及納米二氧化鈦光觸 媒，其特征在于所述納米二氧化鈦光觸媒摻雜有無機(jī)非金屬陰離子。所述 無機(jī)非金屬陰離子選自氮、氟和碘中的一種或多種。

在本發(fā)明的抗菌聚氯乙烯塑料中，摻雜有無機(jī)非金屬陰離子的納米二 氧化鈦光觸媒的總量為聚氯乙烯樹脂基體重量的0.05～7％，優(yōu)選為 0.5-2％。

在本發(fā)明的抗菌聚氯乙烯塑料中，所述無機(jī)非金屬陰離子的摻雜比例 為二氧化鈦重量的0.5-10％。

在本發(fā)明的抗菌聚氯乙烯塑料中，摻雜有無機(jī)非金屬陰離子的納米二 氧化鈦光觸媒的平均粒徑小于100nm，優(yōu)選為1-30nm。

為實(shí)現(xiàn)上述第二個(gè)目的，本發(fā)明提供一種用于制備抗菌聚氯乙烯塑料 的方法，所述方法包括以下步驟：

a、將二氧化鈦前軀體水解，并且將無機(jī)非金屬摻雜劑加入到水解產(chǎn) 物中，以得到無機(jī)非金屬陰離子摻雜的納米二氧化鈦光觸媒粒子；

b、將無機(jī)非金屬陰離子摻雜的納米二氧化鈦光觸媒粒子組裝在聚氯 乙烯樹脂基體表面，以制成抗菌聚氯乙烯微粉；

c、將抗菌聚氯乙烯微粉與塑料助劑共混并且加工成抗菌聚氯乙烯塑 料。

在本發(fā)明的方法中，所述無機(jī)非金屬摻雜劑為含氮摻雜劑、含氟摻雜 劑和含碘摻雜劑中的一種或多種。該含氮摻雜劑為氨水、尿素、乙二胺或 三乙胺；含氟摻雜劑為含氟可溶性鹽，如氟化銨、氟化鈉等；含碘摻雜劑 為含碘可溶性鹽，例如碘酸銨等。