[發明專利]一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法

有效

• 申請號: 200910235559.1
• 申請日: 2009-10-16
• 公開（公告）號: CN102040771A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 李杰;張師軍;張麗英;邵靜波;劉濤;張浩;尹華;張薇;王小蘭;李魁;呂明福;鄒浩;楊慶泉;張洪波;徐萌;陳力;呂蕓
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/06;C08L27/06;C08L55/02;C08L77/00;C08L25/06;C08L67/00;C08L33/12;C08L69/00;C08L79/00;C08K3/34;A01N59/16;A01N59/06
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 趙宇

技術領域

本發明涉及一種熱塑性塑料及其制備方法。具體說，涉及一種具有抗菌性能的熱塑性塑料及其制備方法。

技術背景

近年來，隨著人民生活水平的提高和衛生意識的增強，對各種抗菌材料制品的需求不斷增加，其中抗菌塑料制品占很大的比重，包括各種生活制品，例如有冰箱、空調、各種食品容器、包裝袋、洗衣機、玩具制品、吸塵器等等，都使用了各種不同的熱塑性抗菌塑料，這些熱塑性抗菌塑料包括抗菌聚丙烯(PP)、抗菌聚乙稀(PE)、抗菌聚苯乙烯(PS)、抗菌聚氯乙烯(PVC)、抗菌聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、抗菌尼龍(PA)、抗菌聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、抗菌聚甲醛(POM)、抗菌聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、抗菌聚碳酸酯(PC)/ABS合金、抗菌PP/ABS合金、抗菌PA/ABS合金等等。

目前，關于抗菌塑料加工的文獻及相關專利較多。抗菌塑料的制備，主要是通過在塑料造粒過程中加入一定量的抗菌劑來實現。抗菌劑的種類很多，包括無機類抗菌劑、有機類抗菌劑兩大類，無機類包括Ag，Zn-沸石、Ag，Zn-磷酸鋯鹽，Ag，Zn-水溶性玻璃等，有機類包括季胺鹽類、季膦鹽類、咪唑類、吡啶類、有機金屬類等等。無機類抗菌劑和有機類各有優缺點，無機類耐熱性較高，但存在Ag系抗菌劑易變色的缺點，且用量相對較大，成本較高；有機類抗菌劑殺菌效率較高，添加量較少，但存在耐熱性差，易析出，安全性低等缺點。

聚胍是一種陽離子殺菌聚合物，是九十年代出現的一種廣譜、高效、無毒、無刺激、穩定性好、熱分解溫度較高的新型殺菌劑，近年在殺菌領域成為研究的熱點。聚胍的殺菌機理可以解釋為：由于胍基具有很高的活性，使聚合物曾正電性，容易被通常曾負電性的各類細菌、病毒所吸附，從而抵制了細菌病毒的分裂功能，使細菌、病毒失去繁殖能力，并且聚胍聚合物形成的薄膜阻礙了微生物的呼吸通道，使微生物窒息死亡，從而起到很好的殺菌作用。聚胍具有很強的廣譜抑菌、殺菌作用，對革蘭氏陽性和陰性菌以及部分霉菌具有很強的殺滅作用。聚胍的種類也較多，常見的有：聚六亞甲基(雙)胍鹽酸鹽、聚六亞甲基(雙)胍丙酸鹽、聚六亞甲基(雙)胍硬脂酸鹽、聚六亞甲基(雙)胍月桂酸鹽、聚氧乙烯基胍鹽酸鹽等，同時各國的研究人員也正致力于開發具有新型結構的胍基聚合物，改變其組成，提高其聚合度等，以進一步提高其殺菌性、穩定性等。

最近，將聚胍用于塑料、橡膠等領域的抗菌用途已經逐漸成為一個研究熱點。例如，文獻Synthesis?and?antimicrobial?activity?o?f?polymeric?guanidine?and?biguanidine?salts，Polymer?40(1999)6189-6198報道了聚六亞甲基(雙)胍鹽酸鹽和聚六亞甲基(雙)胍硬脂酸鹽在280℃的溫度下，對多種細菌和真菌仍具有很好的殺菌效果，因此可以用于聚丙烯、尼龍等熱塑性聚合物的抗菌處理。專利CN101037503A，發明了一種制備聚六亞甲基胍丙酸鹽粉末的生產方法，該發明利用離子分離交換膜，成功地將聚六亞甲基胍丙酸鹽從水溶液中分離出來，制成粉末狀樣品，使其可以用于塑料、橡膠的抗菌助劑。但是，這種聚六亞甲基胍丙酸鹽仍然具有一定的吸潮性，加入塑料或橡膠中后，如果經常在水中浸泡或者經常與水接觸后，長時間后會逐漸從塑料或橡膠中析出來，抗菌效率會降低，甚至消失。因此，難以滿足一些對耐水性要求較高的抗菌塑料或橡膠。專利CN1569923A、CN1445270A、CN1569923A，和US7282538B2介紹了一種先將分子鏈上帶有活性基團的酰胺基、烷基、酰基、胺基等基團的胍基聚合物與基體樹脂通過反應制成抗菌母粒，然后用其制備抗菌塑料的加工方法。這種方法，可以幫助胍基聚合物在塑料中更好得分散，并且胍基與基體樹脂結合比較牢固，不容易流失。但是，先將抗菌劑作成抗菌母粒，再加到需要改性的原料中，步驟較為繁瑣，無疑也增加了成本，而且難以在大型石化廠進行推廣。

發明內容

本發明人通過大量的試驗研究發現，在熱塑性塑料中添加很少量的一種聚胍/聚硅酸鹽復合抗菌劑，就可以使該塑料具有極好的抗菌效果，并且該抗菌塑料水洗之后，仍然具有很好的抗菌功能，該抗菌塑料的制備方法簡單，易于操作。

因此本發明的目的是提供一種抗菌熱塑性塑料組合物，該抗菌塑料抗菌效率高，耐水性強，同時制備方法簡單。

本發明的另一目的是提供所述的抗菌熱塑性塑料組合物的制備方法。