[發明專利]一種抗菌性聚乙烯泡沫塑料及其制備方法

有效

• 申請號: 201010204431.1
• 申請日: 2010-06-18
• 公開（公告）號: CN102286164A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 劉濤;李杰;張師軍;徐凱;張麗英;王小蘭;邵靜波;張洪波
• 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: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08J9/10
• 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

本發明涉及抗菌塑料組合物，更確切的說，涉及一種抗菌性聚乙烯泡沫塑料及其制備方法。

背景技術

聚乙烯(PE)泡沫材料中穩定的氣泡層可以賦予材料良好的絕熱性、吸音隔音性、良好的柔韌性以及較輕的質量，因此可以用作保溫材料如保溫板、保溫暖壺、保溫飯盒、隔音材料、精密儀器、家電等包裝材料、汽車用部件、救生用材料、容器瓶塞內的密封墊片等。隨著人們生活水平的提高，越來越多的領域內都對材料的衛生性能提出了更高要求，特別是與人們直接的制品，因此有必要賦予聚乙烯泡沫材料抗菌性。

人們對有機抗菌劑的認知最早來自于一些植物和動物的提取物，天然抗菌劑由于其耐熱性差(在150～180℃開始分解炭化)，藥效持續時間短，同時受到安全性和加工條件的制約，目前還未實現大規模的商品化。另一類占主導地位的有機抗菌劑是合成有機抗菌劑，主要品種有：季胺鹽類、雙胍類、醇類、酚類、有機金屬類、吡啶類、咪唑類、噻吩類等。其作用機理主要是與細菌和霉菌的細胞膜表面陰離子結合，或與硫基反應，破壞蛋白質和細胞膜的合成系統，抑制細菌和霉菌繁殖。合成有機抗菌劑具有速效、防霉效果優良等特性，但它同時具有耐熱性較差、藥效持續時間短等缺點，因此很少用在塑料制品上。

隨著有機合成抗菌劑技術的發展，通過改變某些有機抗菌劑的組成結構、提高其聚合度可以達到提高其抗菌性能和穩定性的目的，聚胍(胍鹽聚合物)就是近期研究的一個熱點。由于胍基是親水基團，以前胍類抗菌劑多是以水溶液的形式應用于環境或制品的表面消毒以及紡織品的后整理，例如，GB2182245，JP?05209195，US?4891423，CN?1390876A，CN?1227219C，CN101156586A等專利主要介紹水溶性聚胍的合成和應用。

專利CN1401695A公布了一種抗菌防霉聚乙烯(PE)泡沫塑料，通過向聚乙烯體系中添加含有銀離子、鋅離子、銅離子或其中任兩種或多種混合物作為抗菌劑的抗菌母粒，制備出抗菌防霉聚乙烯泡沫塑料。

專利CN1401690A公布了一種抗菌防霉擠出化學交聯聚乙烯泡沫塑料，其中的抗菌劑為以銀離子為活性組分的銀系抗菌劑、以鋅離子為活性組分的鋅系抗菌劑、以銅離子為活性組分的銅系抗菌劑或它們其中的兩種或多種混合物。

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。無機類中抗菌效果較好的多為銀系抗菌劑，具有耐熱性較高的優點，但因銀系抗菌劑成本高，用量相對較大，且易變色，用其制備的抗菌塑料制品存在易變色且成本較高的缺點；有機類抗菌劑殺菌效率較高，添加量較少，但用其制備的抗菌塑料制品存在耐熱性差，易析出，安全性低等缺點。

發明內容

針對上述提到的現有技術中的缺陷，本發明的目的之一在于提供一種抗菌性聚乙烯泡沫材料組合物，具有較好耐水洗性，安全可靠，不易變色等優點，以滿足日益迫切的來自生產生活各方面的需求。

本發明所述的抗菌性聚乙烯泡沫材料組合物，包含有共混的以下組分：聚乙烯、復合抗菌劑和化學發泡劑。

聚乙烯材料在發泡過程中，需要具有較好的熔體強度和粘彈性以保持住泡孔，又不會限制泡孔的膨脹。過大的粘彈性和熔體強度，使得泡孔膨脹時會受到較大阻力，氣泡膨脹速率慢，泡孔微小細密，難以得到膨脹倍率較高的泡沫材料。而過低的粘彈性和熔體強度，又難以維持泡孔，泡孔在膨脹過程中，速率極快，難于控制，且泡孔容易坍塌破損，易形成大而稀疏的泡孔，制品的機械強度也會損失。所以，只有PE的熔體強度較高時，PE才適宜進行發泡工藝。用于本發明的聚乙烯基體樹脂選自低密度聚乙烯(LDPE)，由于其具有長支鏈結構，具有較高的熔體強度，故此具有較好的發泡性能。本發明的聚乙烯基體樹脂也可以選用現有技術中的交聯聚乙烯，由于其具有網絡結構，具有較高的熔體強度，因此具有較好的發泡性能。所述交聯聚乙烯，一般可以優選凝膠含量約為20～40％wt。

本發明使用的復合抗菌劑是一種難溶于水，粒徑小，殺菌效率高的聚胍/聚硅酸鹽復合抗菌劑，由水溶性聚胍無機酸鹽或有機酸鹽的水溶液和水溶性硅酸鹽的水溶液混合后，加入水溶性金屬鹽的水溶液得到的。用量按照基體聚乙烯為100重量份數計，為0.2～2重量份，優選0.5～1.3份。