[發明專利]一種新型大規模制備高透明塑料用含銀無機抗菌母粒的方法

有效

• 申請號: 201310571097.7
• 申請日: 2013-11-15
• 公開（公告）號: CN103602019A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 李澤國;姜虹娟
• 申請（專利權）人: 李澤國
• 主分類號: C08L33/12
• 分類號: C08L33/12;C08L67/02;C08L69/00;C08L77/00;C08L81/06;C08K13/02;C08K3/08;C08K3/22;C08J3/22
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技術領域

本發明涉及塑料技術領域。更具體地，本發明涉及一種制備高透明塑料用含銀無機抗菌母粒的方法，尤其是涉及一種制備工藝簡單，生產成本低，適用于大規模生產的含銀無機抗菌母粒的制備方法。

背景技術

由于塑料具有重量輕、韌性好、成型易、成本低等優點，因此在現代工業和日用產品中，越來越多用塑料代替玻璃，特別應用于光學儀器和包裝工業方面，發展尤為迅速。用于代替玻璃的塑料被習慣稱之為透明塑料，其中性能非常優異的有PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）、PC（聚碳酸酯）、PA（聚酰胺）、PPSU(聚亞苯基砜)?或PES（聚醚砜）等等。如PMMA常被用于制作光學鏡片、水果盤或盒、保護罩、醫療假牙等；PET常被用于制作飲用水水瓶、飲料罐裝瓶等；PC被用于制作冰箱、豆漿機的透明容器零部件等；PPSU具有高度透明性、高水解穩定性，且制品可以經受重復的蒸汽消毒，故可以代替玻璃和不銹鋼用于制作蒸汽餐盤、咖啡盛器、牛奶盛器、飲料和食品分配器以及外科手術盤、牙科器械等醫療衛生器械。需要特別指出的是，PPSU奶瓶據說是目前使用最安全的奶瓶，不含雙酚A，耐高溫180度，兼并玻璃奶瓶的安全通透和PP奶瓶的輕盈耐摔的特點。

隨著科技的進步和人們生活水平的提高，人們的健康意識不斷增強，?開始高度關注日常用品尤其是食品和醫療領域的健康化和環境的清潔化問題。然而在日常生活環境中，細菌、霉菌等致病性微生物無處、無時不在，時刻威脅著人類的健康。抗菌材料的研制與應用，可有效地降低或避免細菌的交叉傳染和疾病的傳播。抗菌塑料的研發主要是抗菌母粒的研發，而當前透明抗菌母粒的研發難度很大，特別是對PC、PPSU、PES等樹脂而言，其加工溫度要求260-280℃，甚至接近300℃以上，當前在用的可以保持塑料良好透明性的三氯生（DP）、異噻唑啉酮（DCOIT和OIT）等有機抗菌劑均不能滿足加工要求，在此溫度下分解損失嚴重，并且產生大量有毒有害氣體。故滿足高溫加工條件的基本上只有無機抗菌母粒，而當前適合于制備透明抗菌母粒的無機抗菌劑主要有負載型納米銀系和非負載型納米銀系抗菌劑。其中負載型納米銀系抗菌劑主要有沸石載銀、可溶性硅酸鹽玻璃載等銀抗菌劑，因其折光指數和聚烯烴樹脂相近，而使其制得的塑料保持比較好的透明性，特別是可溶性硅酸鹽玻璃載銀抗菌劑的折光指數是1.56-1.58，而PMMA、PC等的折光指數是1.47-1.60，其二者較接近，故由其制得的抗菌塑料保持了較高的透明性，并且這類抗菌劑耐熱性高、耐久性能優良、安全性高，完全滿足塑料制品的加工工藝要求和食品、醫療領域的使用要求。但是負載型納米銀系抗菌劑等，因其顆粒尺寸控制在微米級，一般是1-10μm，添加到塑料中抗菌劑粉體的顆粒尺寸還會發生團聚而變大，造成材料表面產生較大霧度，故不能滿足高透明塑料制品的要求。另外一種非負載型納米銀系抗菌劑如納米銀單質和納米氧化銀，因其顆粒尺寸可以達到納米級，添加到樹脂中對光的折射小，不影響光線的透過，可以使塑料保持非常高的透明性。目前，這類材料的研究和應用受到了廣泛關注。

近年來，關于透明塑料用抗菌母粒及其制備方法與抗菌塑料制品研究的主要報道如下：

據報道，1983年日本品川燃料株式會社在全球首次推出載銀無機抗菌劑，屬負載型沸石載銀抗菌劑，其被很好地應用到塑料薄膜制品中，但由于其產品顆粒尺寸大，一般為1μm，長期保存和使用過程中容易變黃變黑。

美國專利US5094847公開了一種抗菌母粒的制備方法，其采用載銀無機粉體、有機銀化合物制備抗菌塑料，但是所得到塑料制品必須經電暈放電處理，否則沒有抗菌性能，即使其銀含量達到260-1000ppm也是如此。

CN?101392065A公開了一種無機抗菌塑料薄膜的制備方法，其采用的是磷酸鋯載銀抗菌劑，本身磷酸鋯和一些聚烯烴的折光指數相差較大，并且負載型納米銀顆粒尺寸較大，易團聚，不能滿足高透明塑料的實際要求。

CN?102190825A公開了一種抗菌母粒的制備方法，其采用化學轉移的方法將水性納米銀轉變成有機納米銀溶膠，然后將其與塑料樹脂直接混合干燥制成抗菌母粒。該方法看似操作簡單，但是納米銀由水相到油相的轉移控制操作比較麻煩，醇類溶劑中的殘留水份不利于納米銀在塑料樹脂中的分散；另外，通過物料簡單混合、干燥制成的抗菌母粒在儲存中可能會遇到殘留溶劑緩慢析引起來污染、納米銀直接暴露空氣中氧化變色等問題。