[發明專利]一種天然抗菌耐老化聚丙烯材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201510413830.1
• 申請日: 2015-07-05
• 公開（公告）號: CN104987600A
• 公開（公告）日: 2015-10-21
• 發明（設計）人: 陸思燁
• 申請（專利權）人: 陸思燁
• 主分類號: C08L23/14
• 分類號: C08L23/14;C08L23/12;C08L91/00;C08K9/12;C08K9/00;C08K9/02;C08K3/34;C08K5/00;C08K5/19
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技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，尤其涉及一種天然抗菌耐老化聚丙烯材料及其制備方法。

背景技術

聚丙烯(PP)是由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹脂，通常為無毒、無臭、無味的乳白色高結晶的聚合物。因其原料來源豐富、質量輕、加工性能優良，機械性能好，耐腐蝕，價格低廉等優點，廣泛用于家電、汽車、建筑、辦公、廚具、玩具、食品包裝及日用品等領域，在塑料工業中占有舉足輕重的地位。然而，聚丙烯沖擊強度較差，成型收縮率較大，不耐熱氧老化和光老化。諸多的聚丙烯制品在室外使用時易老化，變脆或粉化，甚至脆裂，影響其使用性能。同時由于聚丙烯不具有抗菌性，其制品用一段時間過后，表面會變得骯臟，滋生各種細菌、霉菌、真菌等有害微生物。特別在溫度、濕度等客觀條件適宜時更易繁殖蔓延，不同的人接觸就會導致交叉感染，成為細菌污染源和疾病傳播源，給人類健康帶來了巨大的威脅，限制了聚丙烯在各個領域進一步的廣泛應用。

有鑒于上述因素，近些年，國內外很多學者都在致力于研究開發具有抗菌功能的聚丙烯，取得了一定的成果。經檢索，目前用于聚丙烯的抗菌劑按結構主要分為無機、有機和天然三大類。無機抗菌劑采用銀、鋅、銅等金屬離子為抗菌劑，以磷酸鹽、膨潤土、沸石等多孔無機非金屬材料為載體制得，具有抗菌效率高，耐熱性強，但容易氧化變色而使抗菌能力降低乃至失效，力學性能大幅度下降，用量也相對較大，成本高，市場推廣困難。有機抗菌劑包括季胺鹽類、咪唑類、吡啶類、有機金屬類等，雖然殺菌效率較高，添加量較少，但緩釋性能差，易析出，影響抗菌持久性，且毒性較大，對人體健康會造成很大的潛在危害。與之相比，天然抗菌劑是從植物、動物或生物中提取的，其來源廣泛，成本低，具有安全無毒、抗菌效率高、耐熱性佳、顏色穩定性好、不易產生耐藥性和環境友好等優點，故其應用和研究越來越受到人們的重視。但天然抗菌劑通常是從一種植物、動物或生物中提取而成，抗菌成分較單一，抗菌譜窄，其與聚丙烯之間的相容性差，易產生團聚、分散不均勻等問題，且在使用過程中抗菌成分易析出，抗菌效果不能持久。此外，現有抗菌劑不能同時兼具抗菌耐老化和保健功能，為了達到聚丙烯制品所需的耐老化指標，添加抗氧劑是防止聚丙烯制品氧化的一種有效手段。但公知的抗氧劑多為有一定毒性的小分子化合物，在陽光、氧和熱作用下都有逐漸向聚丙烯制品表面析出的趨勢，存在易失效和衛生安全隱患。

因此，研究出一種同時具備天然抗菌耐老化、保健與力學性能，且功效持久，使用壽命長的聚丙烯材料顯得尤為重要。

發明內容

本發明的目的就是提供一種納米黃土負載果核提取物作為抗菌劑均勻分布在聚丙烯基體中而使多種生物活性物質協同增效的天然抗菌耐老化聚丙烯材料及具制備方法，以解決現有技術存在的問題。

為了實現上述目的，本發明是通過以下技術方案實現的：一種天然抗菌耐老化聚丙烯材料，按重量百分比計，其原料配方組成為：聚丙烯65～90％，果核提取物3～11％，納米黃土6～20％，牡丹籽油0.9～2.5％，烷基羥磺基丙基甜菜堿0.1～1.5％，所述的果核提取物是由重量百分含量25～35％的芒果核、35～55％的山茱萸果核和20～30％的荔枝核提取制得，其制備方法包括以下步驟：

①制備果核提取物：按配方稱取芒果核、山茱萸果核、荔枝核分別去雜，洗凈，干燥后混合，磨碎成180～250目細粉，加入相當細粉9～15倍重量的濃度為70～85wt％的乙醇室溫有氧環境下浸提2h，然后在頻率20kHz、功率150～250W、溫度35～60℃下超聲提取50min，過濾，濾渣用上述同法再提取2次，合并3次濾液回收乙醇，濃縮液過AB-8大孔樹脂柱吸附，先用水洗，棄去水洗液，再用濃度為35～70wt％的乙醇溶液洗脫，收集洗脫液，減壓濃縮，噴霧干燥，得到果核提取物；

②制備納米黃土：采集一定量的黃土送入馬弗爐中，200～500℃下煅燒0.5～3h，冷卻后粉碎成100～150目粗粉，加入相當于粗粉重量6～15倍的濃度為0.5～25wt％的鹽酸溶液，在65～75℃下攪拌反應1～5h，加入適量濃度為30wt％的氫氧化鈉溶液調pH值為中性，室溫攪拌反應1.5h，過濾，濾餅用去離子水洗滌2～3次，在100℃下焙烘至含水量≤1.5％，研磨至粒徑1200～2000目，得到白色的納米黃土；