[發明專利]一種天然抗菌耐老化聚乙烯材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201510422255.1
• 申請日: 2015-07-12
• 公開（公告）號: CN104961964A
• 公開（公告）日: 2015-10-07
• 發明（設計）人: 陸思燁
• 申請（專利權）人: 陸思燁
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L91/00;C08K13/06;C08K9/02;C08K9/04;C08K3/36;C08K5/42;C08K5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

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乙烯材料及其制備方法。

背景技術

聚乙烯(PE)是乙烯經聚合制得的一種熱塑性樹脂。它無臭、無毒，手感似蠟，具有良好的耐低溫性、耐穿刺性和沖擊性能，特別是化學穩定性，能耐大多數酸堿的侵蝕，常溫下不溶于一般溶劑，吸水性小，被廣泛應用于電線電纜、家電、汽車、日用品、包裝及醫療器械等領域，尤其近年來更發展到與人體密切接觸的餐具、容器、玩具、管道、單絲、薄膜等制品。但聚乙烯對于環境很敏感，尤其耐光氧老化性差，諸多的聚乙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。且由于不具有抗菌性，聚乙烯制品用一段時間過后，其表面會變得骯臟，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有害微生物，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，這些缺點極大的限制了聚乙烯在各個領域中的應用范圍。

有鑒于上述因素，人們對聚乙烯的抗菌性進行了深入廣泛的研究，得到了各種抗菌聚乙烯。對聚乙烯抗菌性的研究涉及到抗菌劑的開發、抗菌處理方法的研究等方面。目前廣泛使用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，用量相對較大，成本高。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，但耐熱性差，易析出，毒性較大，不僅抗菌持久性短，而且被人體吸收，對人體健康會造成很大的潛在危害，實用價值不高。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，抗菌成分單一，抗菌譜窄，其與聚乙烯之間的相容性差，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，為了達到聚乙烯制品所需的耐老化指標，通常采用共混改性的方法往聚乙烯中添加抗氧劑來提高其耐老化性能。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乙烯制品表面析出的趨勢，不僅會喪失耐老化能力，而且還會污染環境和危害人體健康。

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，且綠色環保、功效持久，使用壽命長的聚乙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植物源提取物作為抗菌劑均勻分布在聚乙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乙烯材料及其制備方法，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：一種抗菌耐光氧老化聚乙烯材料，該聚乙烯材料按重量百分比計由以下原料組成：聚乙烯70～90％，植物源提取物2.5～7％，納米黃土5～17.5％，元寶楓籽油1.3～2.8％，十二烷基乙氧基磺基甜菜堿1.2～2.7％；所述的植物源提取物是由重量百分含量20～30％的核桃青皮，35～55％的假升麻根和25～35％的連翹葉提取制得，其制備方法包括以下步驟：

①制備植物源提取物：按配比稱取核桃青皮、假升麻根、連翹葉分別去雜，洗凈，干燥后混合，粉碎成30～60目碎片，加入相當于碎片重量5～10倍的濃度為75～90wt％的乙醇溶液，浸泡3h，回流提取50min，過濾，濾渣中加入相當于濾渣重量3～8倍的濃度為60～75wt％的乙醇溶液，回流提取30min，過濾，合并兩次濾液過D101大孔吸附樹脂柱，先用水洗，棄去水洗液，再用濃度為45～70wt％的乙醇溶液洗脫，收集醇洗脫液，減壓濃縮，噴霧干燥，得到植物源提取物；

②制備納米黃土：采集一定量的黃土緩慢置于已加入12倍該黃土重量的水容器中，滴加入占黃土重量0.2～3％的碳酸鈉和15～50％的濃度為1～50wt％的氫氧化鈉溶液，在50～65℃下攪拌反應1～6h，再加入適量醋酸調pH值為中性，升溫至70～90℃，加入占黃土重量0.1～1.5％的十二烷基苯磺酸鈉攪拌反應0.5～3h，過濾，濾餅用去離子水洗滌3～5次，150℃下鼓風烘干，研磨至粒徑小于1200目，得到白色的納米黃土；