[發明專利]一種高強度抗菌塑料及其制備方法

有效

• 申請號: 202011084374.8
• 申請日: 2020-10-12
• 公開（公告）號: CN112920445B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 王仁滸
• 申請（專利權）人: 廣東特普愛高分子材料有限公司
• 主分類號: C08J7/06
• 分類號: C08J7/06;C08L27/06;C08L91/00;C08K3/34;C09D5/14
• 代理公司: 杭州知管通專利代理事務所(普通合伙) 33288
• 代理人: 黃華

本發明公開了一種高強度抗菌塑料及其制備方法。高強度抗菌塑料包括以下原料，按重量份數計，聚氯乙烯36?45份、填料25?32份、改性劑14?19份、抗菌劑3?7份、著色劑1?5份、潤滑劑0.7?1.5份。本發明選擇石墨烯、碳納米管等高強度材料作為填料，以鈦酸四丁酯、納米銀粒子為主要原料反應形成了包覆納米銀粒子的二氧化鈦納米線抗菌劑，該抗菌劑中納米銀粒子與二氧化鈦納米線協同作用可賦予塑料高效的殺菌抑菌性能；又以環氧大豆油為主要原料制備了改性劑，改性劑作為橋梁連接聚氯乙烯和填料等組分，增強各組分間的相容性和粘附力；本發明制備的聚氯乙烯塑料具有強度高、抗菌性能優的特點，可被廣泛應用。

技術領域

本發明涉及塑料合成技術技術領域，具體為一種高強度抗菌塑料及其制備方法。

背景技術

塑料是以樹脂單體為原料，通過加聚或縮聚反應聚合而成的高分子化合物，俗稱塑料，可以自由改變成分及色彩、形體、樣式，由合成樹脂及填料、增塑劑、穩定劑、潤滑劑、色料等添加劑組成。廣泛應用于用于化妝品包裝盒、玩具、電器外殼、日用塑料制品、工業容器、超薄制品、包裝袋、編織袋的吹塑著色、紡織纖維等塑料制品中；涉及人類活動的方方面面，給人民生活帶來巨大的便利。過去人們主要追求塑料制品的色澤、形狀帶來的美感，近些年來，人們逐漸重視健康問題，越來越關心家用電器如洗衣機、冰箱、電腦鍵盤等、日常生活用品如兒童玩具、馬桶座便器等表面滋生細菌帶來的健康危害，因此有必要生產抗菌塑料產品，使塑料本身具有抗菌性，保證塑料制品表面微生物包括細菌、真菌、酵母菌、藻類、病毒等的生長和繁殖維持在健康指標范圍內。

現有抗菌塑料通過多種不同方式添加抗菌劑，增加塑料的抗菌，起到得了一定的效果；但大多數抑菌效果較短暫，且很多抗菌塑料還存在機械強度不高的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高強度抗菌塑料及其制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：一種高強度抗菌塑料包括以下原料，按重量份數計，聚氯乙烯36-45份、填料25-32份、改性劑14-19份、抗菌劑3-7份、著色劑1-5份、潤滑劑0.7-1.5份。

進一步的，所述抗菌劑主要由二氧化鈦納米線、納米銀粒子、硅烷溶液、雙氧水制得。

進一步的，所述改性劑主要由環氧大豆油、二甘醇、己二酸反應制得。

進一步的，所述環氧大豆油的環氧值為2-6。

進一步的，所述硅烷溶液為3-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-巰丙基三甲氧基硅烷中的任意一種或多種。

進一步的，所述填料為碳納米管、二氧化硅、石墨烯、陶瓷粉、碳酸鈣、云母中的任意一種或多種。

一種高強度抗菌塑料的制備方法，包括以下步驟；

(1)將鈦酸四丁酯分散于水溶液中，加入雙氧水和氫氧化鋰溶液，攪拌，升溫至100-110℃，反應，過濾得到物質A；對物質A退火處理，加入乙酸溶液，至PH為6.8-7.2，洗滌，干燥，加入硝酸溶液中，升溫至215-225℃，反應，得到二氧化鈦納米線；將二氧化鈦納米線溶于無水乙醇中，攪拌，升溫至90-100℃，加入納米銀粒子、硅烷溶液，攪拌，得到抗菌劑；

(2)將二甘醇、己二酸混合，攪拌，加入濃硫酸；升溫至215～225℃，氮氣保壓，反應，降溫，加入環氧大豆油、四氟硼酸，升溫至115-125℃，氮氣保壓，冷卻至室溫，制得改性劑；

(3)將聚氯乙烯、改性劑混合，升溫至175-185℃，攪拌；保持恒溫，加入填料、著色劑、潤滑劑，高速攪拌，形成熔融液；熔融液經雙螺桿擠出機擠出，造粒，壓制成型，得到塑料板基材；

(4)取塑料板基材，濃硫酸擦洗，去離子水沖洗；浸于刻蝕液，取出塑料板基材，干燥，在塑料板基材表面均勻涂布抗菌劑、固化液，固化得到高強度抗菌塑料成品。