一种抗菌聚乙烯组合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗菌聚乙烯树脂，由以下重量份的原料制成：80‑95份的聚乙烯、2‑20份的小分子有机抗菌剂、5‑10份的引发剂、0.1‑0.5份无机抗菌剂和0.5‑5.0份的辅助单体。本发明专利技术选用带不饱和双键的季鏻盐、季铵盐两类小分子有机抗菌剂和无机抗菌剂组成复配抗菌剂制备抗菌聚乙烯。其中有机抗菌剂通过化学反应接枝基体聚乙烯树脂，同时将无机抗菌剂也加入到基体聚乙烯树脂中，制备了具有良好的抗菌效率，良好的抗菌时效性的抗菌聚乙烯。本发明专利技术产品抗菌聚乙烯树脂与原料聚乙烯树脂相比，其力学性能基本相同，可广泛应用于食品、饮料、洗化用品等包装及医疗用品、电子电器等领域。

Antibacterial polyethylene composition and preparation method thereof

The invention discloses an antibacterial polyethylene resin, made from the following raw materials in weight portion: 80 small molecules polyethylene, 95 copies of 20 copies of the 2 organic antibacterial agent and initiating agent, auxiliary monomer 0.1 0.5 inorganic antibacterial agent and 0.5 5 copies of 10 copies of the 5. The invention selects quaternary ammonium salt and quaternary ammonium salt two kinds of small molecule organic antibacterial agent and inorganic antibacterial agent with unsaturated double bond, and is compounded with antibacterial agent to prepare antibacterial polyethylene. The organic antibacterial agent by chemical grafting polyethylene matrix resin, while the inorganic antibacterial agent is added to the polyethylene matrix resin, the preparation has good antibacterial efficiency, good antibacterial effectiveness of polyethylene. The product of the invention antibacterial polyethylene resin and polyethylene resin raw materials, their mechanical properties are basically the same, can be widely used in the field of food and beverage, cleaning products such as food packaging and medical supplies, electronic appliances etc..

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌聚乙烯组合物及其制备方法
本专利技术涉及聚乙烯塑料加工领域，进一步的说，涉及一种抗菌聚乙烯组合物及其制备方法。
技术介绍
随着塑料工业的不断发展，聚乙烯作为重要塑料重要品种之一，已经在工业生产和日常生活中得到广泛应用。例如，在工业中应用于大量的各种板材、管材、薄膜，在日常生活中，制造各种餐具、儿童玩具、日常生活用品等。但是，研究发现，细菌、霉菌等有害微生物会在聚乙烯制品上滋生蔓延，影响人们身体健康。例如，聚乙烯作为食品包装材料时，若不具备杀菌、抑菌功能，会引起食物变质；用作医用材料时，危害更大。因此需要对聚乙烯赋予抗菌功能。现在已经开发出了许多抗菌聚乙烯产品。如抗菌聚乙烯水管，它具有自洁性，能够有效地抑制细菌、霉菌等微生物在管材内壁滋生，保证人们安全用水；抗菌聚乙烯制成的保鲜膜则可以防止食物腐败变质，减少食源性疾病的发生。抗菌聚乙烯材料在日常生活的应用范围已经越来越广泛。制备抗菌聚乙烯组合物一般都是将基体聚乙烯树脂、抗菌剂以及其他添加剂熔融共混制备的。目前市场上所采用的抗菌剂主要包括无机、有机抗菌剂两大类。其中，无机抗菌剂主要是负载抗菌性金属离子，如银离子、铜离子、锌离子等。可用于负载的载体种类很多，包括沸石、磷酸锆、可溶性玻璃、磷酸钙、硅胶、粉末橡胶等，例如专利US4906464、US4911898、US4059678、US5296238、US6939820、CN1323588C、CN103073769A等。有机抗菌剂则按照结构划分，常见的有季胺盐类、季磷盐类、咪唑类、吡啶类、有机金属类等。无机抗菌剂具有安全性高、耐热性好、杀菌持久等特点。然而其杀菌不具有即时性，并且由于采用贵金属导致其价格较高。有机抗菌剂具有杀菌速度快、抗菌防霉效果好，使用范围广等优点，但也存在易产生耐药性、耐热性差等问题。有机抗菌剂与一般无机载体的相容性较差，不利于负载使用，一般直接将其直接添加到塑料中使用，因此不像无机抗菌剂那样缓慢释放金属离子而具有抗菌持久性，在使用过程中易迁出，使用寿命短。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种抗菌聚乙烯树脂组合物及其制备方法，该抗菌聚乙烯组合物具有良好的抗菌效率，良好的抗菌时效性。本专利技术是通过将有机抗菌剂与聚乙烯树脂化学结合，使其具有了抗菌长效性，同时为了弥补有机抗菌剂的不足，再添加无机抗菌剂来提高抗菌聚乙烯抗菌效果的。本专利技术采用简便、高效的反应挤出工艺，将抗菌范围广、效率高的小分子有机抗菌剂通过化学反应键接在聚乙烯树脂分子上，再添加无机抗菌剂，制备成具有广谱性、高效持久型的抗菌聚乙烯树脂。本专利技术的第一个方面在于提供一种抗菌聚乙烯树脂，由以下重量份的原料制成：80-95份的聚乙烯、2-20份的小分子有机抗菌剂、5-10份的引发剂、0.1-0.5份无机抗菌剂和0.5-5.0份的辅助单体；所述聚乙烯为高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯中的任意一种；所述小分子有机抗菌剂为季鏻盐或季铵盐；所述季鏻盐为烯丙基三苯基氯化鏻、乙烯基苄基三丁基氯化鏻、乙烯基苄基三己基氯化鏻、乙烯基苄基三辛基氯化鏻、乙烯基苄基癸烷基二甲基氯化鏻、乙烯基苄基十八烷基二甲基氯化鏻、烯丙基三苯基溴化鏻、2-甲基-3-对硝基苯基烯丙基三苯基溴化鏻中的任一种或多种的混合物；所述季胺盐为甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基丁基溴化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十二烷基溴化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵、对甲基苯乙烯基二甲基十二烷基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基正十四烷基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基正十六烷基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基乙基二甲基溴化铵、烯丙基三甲基溴化铵、烯丙基三甲基氯化铵、烯丙基辛基二甲基氯化铵、烯丙基十二烷基二甲基氯化铵、烯丙基十六烷基二甲基氯化铵烯丙基十八烷基二甲基氯化铵、烯丙基苯基二甲基氯化铵、烯丙基苄基二甲基氯化铵、乙烯基苄基三甲基氯化铵中的任一种或多种的混合物；所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化二碳酸二丙酯、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二丁酯、过氧化二碳酸二叔丁酯、过氧化二碳酸二环己酯、过氧化叔戊酸叔丁基酯中的任一种；所述无机抗菌剂为含有银离子和/或锌离子的无机抗菌剂；所述辅助单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、十一烯酸、丙稀酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异戊酯、甲基丙烯酸异丁酯的任一种或多种的混合物。优选的，所述季鏻盐为乙烯基苄基三丁基氯化鏻、乙烯基苄基三己基氯化鏻、烯丙基三苯基溴化鏻、乙烯基苄基三辛基氯化鏻、乙烯基苄基癸烷基二甲基氯化鏻中的任一种或多种的混合物；所述季铵盐为甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵、对甲基苯乙烯基二甲基十二烷基氯化铵中的任一种或多种的混合物；所述引发剂为过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二丁酯、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化二碳酸二叔丁酯中的任一种；所述无机抗菌剂为Ag-磷酸盐玻璃抗菌剂、Ag-磷酸锆抗菌剂、载Zn玻璃抗菌剂中的任一种；所述辅助单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸异戊酯、甲基丙烯酸异丁酯中的任一种。进一步优选的，所述聚乙烯为高密度聚乙烯，所述小分子有机抗菌剂为乙烯基苄基三丁基氯化鏻或乙烯基苄基三丁基氯化鏻与乙烯基苄基三己基氯化鏻的混合物，所述引发剂为过氧化二碳酸二异丙酯或过氧化二碳酸二丁酯，所述无机抗菌剂为Ag-磷酸锆抗菌剂或Ag-磷酸盐玻璃抗菌剂，所述辅助单体为丙烯酸。优选的，所述聚乙烯为低密度聚乙烯，所述小分子有机抗菌剂为烯丙基三苯基溴化鏻、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵、乙烯基苄基三己基氯化鏻中的任一种，所述引发剂为过氧化苯甲酰或过氧化二碳酸二丁酯，所述无机抗菌剂为载Zn玻璃抗菌剂、Ag-磷酸盐玻璃抗菌剂、Ag-磷酸锆抗菌剂中的任一种，所述辅助单体为甲基丙烯酸、丙烯酸异戊酯、丙烯酸中的任一种。优选的，所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯，所述小分子有机抗菌剂为对甲基苯乙烯基二甲基十二烷基氯化铵、乙烯基苄基三辛基氯化鏻、乙烯基苄基三己基氯化鏻中的任一种，所述引发剂为过氧化月桂酰或过氧化二碳酸二丁酯，所述无机抗菌剂为载Zn玻璃抗菌剂或Ag-磷酸锆抗菌剂，所述辅助单体丙烯酸异戊酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸中的任一种。优选的，所述聚乙烯为茂金属聚乙烯，所述小分子有机抗菌剂为对甲基苯乙烯基二甲基十二烷基氯化铵、乙烯基苄基癸烷基二甲基氯化鏻、乙烯基苄基三己基氯化鏻中的任一种，所述引发剂过氧化月桂酰或过氧化二碳酸二叔丁酯，所述无机抗菌剂为的载Zn玻璃抗菌剂或Ag-磷酸锆抗菌剂，所述辅助单体丙烯酸异戊酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸中的任一种。优选的，制成抗菌聚乙烯树脂原料中小分子有机抗菌剂为5-10份，无机抗菌剂为0.5-3.0份。本专利技术的第二个方面在于提供制备第一方面所述抗菌聚乙烯树脂的方法，包括以下步骤：S1，按照原料重量比例称取各种原料，先将小分子有机抗菌剂与辅助单体充分混合，混合均匀后将引发剂加入，充分混合均匀，得到混合物A；再将聚乙烯树脂和无机抗菌剂混合物充分混合，混合均匀后得到混合物B；S2，已混合均匀的混合物B与混合均匀的混合物A，进行机械混合，反应挤出，冷却，切粒，最后将颗粒烘干；本专利技术的第三个方面在于提供制备第一方面所述抗菌聚乙烯树脂的方法，包括以下步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗菌聚乙烯树脂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：80‑95份的聚乙烯、2‑20份的小分子有机抗菌剂、0.1‑0.5份的引发剂、0.1‑5.0份的无机抗菌剂和5‑10份的辅助单体；所述聚乙烯为高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯中的任意一种；所述小分子有机抗菌剂为季鏻盐或季铵盐；所述季鏻盐为烯丙基三苯基氯化鏻、乙烯基苄基三丁基氯化鏻、乙烯基苄基三己基氯化鏻、乙烯基苄基三辛基氯化鏻、乙烯基苄基癸烷基二甲基氯化鏻、乙烯基苄基十八烷基二甲基氯化鏻、烯丙基三苯基溴化鏻、2‑甲基‑3‑对硝基苯基烯丙基三苯基溴化鏻中的任一种或多种的混合物；所述季胺盐为甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基丁基溴化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十二烷基溴化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵、对甲基苯乙烯基二甲基十二烷基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基正十四烷基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基正十六烷基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基乙基二甲基溴化铵、烯丙基三甲基溴化铵、烯丙基三甲基氯化铵、烯丙基辛基二甲基氯化铵、烯丙基十二烷基二甲基氯化铵、烯丙基十六烷基二甲基氯化铵烯丙基十八烷基二甲基氯化铵、烯丙基苯基二甲基氯化铵、烯丙基苄基二甲基氯化铵、乙烯基苄基三甲基氯化铵中的任一种或多种的混合物；所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化二碳酸二丙酯、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二丁酯、过氧化二碳酸二叔丁酯、过氧化二碳酸二环己酯、过氧化叔戊酸叔丁基酯中的任一种；所述无机抗菌剂为含有银离子和/或锌离子的无机抗菌剂；所述辅助单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、十一烯酸、丙稀酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异戊酯、甲基丙烯酸异丁酯的任一种或多种的混合物。...

【技术特征摘要】
1.一种抗菌聚乙烯树脂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：80-95份的聚乙烯、2-20份的小分子有机抗菌剂、0.1-0.5份的引发剂、0.1-5.0份的无机抗菌剂和5-10份的辅助单体；所述聚乙烯为高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯中的任意一种；所述小分子有机抗菌剂为季鏻盐或季铵盐；所述季鏻盐为烯丙基三苯基氯化鏻、乙烯基苄基三丁基氯化鏻、乙烯基苄基三己基氯化鏻、乙烯基苄基三辛基氯化鏻、乙烯基苄基癸烷基二甲基氯化鏻、乙烯基苄基十八烷基二甲基氯化鏻、烯丙基三苯基溴化鏻、2-甲基-3-对硝基苯基烯丙基三苯基溴化鏻中的任一种或多种的混合物；所述季胺盐为甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基丁基溴化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十二烷基溴化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵、对甲基苯乙烯基二甲基十二烷基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基正十四烷基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基正十六烷基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基乙基二甲基溴化铵、烯丙基三甲基溴化铵、烯丙基三甲基氯化铵、烯丙基辛基二甲基氯化铵、烯丙基十二烷基二甲基氯化铵、烯丙基十六烷基二甲基氯化铵烯丙基十八烷基二甲基氯化铵、烯丙基苯基二甲基氯化铵、烯丙基苄基二甲基氯化铵、乙烯基苄基三甲基氯化铵中的任一种或多种的混合物；所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化二碳酸二丙酯、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二丁酯、过氧化二碳酸二叔丁酯、过氧化二碳酸二环己酯、过氧化叔戊酸叔丁基酯中的任一种；所述无机抗菌剂为含有银离子和/或锌离子的无机抗菌剂；所述辅助单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、十一烯酸、丙稀酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异戊酯、甲基丙烯酸异丁酯的任一种或多种的混合物。2.如权利要求1所述的抗菌聚乙烯树脂，其特征在于，所述季鏻盐为乙烯基苄基三丁基氯化鏻、乙烯基苄基三己基氯化鏻、烯丙基三苯基溴化鏻、乙烯基苄基三辛基氯化鏻、乙烯基苄基癸烷基二甲基氯化鏻中的任一种或多种的混合物；所述季铵盐为甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵、对甲基苯乙烯基二甲基十二烷基氯化铵中的任一种或多种的混合物；所述引发剂为过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二丁酯、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化二碳酸二叔丁酯中的任一种；所述无机抗菌剂为Ag-磷酸盐玻璃抗菌剂、Ag-磷酸锆抗菌剂、载Zn玻璃抗菌剂中的任一种；所述辅助单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸异戊酯、甲基丙烯酸异丁酯中的任一种。3.如权利要求2所述的抗菌聚乙烯树脂，其特征在于，所述聚乙烯为高密度聚乙烯，所述小分子有机抗菌剂为乙烯基苄基三丁基氯化鏻或乙烯基苄基三丁基氯化鏻与乙烯基苄基三己基氯化鏻的混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢炳，
申请(专利权)人：谢炳，
类型：发明
国别省市：中国香港,81