塑料抗菌的复合纳米材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及纳米塑料技术领域，更具体地，本发明专利技术涉及塑料抗菌的复合纳米材料及其制备方法。本发明专利技术塑料抗菌的复合纳米材料至少包括如下重量份数的组分：15‑95重量份的塑料粉末，5‑25重量份的玻璃纤维，1‑5重量份的复合抗菌材料，0.1‑5重量分的复合耐黄变剂。本发明专利技术的塑料抗菌的复合纳米材料中的抗菌剂分布均匀，添加量少，具有抗菌持久、耐黄变及环保性能，且制备方法简单。

Plastic antibacterial composite nano material and preparation method thereof

The invention relates to the technical field of nano plastics, and more specifically, the invention relates to plastic antibacterial composite nano materials and a preparation method thereof. The composite nanomaterial of the invention of the invention includes at least the component of the number of weight as follows: 15 plastic powder of 95 weight, 5 glass fiber of 25 weight, 1 compound antibacterial material with 5 weight, 0.1 composite yellowing agent with 5 weight points. The antibacterial agent in the composite nanomaterial of the invention has uniform distribution, little addition, durable antibacterial, yellowing resistance and environmental protection, and the preparation method is simple.

【技术实现步骤摘要】
塑料抗菌的复合纳米材料及其制备方法
本专利技术涉及纳米塑料
，更具体地，本专利技术涉及塑料抗菌的复合纳米材料及其制备方法。
技术介绍
随着社会的发展和国民生活水平的提高，塑料由于其具有容易成型、轻质、稳定等特性，而成为人们各种日常用品的制造原料，尤其是在浴室、厨房等易潮的环境，由于塑料制品不会吸附水分且不易潮湿，更成为较理想的卫浴用品与厨房用品材质而被广泛使用。然而，以塑料材质所制成的卫浴或厨房用品，大多不具备抗菌、除臭或净化等附加功能，长期使用下仍具有容易滋生细菌、变黄或者产生异味的缺点，尤其是白色塑料制品。在自然太阳光、紫外线长时间照射下或在热、氧、应力、微量水分、杂质、不正当工艺等作用下颜色发黄的现象，叫做黄变。引起黄变的原因很复杂，一般分为以下四种：（一）聚合物结构本身性能的影响：聚合物大分子链键之间存在键能，当提供的能量大于键能时，则分子链容易生产活性中心，会使聚合物在使用和贮存的过程中产生逐步的降解导致黄变；（二）光的影响：当材料吸收光能后在吸收的部位上的分子链就会产生碳碳键或是碳氢键的裂解；（三）热、氧的影响：材料发生氧化作用，热会加速材料的氧化过程。形成过氧化结构后容易形成游离基，导致浅、白色材料变色。氧对不饱和的二烯烃材料破坏作用最为显著，热的作用，除了能活化氧化外，还能导致—C—C—键的断裂和双键的破裂；（四）其它因素的影响:变黄还与材料中添加的助剂、存在的水分、杂质以及加工生产工艺有关。此外，虽然市面上已有标榜具有抗菌功能的塑料制品，如抗菌切菜板，然而此类产品多是通过直接在塑料原料中添加预定量的抗菌剂而提供抗菌功能，由于抗菌剂成本高，故相较于塑料原料的用量，其添加量通常极少而有抗菌效果较不明确的疑虑，此外，直接将抗菌剂添加在塑料原料中易发生抗菌剂分布不均匀的情形，并使所制出的塑料制品只在某些局部区域才有抗菌剂分布，未分布抗菌剂的区域仍易附着细菌，导致该塑料制品的抗菌效果不够完整，无法满足市场产品的需求。此外，研究表面市面上一般采用纳米银抗菌剂，但是这类抗菌剂不耐黄变、耐候性也不好，往往使用寿命短，难以实际应用。这主要是由于纳米银在塑料体系中的分散性不好，随着时间推移，往往会团聚，导致作用面积小，抗菌持久性差。而且纳米银本身不具备很好的自由基淬灭作用，这也导致其抗老化性能差易黄变。为了进一步提升人们的生活质量，并使各种日常用品在使用上确实能符合安全卫生的需求，因此，研发具有有效地抗菌塑料复合纳米材料具有重要的意义。
技术实现思路
为了解决上述问题本专利技术提供塑料抗菌的复合纳米材料及其制备方法，本专利技术的塑料抗菌的复合纳米材料中的抗菌剂分布均匀，添加量少，具有抗菌持久、耐黄变及环保性能，且制备方法简单。塑料抗菌的复合纳米材料，所述塑料抗菌的复合纳米材料至少包括如下重量份数的组分：15-95重量份的塑料粉末，5-25重量份的玻璃纤维，1-5重量份的复合抗菌材料，0.1-5重量分的复合耐黄变剂；其中，所述复合抗菌材料，由下述重量份的组分组成：10-40重量份的聚轮烷与0.01-0.5重量份的银系抗菌剂复合制备而成，所述聚轮烷具有环状分子、通过环状分子的线性分子和在线性分子的相对末端配置以保持所述环状分子用所述线性分子刺穿的封端基团，所述环状分子为羟基环糊精；所述复合耐黄变剂，由下述重量份的组分组成：10-30份重量份的2-(2’-羟基-3’,5’-二戊基苯基)–苯并三唑、30-60重量份的钛白粉、20-40重量的份二丁基羟基甲苯、5-15重量份的2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。在一种实施方式中，所述塑料粉末选自乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的一种或几种材料组合制备而得。在一种实施方式中，所述银系抗菌剂选自银、硝酸银、磺胺嘧啶银、氯化银中的一种或多种；优选地，所述银系抗菌剂选自硝酸银或磺胺嘧啶银。在一种实施方式中，所述羟基环糊精为α-环糊精、β-环糊精或γ-环糊精；优选地；所述羟基环糊精为α-环糊精。本专利技术的另一个目的在于提供制备所述的塑料抗菌的复合纳米材料的方法，按配比称取各组分，混合均匀后，熔融混炼、挤出造粒，即得塑料抗菌的复合纳米材料。在一种实施方式中，所述混合为将各组分加入到高速混合机中，室温下控制转速在300-400转/分钟，混合5-10分钟。在一种实施方式中，所述熔融混炼的温度为190-240℃。本专利技术的又一个目的在于提供所述的塑料抗菌的复合纳米材料的用途，所述塑料抗菌的复合纳米材料应用于日用品的塑料件领域。本专利技术的有益技术效果为：通过巧妙地利用多羟基的环糊精，增强抗菌剂与塑料分子链间的作用力，使得抗菌剂较为固定，不易移动，以抑制团聚。此外，采用稳定性较好的磺胺嘧啶银，可以进一步提高抗菌效果。与此同时，通过引入咪唑基团，可以有效猝灭自由基，降低老化，从而有效抑制黄变。因而得到的产品同时具备抗菌持久且耐黄变的优异性能。参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。具体实施方式参选以下本专利技术的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本专利技术的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本专利技术所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖而非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本专利技术并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本专利技术不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。此外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.塑料抗菌的复合纳米材料，其特征在于，所述塑料抗菌的复合纳米材料至少包括如下重量份数的组分：15‑95重量份的塑料粉末，5‑25重量份的玻璃纤维，1‑5重量份的复合抗菌材料，0.1‑5重量分的复合耐黄变剂；其中，所述复合抗菌材料，由下述重量份的组分组成：10‑40重量份的聚轮烷与0.01‑0.5重量份的银系抗菌剂复合制备而成，所述聚轮烷具有环状分子、通过环状分子的线性分子和在线性分子的相对末端配置以保持所述环状分子用所述线性分子刺穿的封端基团，所述环状分子为羟基环糊精；所述复合耐黄变剂，由下述重量份的组分组成：10‑30份重量份的2‑(2’‑羟基‑3’,5’ ‑二戊基苯基)–苯并三唑、30‑60重量份的钛白粉、20‑40 重量的份二丁基羟基甲苯、5‑15重量份的2‑羟基‑4‑正辛氧基二苯甲酮。

【技术特征摘要】
1.塑料抗菌的复合纳米材料，其特征在于，所述塑料抗菌的复合纳米材料至少包括如下重量份数的组分：15-95重量份的塑料粉末，5-25重量份的玻璃纤维，1-5重量份的复合抗菌材料，0.1-5重量分的复合耐黄变剂；其中，所述复合抗菌材料，由下述重量份的组分组成：10-40重量份的聚轮烷与0.01-0.5重量份的银系抗菌剂复合制备而成，所述聚轮烷具有环状分子、通过环状分子的线性分子和在线性分子的相对末端配置以保持所述环状分子用所述线性分子刺穿的封端基团，所述环状分子为羟基环糊精；所述复合耐黄变剂，由下述重量份的组分组成：10-30份重量份的2-(2’-羟基-3’,5’-二戊基苯基)–苯并三唑、30-60重量份的钛白粉、20-40重量的份二丁基羟基甲苯、5-15重量份的2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。2.根据权利要求1所述的塑料抗菌的复合纳米材料，其特征在于，所述塑料粉末选自乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的一种或几种材料组合制备而得。3.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟学群，刘民，杨慧雅，陈建山，杨雪英，
申请(专利权)人：广州市新稀冶金化工有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44