一种抗菌塑料组合物以及抗菌材料及制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及抗菌厨具制品领域，公开了一种抗菌塑料组合物以及抗菌材料及制备方法和应用。以该组合物的总重量为基准，该组合物包括：树脂基体60～70重量％、相容剂8～13重量％、钛白粉0.3～0.5重量％、表面活性剂0.1～0.3重量％、抗氧化剂0.1～0.4重量％、润滑剂20～25重量％和抗菌剂0.8～1重量％；其中，以所述抗菌剂的总重为基准，所述抗菌剂含有1～2重量％的银，或3～5重量％的锌；所述树脂基体选自聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯和丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯共聚物中的至少一种。能够提供抗菌效果满足要求的抗菌材料，可以应用于厨具制品。

Antibacterial plastic composition and antibacterial material, preparation method and application thereof

The invention relates to the field of antibacterial kitchenware products, and discloses an antibacterial plastic composition, an antibacterial material, a preparation method and application thereof. Based on the total weight of the composition, the composition comprises: 60-70 weight of resin matrix, 8-13 weight of compatibilizer, 0.3-0.5 weight of titanium dioxide, 0.1-0.3 weight of surfactant, 0.1-0.4 weight of antioxidant, 20-25 weight of lubricant and 0.8-1 weight of antimicrobial agent; wherein the antibacterial agent is used. The total weight of the agent is the base, the antibacterial agent contains 1-2% silver, or 3-5% zinc; the resin matrix is selected from at least one of polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate and acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers. The antibacterial material which can provide antibacterial effect and meet the requirements can be applied to kitchenware products.

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌塑料组合物以及抗菌材料及制备方法和应用
本专利技术涉及抗菌厨具制品领域，具体地，涉及一种抗菌塑料组合物，该组合物制备抗菌材料的方法和制得的抗菌材料，以及该抗菌材料在厨具制品中的应用。
技术介绍
在厨具制品中常常使用塑料材料，可用于电饭煲、压力锅蒸笼、饭勺、量杯。但是在厨具制品的使用过程中，常由于残留的食物等营养物质，可能会滋生微生物。另外在塑料制品的生产中往往需要添加各种助剂，这些助剂对于微生物往往也是殖菌性物质。再加上塑料由于表面静电作用而吸附的一些杂质，都可作为微生物的营养源，从而威胁人们的健康。需要对厨具制品进行必要的抗菌处理，以保障人们的健康。常用的抗菌方法有高温杀菌、紫外杀菌等，但是能够保持的无菌状态的时间较短，需要经常操作，给人们的生活造成不便。通过在塑料材料中添加抗菌剂制备抗菌塑料，是一种可以长效、经济、方便的维持制品抗菌的方法。但是目前的抗菌塑料的抗菌效果仍不能满足对厨具制品的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决塑料材料的抗菌效果差的问题，提供一种抗菌塑料组合物以及抗菌材料及制备方法和应用。为了实现上述目的，本专利技术提供一种抗菌塑料组合物，以该组合物的总重量为基准，该组合物包括：树脂基体60～70重量％、相容剂8～13重量％、钛白粉0.3～0.5重量％、表面活性剂0.1～0.3重量％、抗氧化剂0.1～0.4重量％、润滑剂20～25重量％和抗菌剂0.8～1重量％；其中，以所述抗菌剂的总重为基准，所述抗菌剂含有1～2重量％的银，或3～5重量％的锌；所述树脂基体选自聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的至少一种。本专利技术还提供了一种本专利技术的抗菌塑料组合物制备为抗菌材料的方法，包括：(1)将抗菌剂与表面活性剂相混合，得到改性抗菌剂；(2)将树脂基体、相容剂、钛白粉、抗氧化剂和润滑剂混合后，再与所述改性抗菌剂进行高速混合，得到的混合物进行挤出造粒；(3)将步骤(2)得到的颗粒进行注塑成型，得到抗菌材料。本专利技术还提供了一种本专利技术的方法制得的抗菌材料。本专利技术还提供了一种本专利技术的抗菌材料在厨具制品中的应用。通过上述技术方案，本专利技术提供抗菌塑料组合物，能够提供抗菌效果满足要求的抗菌材料，可以经15W紫外杀菌灯距离20cm照射8h不变色；在125℃下高温老化168h没有脆化和异味现象；满足欧盟的RoHS指令；依据GB/T2591-2003抗菌率达到99.99％。该抗菌材料可以应用于厨具制品，例如饭勺、量杯、蒸汽阀、塑料餐具等。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术的第一目的，提供一种抗菌塑料组合物，以该组合物的总重量为基准，该组合物包括：树脂基体60～70重量％、相容剂8～13重量％、钛白粉0.3～0.5重量％、表面活性剂0.1～0.3重量％、抗氧化剂0.1～0.4重量％、润滑剂20～25重量％和抗菌剂0.8～1重量％；其中，以所述抗菌剂的总重为基准，所述抗菌剂含有1～2重量％的银，或3～5重量％的锌；所述树脂基体选自聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的至少一种。根据本专利技术，所述树脂基体用作成为所述抗菌塑料组合物的主体，可以提供最终获得的抗菌材料所需要的材料性能。优选情况下，所述树脂基体的重均分子量为22万～70万，分子量分布为1～3。本专利技术中，优选地，所述树脂基体为聚丙烯。所述聚丙烯可以为无规聚丙烯、等规聚丙烯或间规聚丙烯。可以采用商购的聚丙烯，例如可以为广东圆融新材料有限公司牌号30G的聚丙烯。根据本专利技术，所述相容剂可以用于所述抗菌塑料组合物为后续制备为抗菌材料时，增加加工的流变性和降低粘度。优选情况下，所述相容剂为线性低密度聚乙烯；所述线性低密度聚乙烯在25℃下的密度为0.915g/cm3～0.94g/cm3；所述线性低密度聚乙烯在190℃和负载2.16kg条件下的熔融指数为1.7g/10min～2.3g/10min。根据本专利技术，所述抗菌剂可以是通过将银或锌负载在无机载体上形成。载体可以使银或锌具有缓释效果，当材料表层的银或锌脱离后，形成银或锌浓度的梯度差，材料内部的银或锌可以迁移到表层，达到抗菌的效果。优选情况下，所述抗菌剂包含载体和负载于所述载体上的银或锌；所述载体选自沸石、硅酸盐、硅胶、二氧化钛、羟基磷灰石、磷酸盐和磷酸复盐中的至少一种。根据本专利技术，所述抗菌剂可以具体地选自磷酸锆载银抗菌剂、磷酸钙载银抗菌剂、羟基磷灰石载银抗菌剂、磷酸复盐载银抗菌剂、硅酸盐载银抗菌剂、沸石载银抗菌剂、二氧化钛载银抗菌剂和沸石载锌抗菌剂中的至少一种。本专利技术中，所述抗菌剂中负载的银或锌的含量满足抗菌效果的需要即可。例如，银的负载量可以为1～2重量％，锌的负载量可以为3～5重量％。可以经济性好。根据本专利技术，所述抗菌剂的平均粒径为1～3μm。优选地，所述抗菌剂中负载的银或锌的粒径为10～1073nm。本专利技术中，可以使用激光粒度测量仪测定粒径或平均粒径。根据本专利技术，优选情况下，所述表面活性剂选自硬脂酸钾、硬脂酸锌和硬脂酸镁中的至少一种。可以提供所述抗菌剂在所述组合物中更好地分散。根据本专利技术，优选情况下，所述抗氧化剂选自抗氧剂1010和/或抗氧剂168。抗氧剂1010和抗氧剂168均为已知物质，可以商购获得。根据本专利技术，优选情况下，所述润滑剂选自滑石粉。可以商购牌号为T022-2的滑石粉。本专利技术的第二目的，提供了一种本专利技术的抗菌塑料组合物制备为抗菌材料的方法，包括：(1)将抗菌剂与表面活性剂相混合，得到改性抗菌剂；(2)将树脂基体、相容剂、钛白粉、抗氧化剂和润滑剂混合后，再与所述改性抗菌剂进行高速混合，得到的混合物进行挤出造粒；(3)将步骤(2)得到的颗粒进行注塑成型，得到抗菌材料。本专利技术中，所述抗菌剂为无机载体负载银或锌抗菌剂，具有粒径小、比表面积大的特点；但同时也存在较大的表面能，极易发生颗粒团聚现象，严重制约了其在抗菌制品中的应用。首先采用表面活性剂对抗菌剂粒子进行表面处理，在粒子表面形成一层包覆膜，使纳米粒子间尽量减少接触，以避免团聚现象的发生，可以提供所述抗菌剂在基体中更好的分散性。本专利技术的步骤(1)中，所述混合可以在室温下混合，搅拌速率可以为46～63rpm，搅拌时间可以为3～5min。本专利技术的步骤(2)中，所述混合可以在室温下混合，搅拌速率可以为46～63rpm，搅拌时间可以为3～5min。本专利技术的步骤(2)中，所述高速混合可以在高速混合机中进行，可以室温下，搅拌速率为350～700rpm，搅拌时间为5～15min。本专利技术中，所述室温可以为25～40℃。本专利技术的步骤(2)中，所述挤出造粒可以在双螺杆挤出机中进行，包括螺杆长径比可以为(20～28)：1；转速本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗菌塑料组合物，以该组合物的总重量为基准，该组合物包括：树脂基体60～70重量％、相容剂8～13重量％、钛白粉0.3～0.5重量％、表面活性剂0.1～0.3重量％、抗氧化剂0.1～0.4重量％、润滑剂20～25重量％和抗菌剂0.8～1重量％；其中，以所述抗菌剂的总重为基准，所述抗菌剂含有1～2重量％的银，或3～5重量％的锌；所述树脂基体选自聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯和丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯共聚物中的至少一种。

【技术特征摘要】
1.一种抗菌塑料组合物，以该组合物的总重量为基准，该组合物包括：树脂基体60～70重量％、相容剂8～13重量％、钛白粉0.3～0.5重量％、表面活性剂0.1～0.3重量％、抗氧化剂0.1～0.4重量％、润滑剂20～25重量％和抗菌剂0.8～1重量％；其中，以所述抗菌剂的总重为基准，所述抗菌剂含有1～2重量％的银，或3～5重量％的锌；所述树脂基体选自聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的至少一种。2.根据权利要求1所述的抗菌塑料组合物，其中，所述树脂基体的重均分子量为12万～70万，分子量分布为1～3；优选地，所述树脂基体为聚丙烯。3.根据权利要求1所述的抗菌塑料组合物，其中，所述相容剂为线性低密度聚乙烯；所述线性低密度聚乙烯在25℃下的密度为0.915g/cm3～0.94g/cm3；所述线性低密度聚乙烯在190℃和负载2.16kg条件下的熔融指数为1.7g/10min～2.3g/10min。4.根据权利要求1所述的抗菌塑料组合物，其中，所述抗菌剂包含载体和负载于所述载体上的银或锌；所述载体选自沸石、硅酸盐、硅胶、二氧化钛、羟基磷灰石、磷酸盐和磷酸复盐中的至少一种；优选地，所述抗菌剂选自磷酸锆载银抗菌剂、磷酸钙载银抗菌剂、羟基磷灰石载银抗菌剂、磷酸复盐载银抗菌剂、硅酸盐载银抗菌剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洪伟，曹达华，杨玲，李康，李兴航，梁涛，
申请(专利权)人：佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44