抗菌塑料制品的母料及其制备方法和抗菌垃圾桶技术

本发明专利技术涉及一种以纳米抗菌剂为组份制备的抗菌塑料制品的母料及其制备方法和抗菌垃圾桶，包括如下重量份数的材料：纳米银离子溶液30份、水性聚氨酯粘合剂30份、纳米沸石粉溶液50份、有机硅季铵盐溶液30份、纳米氧化锌粉料10份、纳米二氧化钛粉料10份、碳酸钙或轻质钙粉60份、聚乙烯固体母料90份、去离子水50份，具有纳米抗菌剂分布均匀、杀菌效果更好、时效性更好、高稳定性、高抗菌活性的优点。

【技术实现步骤摘要】
抗菌塑料制品的母料及其制备方法和抗菌垃圾桶
本专利技术属于抗菌塑料制品
，具体涉及一种以纳米抗菌剂为组份制备的抗菌塑料制品的母料及其制备方法和抗菌垃圾桶。
技术介绍
塑料制品被广泛使用在人们生活的方方面面，比如塑料桶、垃圾箱、地铁及公共车辆车辆把手、公共座垫、产品包装、家用电器的塑料外壳、办公家居日用品等，这些塑料制品都容易滋生细菌，或者成为病毒及细菌传播的媒介。近年来随着人们对健康生活的追求和疾病预防的要求，具有抗菌卫生自洁功能的抗菌材料受到大家的关注，尤其是带有抗菌材料的塑料相关产品逐步被大家重视，尤其是今年的新冠肺炎的出现，对各种塑料制品的抗菌性能提出了更高要求。然而现有的塑料制品大多没有自抗菌功能，或者抗菌功能不强；这些塑料制品往往成为病毒及细菌传播的介质，严重危害了大家的生活健康。目前一些抗菌塑料制品开始用于家电、通讯器材、汽车制造等领域，纳米技术在其中起到了重要作用，其中纳米抗菌剂由于粒径超细，增加了与细菌的接触面积，可穿透细菌细胞壁进入细胞体内，破坏细胞合成酶的活性，使细胞丧失分裂增殖能力而死亡，从而达到抗菌的目的。将纳米抗菌剂加入到抗菌塑料制品中可以解决目前抗菌塑料制品所面临的问题，抗菌塑料一般由纳米级和微米级的抗菌剂和基础树脂材料构成，如专利公开号CN110272597A公开了一种抗菌塑料颗粒，各组分按质量份数组成为：聚氯乙烯20-30份，白炭黑10-20份，聚碳酸酯10-20份，聚己内酯10-20份，甲基丙二醇1-10份，纳米二氧化钛1-5份，纳米银1-5份，硅微粉1-5份，颜填料10-15份，偶联剂1-5份，分散剂1-5份，稳定剂1-5份，增塑剂1-5份，抗氧化剂1-5份。该本专利技术中添加了白炭黑、纳米二氧化钛、纳米银、硅微粉，采用这种配方制备的塑料颗粒，不易滋生细菌、真菌和病毒，抗菌谱范围广，且持续抗菌。这种抗菌塑料主要通过在普通塑料中添加少量抗菌剂的方法获得；但是在应用时常常发生变色、耐热性差、分散不均、稳定性差等问题，无法正常使用；同时这种相对较为流行的纳米抗菌剂粉料与其他抗菌粉料物质进行制备抗菌母料时，存在着传统纳米银粉料与其他粉料结合不均匀、杀菌能力不突出的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种纳米抗菌剂分布均匀、杀菌效果更好、时效性更好、高稳定性、高抗菌活性的抗菌塑料制品的母料及其制备方法和抗菌垃圾桶。本专利技术的目的时这样实现的：一种抗菌塑料制品的母料，其特征在于，其成份包括如下重量份数的材料：纳米银离子溶液30份、水性聚氨酯粘合剂30份、纳米沸石粉溶液50份、有机硅季铵盐溶液30份、纳米氧化锌粉料10份、纳米二氧化钛粉料10份、碳酸钙或轻质钙粉60份、聚乙烯固体母料90份、去离子水50份。所述纳米银离子溶液的浓度为10000ppm。所述水性聚氨酯粘合剂按照重量百分比计算的固含量35%-50%。所述纳米沸石粉溶液为20-80纳米的纳米沸石粉溶液，浓度为6000ppm。所述有机硅季铵盐溶液的浓度为42%。所述纳米二氧化钛粉料是纯度为95%以上20-80纳米的纳米二氧化钛粉料。所述碳酸钙或轻质钙粉为500-1000目的碳酸钙或轻质钙粉。一种以抗菌塑料制品的母料制备的抗菌垃圾桶，将所述抗菌塑料制品的母料按照3%的重量百分比加入LDPE塑料制品中，注塑成型后成为抗菌垃圾桶。一种上述的抗菌塑料制品的母料的制备方法，其制备步骤如下：步骤1）、将纳米银离子溶液与水性聚氨酯粘合剂送入分散机中，在转速500转/时下进行分散5分钟，取得A成分液体；步骤2）、将纳米沸石粉溶液与有机硅季铵盐溶液送入分散机中，在转速500转/时下进行分散5分钟，取得B成分液体；步骤3）、将上述获取的A成分液体与B成分液体混合均匀并加入去离子水送入分散机中，在转速800转/时下进行进行分散，获得液体成分C；步骤4）、将纳米氧化锌粉料、纳米二氧化钛粉料、碳酸钙或轻质钙粉送入搅拌机进行粉料混合搅拌，搅拌机在500-800转/时下搅拌5分钟，取得混合粉料成分D；步骤5）、将混合粉料D置入到翻滚搅拌机内进行再次快速搅拌，同时将上述液体成分C针对混合粉料成分D进行喷雾结合，在机器转速200-300转/时下，采用雾状喷头将C成分在5～10分钟内喷洒完毕，获得混合成分E；步骤6）、将上述混合成分E取出，放入低温烘烤设备中进行水分蒸发，烘烤温度为50℃；步骤7）、将水分蒸发后的成分E进行粉碎处理，粉碎成粉末状；步骤8）、将步骤7）粉碎成粉末状物质与聚乙烯固体母料混合放置到搅拌机中，并添加步骤8混合料重量5-10‰的润滑油或油性分散剂，在转速为200-300转/时下边搅拌边加入，获得混合成分干料F；步骤9）、将混合成分干料F放入单螺杆或双螺杆挤出机挤出；步骤10）、将步骤10）获得的挤出料经过切粒机进行切粒，粒径为直径0.1～0.2㎝，长度为0.2～0.5厘米，即获得抗菌塑料制品的母料。本专利技术具有如下积极效果：本专利技术相对与较为流行的纳米银粉料与其他抗菌粉料物质进行制备的抗菌母料产品而言，本专利技术的制备采用液体制备与粉料制备相结合，使纳米粉料与纳米溶液充分结合，相互粘结渗透成为一体，杀菌效果较为优秀，时效性较好，在抗菌粉料和液体料的选择上，均为阳离子无机物与有机物，大多为具有抗菌杀菌功能的纳米材料结合，避免了传统纳米银粉料与其他粉料结合不均匀、杀菌能力不突出和在母料添加成品制备中存在的生产问题。将纳米银抗菌剂和其它纳米抗菌剂充分结合并与塑料树脂均匀共混，制成塑料制品成为抗菌广谱、长效、安全稳定的功能性塑料。本专利技术能够长效持久进行广谱杀菌，抑菌能力强，无毒副作用，适用范围广，使用方便，适合于家庭及公共场所，包括湿热环境的应用，其抑菌杀菌长效持久，适用于多种应用场景，特别是家庭以及人流密度大的公共场合使用的塑料制品中。其中，本专利技术的纳米银离子的作用机理是银离子激活产生活性氧（OH-），氧化分解细菌病毒；采用的纳米银的抗菌作用明显，其颗粒能直接进入菌体与氧代谢酶结合，使菌体窒息而死；并能和细菌细胞壁上暴露的肽聚糖反应，产生可塑性化合物，阻止病菌活动，杀死病菌；银还可以和病原体的DNA结合，抑制了DNA复制，从而导致病菌失去活力；银离子是金属离子中最为活泼的一种，在光和水份（空气中含有一定的水份）存在的条件下，银离子会激活，产生活性氧（OH-）；这种安全性等同于自然界离子的活性氧（OH-），拥有数倍于紫外线和臭氧的氧化分解能力，对细菌和病毒具有杀灭分解效果；近几年来，日本的夏普，松下等家电产品中的塑料制品都采用了这种杀菌除臭技术。本专利技术的纳米氧化锌粉料、纳米二氧化钛粉料等抗菌剂的作用机理为当锌、二氧化钛等离子被负电荷吸引而至细菌体内，具有卫生自洁功能，将天然的金属锌、二氧化钛离子纳米化，使其具有抗菌功效，它的外层能形成螯合的分子结构，并与细菌外层结合，造成细胞膜各种机制丧失，带正电荷的锌、二氧化钛离子与细菌接触时，因细菌的细胞壁多为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗菌塑料制品的母料，其特征在于，其成份包括如下重量份数的材料：纳米银离子溶液30份、水性聚氨酯粘合剂30份、纳米沸石粉溶液50份、有机硅季铵盐溶液30份、纳米氧化锌粉料10份、纳米二氧化钛粉料10份、碳酸钙或轻质钙粉60份、聚乙烯固体母料90份、去离子水50份。/n

【技术特征摘要】
1.一种抗菌塑料制品的母料，其特征在于，其成份包括如下重量份数的材料：纳米银离子溶液30份、水性聚氨酯粘合剂30份、纳米沸石粉溶液50份、有机硅季铵盐溶液30份、纳米氧化锌粉料10份、纳米二氧化钛粉料10份、碳酸钙或轻质钙粉60份、聚乙烯固体母料90份、去离子水50份。


2.根据权利要求1所述的一种抗菌塑料制品的母料，其特征在于，所述纳米银离子溶液的浓度为10000ppm。


3.根据权利要求1所述的一种抗菌塑料制品的母料，其特征在于，所述水性聚氨酯粘合剂按照重量百分比计算的固含量35%-50%。


4.根据权利要求1所述的一种抗菌塑料制品的母料，其特征在于，所述纳米沸石粉溶液为20-80纳米的纳米沸石粉溶液，浓度为6000ppm。


5.根据权利要求1所述的一种抗菌塑料制品的母料，其特征在于，所述有机硅季铵盐溶液的浓度为42%。


6.根据权利要求1所述的一种抗菌塑料制品的母料，其特征在于，所述纳米二氧化钛粉料是纯度为95%以上20-80纳米的纳米二氧化钛粉料。


7.根据权利要求1所述的一种抗菌塑料制品的母料，其特征在于，所述碳酸钙或轻质钙粉为500-1000目的碳酸钙或轻质钙粉。


8.一种以抗菌塑料制品的母料制备的抗菌垃圾桶，其特征在于，将所述抗菌塑料制品的母料按照3%的重量百分比加入LDPE塑料制品中，注塑成型后成为抗菌垃圾桶。


9.一种如权利要求1-7所述的抗菌塑料...

【专利技术属性】
技术研发人员：王震，王振亚，赵楠，蒋小涛，时鹏翔，
申请(专利权)人：郑州一安水性高分子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41