抗菌和抗病毒的聚合物组合物、聚合物共混物以及膜制品制造技术

本发明专利技术提供了一种抗菌和抗病毒的聚合物组合物，按重量份包括20～100份的PBAT、5～30份的PLA以及10～50份的包覆型助剂，其中，包覆型助剂由抗菌剂和包覆所述抗菌剂的包覆层组成，包覆层包括填料、抗氧剂、偶联剂以及相容剂。本发明专利技术还提供了抗菌和抗病毒的聚合物共混物以及膜制品。本发明专利技术提供的聚合物组合物以及由其所制得的聚合物共混物和膜制品将抗菌剂、助剂等成分制成了包覆型，由此能够使所得的聚合物产品具有优异的抗菌、抗病毒功能，同时还保留了良好的可生物降解性，应用范围更广泛，可用于地膜、食品包装、物流包装等多行业多领域。域。

【技术实现步骤摘要】
抗菌和抗病毒的聚合物组合物、聚合物共混物以及膜制品


[0001]本专利技术涉及功能高分子材料领域，具体涉及一种具有抗菌和抗病毒功能的聚合物组合物以及由所述聚合物组合物制备而得的聚合物共混物和膜制品。

技术介绍

[0002]随着“禁塑令”政策的落地，很多国家和企业都在致力于开发可降解材料，但目前能用于软包装的可降解材料还没有可以大规模生产的替代品出现。己经开发出来的生物可降塑料主要包括：化学合成的聚乳酸（PLA）、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯（PBAT）、脂肪族聚酯（PBS）、聚乙烯醇（PVA）、微生物合成的聚羟基脂肪酸酯（PHA）等。
[0003]另外，在食品生产领域，消费者对产品的安全、卫生等要求越来越髙，因此有必要不断开发新型的抗菌包装材料。目前，可降解包装薄膜基材的抗菌、抗病毒性能都比较弱，如何将二者结合起来，是目前亟待研究的问题之一。

技术实现思路

[0004]为弥补现有技术中存在的不足，本专利技术的一个目的是提供一种抗菌和抗病毒的聚合物组合物，其不仅具有优异的抗菌和抗病毒功能，还保留了良好的可生物降解性。
[0005]本专利技术的另一个目的是提供一种抗菌和抗病毒的聚合物共混物。
[0006]本专利技术的还一个目的是提供一种抗菌和抗病毒的膜制品。
[0007]本专利技术提供的抗菌和抗病毒的聚合物组合物，按重量份包括20～100份的PBAT、5～30份的PLA以及10～50份的包覆型助剂，其中，所述包覆型助剂由抗菌剂和包覆所述抗菌剂的包覆层组成，所述包覆层包括填料、抗氧剂、偶联剂以及相容剂。
[0008]本专利技术提供的聚合物组合物具有以下特点：1）本专利技术的聚合物组合物使用PLA与PBAT的混合物作为聚合物基材，通过特定的用量配比可以具备最优的物理性能，保留良好的可生物降解性，同时也有效降低了制造成本。
[0009]2）本专利技术的聚合物组合物将抗菌剂活性成分、常用助剂等形成包覆型颗粒的形式，抗菌剂活性成分被包裹在核心部分，其外部具有包覆层，由此能够使得抗菌剂在后续的加工过程中（例如，造粒、成膜等）才得到释放，提高了活性成分的利用效率。相对于以常规混合方式添加活性成分得到的聚合物产品，本专利技术的聚合物组合物显著提升了聚合物产品的抗菌、抗病毒性能。
[0010]3）本专利技术的聚合物组合物还将填料、抗氧剂、偶联剂、相容剂等助剂制成了包覆层，有效避免了各类助剂在加工过程中分散不均匀的情况，使其更好地发挥功能，由此能够进一步改善聚合物产品的综合性能并提高聚合物产品的质量稳定性。
[0011]在一些优选的实施方式中，所述聚合物组合物按重量份包括40～70份的PBAT、10～25份的PLA以及20～35份的包覆型助剂。在一些更优选的实施方式中，所述聚合物组合物按重量份包括60～70份的PBAT、10～15份的PLA以及25～35份的包覆型助剂。
[0012]在一些优选的实施方式中，所述包覆型助剂按重量份包括2～10份的抗菌剂、40～70份的填料、5～10份的抗氧剂、20～30份的偶联剂以及5～10份的相容剂。
[0013]在一些优选的实施方式中，所述抗菌剂为低聚糖类抗菌剂、抗菌肽、N
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乙酰胞壁质聚糖水解酶、月桂酸单甘油酯中的一种或多种。
[0014]在一些更优选的实施方式中，所述抗菌剂为抗菌肽与月桂酸单甘油酯的以任意比例形成的混合物。抗菌肽为人体防御素类抗菌肽，其成分主要来自于人类母乳，现可以运用化学合成的方法得到，抗菌肽的成分不仅能够有效能抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌等致病细菌的生长，防止病毒的繁殖，丧失活性使细胞膜结构塌陷，使细胞膜破裂，加速细菌和病毒失活，还能够控制抗菌和抗病毒的时效性。在一些进一步优选的实施方式中，所述抗菌剂为抗菌肽与月桂酸单甘油酯以1～5：1～10的质量比所形成的混合物。在一些最优选的实施方式中，所述抗菌剂为抗菌肽与月桂酸单甘油酯以1～3：1～9的质量比所形成的混合物。
[0015]在一些优选的实施方式中，所述填料为滑石粉、碳酸钙、二氧化硅、硅灰石纤维、木质素中的一种或多种。
[0016]在一些优选的实施方式中，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076中的一种或两种。
[0017]在一些优选的实施方式中，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、钛酸酯偶联剂KR
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TTS中的一种或两种。
[0018]在一些优选的实施方式中，所述相容剂为环氧类相容剂ADR
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4368、环氧类相容剂AX8900、甲苯二异氰酸酯（TDI）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、二环己基甲烷二异氰酸酯（HMDI）、六亚甲基二异氰酸酯（HDI）中的一种或多种。
[0019]在一些优选的实施方式中，所述包覆型助剂的制备过程包括以下步骤：S1：将所述抗菌剂溶于第一溶剂中，加入所述填料并混匀，除去所述第一溶剂，得到粉末状混合物；S2：将步骤S1所得的混合物溶于第二溶剂中，加入所述抗氧剂、所述偶联剂以及所述相容剂并混匀，除去所述第二溶剂，即得到所述包覆型助剂。
[0020]在一些更优选的实施方式中，所述第一溶剂为C1～C4的脂肪族饱和一元醇，包括乙醇、异丙醇等。
[0021]在一些更优选的实施方式中，所述步骤S1为：将所述抗菌剂溶于所述第一溶剂中（例如，乙醇、异丙醇等），加热至50～60℃，加入所述填料并混匀，冷却至室温，除去所述第一溶剂，得到粉末状混合物。
[0022]在一些更优选的实施方式中，所述步骤S2为：将步骤S1所得的混合物加入至质量百分比为10～30%的乙酸溶液中，加热至60～70℃使所述混合物溶解，加入所述抗氧剂、所述偶联剂以及所述相容剂并混匀，调节溶液的pH值为7，除去所述乙酸溶液，即得到所述包覆型助剂。
[0023]上述制备步骤中，除去所述第一溶剂、第二溶剂的方法可以为本领域的常规方法，例如，常压过滤、减压过滤、离心过滤等。
[0024]本专利技术还提供了一种抗菌和抗病毒的聚合物共混物，其由上述技术方案任一项所述的抗菌和抗病毒的聚合物组合物制备而得。
[0025]在一些优选的实施方式中，所述聚合物共混物由上述技术方案任一项所述的抗菌和抗病毒的聚合物组合物通过双螺杆挤出工艺制备而得。
[0026]在一些更优选的实施方式中，所述聚合物共混物的制备过程包括：将PBAT、PLA以及包覆型助剂混匀得到混合料，再将所得的混合料在180～220℃下通过双螺杆挤出机进行造粒。
[0027]本专利技术还提供了一种抗菌和抗病毒的膜制品，其由上述技术方案任一项所述的抗菌和抗病毒的聚合物共混物制备而得。
[0028]在一些优选的实施方式中，所述膜制品由上述技术方案任一项所述的抗菌和抗病毒的聚合物共混物通过吹膜工艺制备而得。
[0029]在一些更优选的实施方式中，所述膜制品的制备通过单层吹膜机进行吹膜，风环采用双风环，螺杆加工温度为140～160℃之间、模头温度为160～170℃之间，主机调速为20～30 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗菌和抗病毒的聚合物组合物，其特征在于，所述聚合物组合物按重量份包括20～100份的PBAT、5～30份的PLA以及10～50份的包覆型助剂，其中，所述包覆型助剂由抗菌剂和包覆所述抗菌剂的包覆层组成，所述包覆层包括填料、抗氧剂、偶联剂以及相容剂。2.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其特征在于，所述聚合物组合物按重量份包括40～70份的PBAT、10～25份的PLA以及20～35份的包覆型助剂；优选地，所述聚合物组合物按重量份包括60～70份的PBAT、10～15份的PLA以及25～35份的包覆型助剂。3.根据权利要求2所述的聚合物组合物，其特征在于，所述包覆型助剂按重量份包括2～10份的抗菌剂、40～70份的填料、5～10份的抗氧剂、20～30份的偶联剂以及5～10份的相容剂。4.根据权利要求1
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3任一项所述的聚合物组合物，其特征在于，所述抗菌剂为低聚糖类抗菌剂、抗菌肽、N
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乙酰胞壁质聚糖水解酶、月桂酸单甘油酯中的一种或多种；优选地，所述抗菌剂为抗菌肽与月桂酸单甘油酯所形成的混合物；更优选地，所述抗菌剂为抗菌肽与月桂酸单甘油酯以1～5：1～10的质量比所形成的混合物；和/或所述填料为滑石粉、碳酸钙、二氧化硅、硅灰石纤维、木质素中的一种或多种；和/或所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076中的一种或两种；和/或所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、钛酸酯偶联剂KR
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TTS中的一种或两种；和/或所述相容剂为环氧类相容剂ADR
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4368、环氧类相容剂AX8900、甲苯二异氰酸酯（TDI）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、二苯基甲烷...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂夕冉，闫银凤，袁永浩，李丽丽，周宏涛，黄晓谨，
申请(专利权)人：河南功能高分子膜材料创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：