抗菌防污助剂及其制备方法、涂料组合物以及塑料包装制品技术

本发明专利技术涉及功能助剂技术领域，具体涉及抗菌防污助剂及其制备方法、涂料组合物以及塑料包装制品，抗菌防污助剂的制备方法包括如下步骤：(1)采用含端氨基的偶联剂对负离子粉进行表面处理得到氨基偶联负离子粉；(2)在酰化催化剂、羧基活化剂条件下，将所述氨基偶联负离子粉与含羧基的RAFT试剂进行脱水缩合反应获得中间体；(3)将所述中间体与含季铵基团的单体、硫代丙烯酸酯类化合物在光催化剂的作用下，光照进行光聚合反应获得抗菌防污助剂。涂料组合物，包括由上述制备方法获得的抗菌防污助剂和胶黏剂、溶剂混合而成，还可以包括其他助剂，将其喷涂于聚烯烃包装制品表面可使得制品具有较好的抗菌防污性能。品具有较好的抗菌防污性能。

【技术实现步骤摘要】
抗菌防污助剂及其制备方法、涂料组合物以及塑料包装制品


[0001]本专利技术涉及功能助剂
，具体涉及抗菌防污助剂及其制备方法、涂料组合物以及塑料包装制品。

技术介绍

[0002]现如今，新型塑料助剂品种之一的抗菌剂已经倍受关注，特别是环境友好型抗菌剂已逐步取代传统抗菌剂。抗菌剂常被用于日用品、玩具等领域，这些领域常使用通用塑料、工程塑料等，大都采用无机抗菌剂和/或有机抗菌剂。
[0003]抗菌剂在塑料中的添加量很少，且能保持塑料常规性能和加工性能不变的前提下起到杀菌功效，对塑料制品的发展起着十分重要的作用。抗菌产品的抗菌性可通过在制品中掺入抗菌剂等功能助剂来实现，通过表面接触杀灭或抑制表面细菌繁殖，从而保持制品具有长期卫生性。
[0004]目前，常见的抗菌剂品种可分为有机、无机和天然三大类，并分别应用于不同领域。在这三类抗菌剂中，有机抗菌剂的耐热性较差，易分解；天然抗菌剂的耐热性也较差，加工困难且研究时间短：无机抗菌剂的耐热性好，抗菌谱广，有效期长，目前的应用最为广泛，但其应用于塑料领域，由于无机材料与高分子材料具有界面效应，即使在使用偶联剂的情况下，无机抗菌剂仍然会迁移至高分子材料表面从而使丧失抗菌性。
[0005]通用塑料中如聚烯烃具有化学稳定性好、耐腐蚀、无毒、成本低等优点，但聚烯烃制品在使用过程中容易滋生细菌，在塑料包装领域中通常需要制成抗菌包装制品，然而仅有抗菌作用功能单一，聚烯烃材料还存在其他缺点，如表面沾染油污等物质时难以清洗。因此本专利通过研制一种抗菌防污助剂并将其应用在聚烯烃包装制品表面形成一层抗菌防污涂层，使包装制品达到抗菌防污效果。

技术实现思路

[0006]为了解决上述技术问题，而提供抗菌防污助剂及其制备方法、涂料组合物以及塑料包装制品。本专利技术研制了一种抗菌防污助剂，应用于包装制品可达到抗菌防污效果。
[0007]为了达到以上目的，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0008]抗菌防污助剂的制备方法，包括如下步骤：
[0009](1)采用含端氨基的偶联剂对负离子粉进行表面处理得到氨基偶联负离子粉；
[0010](2)在酰化催化剂、羧基活化剂条件下，将所述氨基偶联负离子粉与含羧基的RAFT试剂进行脱水缩合反应获得中间体；
[0011](3)将所述中间体与含季铵基团的单体、硫代丙烯酸酯类化合物在光催化剂的作用下，光照进行光聚合反应获得抗菌防污助剂。
[0012]进一步地，所述含端氨基的偶联剂选自KH540(γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷)、KH550(γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷)、KH792(N
‑
(β
‑
氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷)、KH602(N
‑
(β
‑
氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷)中的一种；所述负离子粉包括电气石、麦饭石、蛋白
石、奇才石中的至少一种；
[0013]所述酰化催化剂为4
‑
二甲氨基吡啶(DMAP)；所述羧基活化剂为1
‑
乙基
‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺(EDC)；所述含羧基的RAFT试剂为三硫代碳酸酯(2
‑
甲基
‑2‑
[(十二基硫硫代碳酰)硫]丙酸)；
[0014]所述含季铵基团的单体为(2
‑
甲基丙烯酰氧基)乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰丙基三甲基氯化铵、二烯丙基二甲基氯化铵、(3
‑
甲基丙烯酰氧基)
‑
丙基三甲基氯化铵中的任意一种；所述硫代丙烯酸酯类化合物为2
‑
(甲硫基)乙基丙烯酸酯、2
‑
(苯硫基)乙基丙烯酸酯、2
‑
(甲硫基)甲丙烯酰酸乙酯、2
‑
丙烯酸
‑2‑
(苯基硫代)
‑1‑
[(苯基硫代)甲基]乙酯、2
‑
(乙硫基)乙基丙烯酸酯、2
‑
萘硫乙基丙烯酸酯中的至少一种；所述光催化剂为四苯基卟啉锌(ZnTPP)。
[0015]进一步地，所述表面处理是将所述含端氨基的偶联剂在pH＝8
‑
10条件下先进行水解，然后加入所述负离子粉，在搅拌下于40
‑
75℃反应2
‑
4h，洗涤、干燥即得到氨基偶联负离子粉。
[0016]进一步地，所述脱水缩合反应采用DMF作为溶剂，于室温下反应48h后对产物进行洗涤、干燥即得到中间体。
[0017]进一步地，所述光聚合反应是采用DMSO作为溶剂，在光波长为495
‑
575nm条件下光照10
‑
15h。
[0018]进一步地，所述负离子粉与所述含端氨基的偶联剂的质量比为1:0.1
‑
0.15；所述氨基偶联负离子粉、所述含羧基的RAFT试剂、所述羧基活化剂、所述酰化催化剂的质量比为比为(6
‑
7):(4
‑
5):0.5:0.3；所述中间体、所述含季铵基团的单体、所述硫代丙烯酸酯类化合物、所述光催化剂的质量比为(1
‑
1.2):(0.5
‑
0.8):(0.4
‑
0.6):0.01。
[0019]以上形成抗菌防污助剂的反应过程如下，其中含端氨基的偶联剂以KH540为例，含季铵基团的单体以(2
‑
甲基丙烯酰氧基)乙基三甲基氯化铵为例，硫代丙烯酸酯类化合物以2
‑
(甲硫基)乙基丙烯酸酯为例：
[0020][0021]本专利技术第二方面提供由上述制备方法获得的抗菌防污助剂。
[0022]本专利技术第三方面提供涂料组合物，包括如下重量份材料：由上述制备方法获得的抗菌防污助剂20
‑
25份、胶黏剂10
‑
15份、溶剂5
‑
8份。
[0023]进一步地，所述抗菌防污涂料组合物还包括如下重量份材料：抗菌辅剂1
‑
8份、着色剂1
‑
5份、填充剂1
‑
4份、防沉降剂1
‑
2份。
[0024]再进一步地，所述胶黏剂为环氧树脂、聚氨酯胶黏剂中的一种；所述抗菌辅剂包括银纳米粒子、烷基甜菜碱、烷基酰胺甜菜碱、羟基磺丙基甜菜碱、多孔材料ZIF
‑
8中的至少一种。
[0025]本专利技术第四方面提供塑料包装制品，将由上述制备方法获得的抗菌防污助剂直接
作为加工助剂与聚烯烃材料进行熔融共混、挤出造粒，成型后获得抗菌防污塑料包装制品；
[0026]或者直接在聚烯烃塑料包装制品的表面喷涂上述涂料组合物。
[0027]有益技术效果：
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.抗菌防污助剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)采用含端氨基的偶联剂对负离子粉进行表面处理得到氨基偶联负离子粉；(2)在酰化催化剂、羧基活化剂条件下，将所述氨基偶联负离子粉与含羧基的RAFT试剂进行脱水缩合反应获得中间体；(3)将所述中间体与含季铵基团的单体、硫代丙烯酸酯类化合物在光催化剂的作用下，光照进行光聚合反应获得抗菌防污助剂。2.根据权利要求1所述的抗菌防污助剂的制备方法，其特征在于，所述含端氨基的偶联剂选自KH540、KH550、KH792、KH602中的一种；所述负离子粉包括电气石、麦饭石、蛋白石、奇才石中的至少一种；所述酰化催化剂为4
‑
二甲氨基吡啶；所述羧基活化剂为1
‑
乙基
‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺；所述含羧基的RAFT试剂为三硫代碳酸酯；所述含季铵基团的单体为(2
‑
甲基丙烯酰氧基)乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰丙基三甲基氯化铵、二烯丙基二甲基氯化铵、(3
‑
甲基丙烯酰氧基)
‑
丙基三甲基氯化铵中的任意一种；所述硫代丙烯酸酯类化合物为2
‑
(甲硫基)乙基丙烯酸酯、2
‑
(苯硫基)乙基丙烯酸酯、2
‑
(甲硫基)甲丙烯酰酸乙酯、2
‑
丙烯酸
‑2‑
(苯基硫代)
‑1‑
[(苯基硫代)甲基]乙酯、2
‑
(乙硫基)乙基丙烯酸酯、2
‑
萘硫乙基丙烯酸酯中的至少一种；所述光催化剂为四苯基卟啉锌。3.根据权利要求1所述的抗菌防污助剂的制备方法，其特征在于，所述表面处理是将所述含端氨基的偶联剂在pH＝8
‑
10条件下先进行水解，然后加入所述负离子粉，在搅拌下于40
‑
75℃反应2
‑
4h，洗涤、干燥即得到氨基偶联负离子粉；所述脱水缩合反应采用DMF作为溶剂，于室温下反应48h后对产物进行洗涤、干燥即得...

【专利技术属性】
技术研发人员：王卫红，潘凯，苑红亮，张丽平，
申请(专利权)人：常州瑞杰新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：