一种抗菌聚乙烯泡沫塑料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗菌聚乙烯泡沫塑料，由如下质量百分比的原料制成：８０．５％～９６．５％基体材料、０．５％～５％镀银纤维、０．５％～２％交联剂、２％～１０％发泡剂和０．５％～２．５％助发泡剂，所述的基体材料为聚乙烯和乙烯－醋酸乙烯酯共聚物两种聚合物。该抗菌聚乙烯泡沫塑料具有优异的抗菌性能和力学性能，应用范围广泛。本发明专利技术还公开了该抗菌聚乙烯泡沫塑料的制备方法，其工艺条件易于控制，设备操作简单方便、对机械设备要求不高，适于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有机高分子材料领域，特别是涉及一种抗菌聚乙烯泡沫塑料及其制备 方法。
技术介绍
随着国家综合国力的提高，人民的生活水平也了很大的提升，人们的健康意识也 日益增强。泡沫塑料制品在人们的日常生活和工农业生产中使用极为广泛，占有十分重要 的地位。目前市场上的普通泡沫塑料没有抗菌的效果，而抗菌塑料一般是采用无机银离子 作为抗菌剂，通过吸附到如活性炭、蒙脱土、藻类等无机纳米粒子中，然后再加入到高聚物 中挤塑成型，形成抗菌塑料；或采用二氧化钛纳米粉体与塑料混合，挤塑成型，通过紫外线 照射形成抗菌塑料。目前市场上的现有的抗菌泡沫塑料，存在着抗菌效果不理想或者抗菌效果较好但 抗压强度低所制成的成品压力承受力比较低等缺点，同时，有些生产抗菌塑料的生产技术 存在着工艺复杂，工艺参数不易于控制，不利于进行量产的缺点。中国专利ZL02131315.6中公开了一种抗菌防霉化学交联聚乙烯泡沫塑料，其包 括低密度聚乙烯、过氧化二异丙苯、偶氮二甲酰胺和抗菌防霉添加剂。该泡沫塑料虽然同时 有抗菌防霉的效果，但抗菌和防霉的效果不是很好，同时，抗菌防霉化学交联聚乙烯泡沫塑 料的生产方法比较复杂，投入工业化生产成本较高，且需要控制的工艺参数较多，特别是在 分段炉里需分三段加热，各段都有严格温度要求，操作起来会比较复杂，同时控制的难度也 有所增加。
技术实现思路
本专利技术针对目前市场上抗菌塑料抗菌效果不理想、制造工艺复杂的问题，提供了 一种抑菌率高且力学性能优良的抗菌聚乙烯泡沫塑料。本专利技术还提供了一种抗菌聚乙烯泡沫塑料的制备方法，该方法操作简单、易于控 制，适于工业化生产。—种抗菌聚乙烯泡沫塑料，由如下质量百分比的原料制成基体材料80. 5% 96. 5%镀银纤维0.5% 5%交联剂0.5% 2%发泡剂2% 10%助发泡剂0.5% 2. 5%;所述的基体材料为聚乙烯(PE)和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)两种聚合物。为了达到更好地专利技术效果，优选所述的抗菌聚乙烯基泡沫塑料由如下质量百分比的原料制成基体材料89% 93%镀银纤维 5%交联剂发泡剂4% 助发泡剂1%;所述的聚乙烯与乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的质量比为95 5 50 50。所述的镀银纤维作为抗菌剂，可选用镀银尼龙纤维、镀银涤纶纤维中一种或两种。 所述的镀银纤维的长度优选为2mm 5mm ；电阻率优选小于0. 1 Ω · cm。所述的交联剂选用过氧化物，如过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基等中的一种或 多种。所述的发泡剂选用偶氮二甲酰胺或改性偶氮二甲酰胺(如AC1000、AC3000、 AC4000 或 AC6000 等)。所述的助发泡剂选用硬脂酸锌。所述的发泡剂和助发泡剂的质量比为4 1。所述的抗菌聚乙烯泡沫塑料的制备方法，包括步骤a.熔融共混将聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物混炼5min 8min，再加入-镀 银纤维混炼3min 5min，然后依次加入助发泡剂、发泡剂和交联剂，边加边混炼2min 3min后下片，剪成片状试样；b.模压发泡将上述片状试样在20°C 30°C下放置12h以上(使熔融共混物能 够更好的发泡)，再进行模压发泡，制得抗菌聚乙烯泡沫塑料。步骤a中，所述的混炼的温度均优选为110°C 120°C。步骤b中，所述的模压发泡的温度优选为160°C 180°C，模压发泡的压力优选为 IOMPa 15MPa，模压发泡的时间优选为8min 9min。所述的混炼和模压均可采用本领域通用的设备，如混炼可采用双辊开炼机，模压 可采用平板硫化机。所述的聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、镀银纤维、交联剂、发泡剂和助发泡剂 均采用市售产品。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点本专利技术抗菌聚乙烯泡沫塑料具有优异的抗菌性能，常温下对大肠杆菌、黄金葡萄 球菌均有效，具有良好的杀菌和抑菌效果，镀银纤维添加量为1 %时，抑菌率超过99 %。本专利技术使用了具有增强作用的镀银纤维，可以明显提高塑料的力学性能，得到的 抗菌聚乙烯泡沫塑料具有高的抗压强度。因而本专利技术抗菌聚乙烯泡沫塑料能适用于各种普 通的加工工艺，包括真空成型和压缩空气成型，很容易热塑成型成简单的或者复杂的形状。 该泡沫塑料可热焊并能与其本身或与合成树脂、纸张、金属等的其他材料进行胶合或层压。本专利技术发现以镀银纤维的形式将具有抗菌效果的银和具有增强作用的纤维同时 引入基体材料，不仅能够使银和纤维均勻的分散于基体材料中，而且抗菌效果和增强性能 均有明显改善。本专利技术制备方法的工艺条件易于控制，设备操作简单方便、对机械设备要求不高， 适于工业化生产。具体实施例方式对比例1 a.熔融共混首先将双辊开炼机温度升到115°C，再将干燥的聚乙烯(PE_M_18D) 和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA18-3)两者以70 30的质量比混合后得到940g混合物， 加入双辊开炼机中混炼5min，然后把IOg的硬脂酸锌(温州市化学用料厂)、40g的偶氮二 甲酰胺(杭州海虹精细化工有限公司提供)、IOg的过氧化二异丙苯(上海凌峰化学试剂有 限公司提供)依次加入开炼机中，边加边混炼3min后下片，并剪成片状试样。b.模压发泡将上述片状试样在常温下放置24h，再在平板硫化机上进行模压发 泡，模压发泡的温度为175°C，模压发泡的压力为15MPa，模压发泡的时间为8min，制得聚乙 烯泡沫塑料，其抗菌测试见表1，抗压强度见表2。实施例1a.熔融共混首先将双辊开炼机温度升到115°C，再将干燥的聚乙烯(PE_M_18D) 和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA18-3)两者以70 30的质量比混合后得到935g混合物， 加入双辊开炼机中混炼5min，再将5g剪成3mm的镀银尼龙纤维(电阻率< 10 Ω -cm,上海 普盛金银丝纺织品有限公司)加入开炼机中，混炼5min，然后把IOg的硬脂酸锌(温州市化 学用料厂)、40g的偶氮二甲酰胺(杭州海虹精细化工有限公司提供)、IOg的过氧化二异丙 苯(上海凌峰化学试剂有限公司提供)依次加入开炼机中混炼3min后下片，并剪成片状试 样。b.模压发泡将上述片状试样在常温下放置24h，再在平板硫化机上进行模压发 泡，模压发泡的温度为175°C，模压发泡的压力为15MPa，模压发泡的时间为8min，制得抗菌 聚乙烯泡沫塑料，其抗菌测试见表1，抗压强度见表2。实施例2a.熔融共混首先将双辊开炼机温度升到115°C，再将干燥的聚乙烯(PE_M_18D) 和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA18-3)两者以70 30的质量比混合后得到930g混合物， 加入双辊开炼机中混炼8min，再将IOg剪成3mm的镀银尼龙纤维(电阻率< 0. 1 Ω ^cm,上 海普盛金银丝纺织品有限公司)加入开炼机中，混炼5min，然后把IOg的硬脂酸锌(温州市 化学用料厂)、40g的偶氮二甲酰胺(杭州海虹精细化工有限公司提供)、IOg的交联剂过氧 化二异丙苯(上海凌峰化学试剂有限公司提供)依次加入开炼机中，边加边混炼2min后下 片，并剪成片状试样。b.模压发泡将上述片状试样在常温下放置24h，再在平板硫化机上进行模压发 泡，模压发泡的温度为175°C，模压发泡的压力为15MPa，模压发泡的时间为9min，制得抗菌 聚乙烯泡沫塑料，其抗菌测试见表1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗菌聚乙烯泡沫塑料，由如下质量百分比的原料制成：基体材料　８０．５％～９６．５％镀银纤维　０．５％～５％交联剂　０．５％～２％发泡剂　２％～１０％助发泡剂　０．５％～２．５％所述的基体材料为聚乙烯和乙烯－醋酸乙烯酯共聚物两种聚合物。

【技术特征摘要】
一种抗菌聚乙烯泡沫塑料，由如下质量百分比的原料制成基体材料80.5％～96.5％镀银纤维0.5％～5％交联剂 0.5％～2％发泡剂 2％～10％助发泡剂0.5％～2.5％所述的基体材料为聚乙烯和乙烯 醋酸乙烯酯共聚物两种聚合物。2.如权利要求1所述的抗菌聚乙烯泡沫塑料，其特征在于，所述的聚乙烯与乙烯-醋酸 乙烯酯共聚物的质量比为95 5 50 50。3.如权利要求1所述的抗菌聚乙烯泡沫塑料，其特征在于，所述的镀银纤维为镀银尼 龙纤维、镀银涤纶纤维中一种或两种。4.如权利要求1所述的抗菌聚乙烯泡沫塑料，其特征在于，所述的镀银纤维的长度为 2mm 5mm05.如权利要求1所述的抗菌聚乙烯泡沫塑料，其特征在于，所述的镀银纤维的电阻率 小于 0. 1 Ω · cm。6.如权利要求1所述的抗菌聚乙烯泡沫塑料，其特征在于，所述的交联剂为过氧化物； 所述的发泡剂为偶氮二甲酰胺或改性偶氮二甲酰胺；所述的助发泡剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈海相，王炳辉，茅文良，汪磊，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]