一种抗菌热塑性塑料组合物及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种抗菌热塑性塑料组合物及其制备方法。包含共混的热塑性塑料和负载型抗菌剂，其中以热塑性塑料为100重量份计，负载型抗菌剂为0.1～30份；所述负载型抗菌剂为粉末橡胶负载的抗菌剂，包含有机抗菌剂及粉末橡胶，其中抗菌剂负载在粉末橡胶上。由将常温液态的有机抗菌剂或是有机抗菌剂溶液与所述粉末橡胶混合至均匀静置，直至粉末橡胶将常温液态有机抗菌剂或是有机抗菌剂溶液吸收后即得到所述负载型抗菌剂。由此得到的抗菌热塑性塑料组合物具有抗菌效果好、颜色好、成本低、安全性高等优点，其制备工艺简单、易于操作，适于工业化应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及塑料加工领域，进一步地说，是涉及。
技术介绍
近年来，随着人民生活水平的提高和卫生意识的增强，对各种抗菌材料制品的需求量不断增加，其中抗菌塑料制品占很大的比重，各种生活制品，包括冰箱、空调、各种食品容器、包装袋、洗衣机、玩具制品、吸尘器等等，都使用了各种不同的热塑性抗菌塑料，包括抗菌聚丙烯(PP)、抗菌聚乙稀(PE)、抗菌聚苯乙烯(PS)、抗菌聚氯乙烯(PVC)、抗菌聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、抗菌尼龙(PA)、抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、抗菌聚甲醛(POM)、抗菌聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、抗菌PC/ABS合金、抗菌PP/ABS合金、抗菌PA/ABS合W.-rf* -rf* ο抗菌塑料的制备，主要是在其造粒过程中加入一定量的抗菌剂来实现。抗菌剂的种类很多，主要包括无机类抗菌剂、有机类抗菌剂两大类，无机类包括Ag，Zn-沸石、Ag，Zn-磷酸锆盐，Ag，Zn-玻璃等，有机类包括季胺盐类、季膦盐类、咪唑类、吡啶类、有机金属类等。无机抗菌剂的特点是安全性、耐热性、耐久性较好，不足之处在于价格较高和抗菌的迟效性，不能像有机抗菌剂那样迅速杀灭细菌。有机抗菌剂具有杀菌速度快、抗菌范围广等优点，但也存在耐热性差、易渗出、不耐洗涤、作用寿命短等问题，将无机和有机抗菌剂复配使用，综合二者的优点，弥补它们单独的不足之处，是近年来抗菌塑料研究的热点之一。目前，无机抗菌剂主要是以Ag，Zn离子为主要杀菌元素，将其负载于沸石、磷酸锆、玻璃、羟基磷灰石、蒙脱土、硅藻土等无机载体中，由于Ag，Zn离子被负载于载体多孔、层状或者可溶性无定形基体 中，因此在产品中可以被缓慢得释放出来，因此有较好的安全性和耐久性，例如，专利US4775585，US4906464, US4911898等介绍了沸石负载Ag，Zn离子的抗菌剂，专利US4025608，US4059678, US5296238等介绍了磷酸锆负载Ag，Zn抗菌剂，专利 US6939820，CN1323588C, CN1318500C 等介绍了玻璃负载 Ag，Zn 抗菌剂，专利 US5009898和US5268174等介绍了羟基磷灰石负载Ag，Zn抗菌剂。有机抗菌剂通常是具有一定分子结构的化合物，种类较多，例如，噻菌灵、百菌清、多菌灵、吡啶硫酮锌、2-正辛基-4-异噻唑-3酮(OIT)、4，5- 二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮(DCOIT)、10，1(V -氧联吩噁吡(OBPA)、正丁基苯并异噻唑啉酮(BBIT)、3-碘-2-炔丙基丁基氨基甲酸酯(IPBC)等等，大部分有机抗菌剂，具有亲水性差的特点，因此，与一般的无机载体(例如，沸石、磷酸锆、玻璃、羟基磷灰石、蒙脱土、硅藻土等)相容性不是很好，因此，比较难被负载于无机载体的多孔或者层状等结构中，在使用时一般直接将其添加到塑料中，因此，不像无机抗菌剂中的Ag、Zn离子，被存储在无机载体的孔洞中、片层间，或无定型基体中，可以被缓慢释放出来，从而具有较长的实效性，在塑料产品中会以较快的速度析出，因此，可能存在比较容易渗出、不耐洗涤、作用寿命短的缺点。
技术实现思路
:因此，针对现有技术中的问题，本专利技术的目的之一是提供一种抗菌热塑性塑料组合物，该抗菌塑料组合物具有良好的抗菌效率，良好的耐水性，并且具有长的抗菌时效性。本专利技术的另一目的是提供所述抗菌热塑性塑料组合物的制备方法。该制备方法工艺简单、易于操作，适于工业化应用。本专利技术所述的一种抗菌热塑性塑料组合物，包含有共混的热塑性塑料和负载型抗菌剂，其中以热塑性塑料为100重量份计，负载型抗菌剂为0.1 30份，优选为0.3 10份。 以上所述负载型抗菌剂为粉末橡胶负载的抗菌剂，包含有机抗菌剂及粉末橡胶，其中抗菌剂负载在粉末橡胶上。该抗菌剂与树脂相容性好，可提高对树脂的抗菌效率，延长抗菌时效性和耐水性。以上所述粉末橡胶为具有交联结构的粉末橡胶，其橡胶粒子为均相结构，凝胶含量大于或等于60% Wt,优选为大于或等于75% wt,更优选大于或等于80% wt ;其橡胶粒子平均粒径为20 2000nm，优选为30 500nm，更优选为50 200nm。所述粉末橡胶优选包括以下物质中的至少一种:粉末天然橡胶、粉末丁苯橡胶、粉末羧基丁苯橡胶、粉末丁腈橡胶、粉末羧基丁腈橡胶、粉末聚丁二烯橡胶、粉末氯丁橡胶、粉末硅橡胶、粉末丙烯酸酯类橡胶、粉末丁苯吡橡胶、粉末异戊橡胶、粉末丁基橡胶、粉末聚硫橡胶、粉末丙烯酸酯-丁二烯橡胶、粉末聚氨酯橡胶或粉末氟橡胶。以上所述负载型抗菌剂由以下方法之一制备而得:(I)将常温液态有机抗菌剂与粉末橡胶混合至均匀后静置，直至粉末橡胶将常温液态有机抗菌剂吸收。所述常温液态有机抗菌剂含量过低，所得粉末橡胶负载的抗菌剂的杀菌效率较低，如果常温液态有机抗菌剂含量过高会导致粉末橡胶无法完全吸收，并且造成负载抗菌剂的粉末橡胶抱团，不利于其在抗菌塑料的加工应用。因此，该方法中粉末橡胶和有机抗菌剂的重量比为100: 0.3 100: 50，优选为100: 5 100: 30，更优选为100: 10 100: 20。(2)将有机抗菌剂溶液与所述粉末橡胶混合至均匀后静置，直至粉末橡胶将有机抗菌剂溶液吸收。有机抗菌剂为常温固态时，由于无法被吸附到粉末状的粉末橡胶颗粒内，所以需要将其制备成溶液便于吸附；至于常温液态的有机抗菌剂也可根据需要将其溶于增塑剂支持溶液来负载到粉末橡胶上。因此，本方法中所述有机抗菌剂溶液为常温液态和/或常温固态的有机抗菌剂溶于增塑剂而得到的溶液。如果有机抗菌剂溶液用量过低，那样制备的粉末橡胶负载的抗菌剂中抗菌剂含量过低，导致其杀菌效率较低，如果有机抗菌剂溶液用量过高，会导致粉末橡胶无法完全吸收，并且造成负载后的粉末橡胶抱团，不利于其在抗菌塑料的加工中应用。因此，该方法中粉末橡胶与有机抗菌剂溶液的重量比为100: I 100: 50，优选为 100: 10 100: 40，更优选为 100: 20 100: 30。当所述有机抗菌剂溶液为常温固态有机抗菌剂溶于增塑剂而得到的溶液时，有机抗菌剂含量过低，会导致其负载于粉末橡胶中后，含量更低，抗菌效率下降；如果有机抗菌剂的含量过高，会导致增塑剂中无法溶解过多的抗菌剂，不利于抗菌剂在粉末橡胶中的负载。因此，其中所述常温固体有机抗菌剂与增塑剂的重量比为1: 100 15: 100，优选为5: 100 10: 100。当所述有机抗菌剂溶液为常温液态有机抗菌剂溶于增塑剂而得到的溶液时，其中所述有机抗菌剂与增塑剂之间的重量比为1: 100 100: 1，优选20: 100 100: 50，更优选为30: 100 100: 100。更具体的，在方法(2)中所述有机抗菌剂溶液为常温液态和常温固态的有机抗菌剂溶于增塑剂而得到的溶液时，是先将常温固态有机抗菌剂溶于增塑剂，再将常温液态有机抗菌剂加入混合均匀而得。以上所述负载型抗菌剂的制备方法中，将粉末橡胶与常温液态有机抗菌剂或是有机抗菌剂溶液混合，由于粉末橡胶的高度交联结构，可以在浓度梯度的作用下将有机抗菌剂吸收到粉末橡胶的内部和表面。从而得到这种特殊的粉末橡胶负载的抗菌剂。本专利技术抗菌热塑性塑料组合物的负载型抗菌剂中所述的粉末橡胶可以选用现有技术中符合上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗菌热塑性塑料组合物，包含有共混的热塑性塑料和负载型抗菌剂，其中以热塑性塑料为100重量份计，负载型抗菌剂为0.1～30份；所述负载型抗菌剂为粉末橡胶负载的抗菌剂，包含有机抗菌剂及粉末橡胶，其中抗菌剂负载在粉末橡胶上；其由以下方法之一制备而得：(1)将常温液态有机抗菌剂与粉末橡胶混合至均匀后静置，直至粉末橡胶将常温液态有机抗菌剂吸收；其中粉末橡胶和有机抗菌剂的重量比为100∶0.3～100∶50；(2)将有机抗菌剂溶液与所述粉末橡胶混合至均匀后静置，直至粉末橡胶将有机抗菌剂溶液吸收；所述有机抗菌剂溶液为常温液态和/或常温固态的有机抗菌剂溶于增塑剂而得到的溶液；粉末橡胶与有机抗菌剂溶液的重量比为100∶1～100∶50；其中常温固态有机抗菌剂与增塑剂的重量比为1∶100～15∶100；常温液态有机抗菌剂与增塑剂的重量比为1∶100～100∶1；以上的方法中所述粉末橡胶为具有交联结构的粉末橡胶，其橡胶粒子为均相结构，凝胶含量大于或等于60％wt，平均粒径为20～2000nm。

【技术特征摘要】
1.一种抗菌热塑性塑料组合物，包含有共混的热塑性塑料和负载型抗菌剂，其中以热塑性塑料为100重量份计，负载型抗菌剂为0.1 30份；所述负载型抗菌剂为粉末橡胶负载的抗菌剂，包含有机抗菌剂及粉末橡胶，其中抗菌剂负载在粉末橡胶上；其由以下方法之一制备而得: (1)将常温液态有机抗菌剂与粉末橡胶混合至均匀后静置，直至粉末橡胶将常温液态有机抗菌剂吸收；其中粉末橡胶和有机抗菌剂的重量比为100: 0.3 100: 50; (2)将有机抗菌剂溶液与所述粉末橡胶混合至均匀后静置，直至粉末橡胶将有机抗菌剂溶液吸收；所述有机抗菌剂溶液为常温液态和/或常温固态的有机抗菌剂溶于增塑剂而得到的溶液；粉末橡胶与有机抗菌剂溶液的重量比为100:1 100: 50;其中常温固态有机抗菌剂与增塑剂的重量比为1: 100 15: 100 ;常温液态有机抗菌剂与增塑剂的重量比为1: 100 100:1 ; 以上的方法中所述粉末橡胶为具有交联结构的粉末橡胶，其橡胶粒子为均相结构，凝胶含量大于或等于60% Wt，平均粒径为20 2000nm。2.根据权利要求1所述的抗菌热塑性塑料组合物，其特征在于: 所述负载型抗菌剂的制备方法(I)中，粉末橡胶和常温液态有机抗菌剂的重量比为优选为 100: 5 100: 30，优选为 100: 10 100: 20。3.根据权利要求1所述的抗菌热塑性塑料组合物，其特征在于: 所述负载型抗菌剂的制备方法⑵中，粉末橡胶与有机抗菌剂溶液的重量比为100: 10 100: 40，优选为 100: 20 100: 30。4.根据权利要求1所述的抗菌热塑性塑料组合物，其特征在于: 所述负载型抗菌剂的制备方法(2)中，常温固态有机抗菌剂与增塑剂的重量比为5: 100 10: 100。5.根据权利要求1所述的抗菌热塑性塑料组合物，其特征在于: 所述负载型抗菌剂的制备方法(2)中，常温液态有机抗菌剂与增塑剂的重量比为20: 100 100: 50，优选为 30: 100 100: 100。6.根据权利要求1所述的抗菌热塑性塑料组合物，其特征在于: 所述负载型抗菌剂中粉末橡胶的橡胶粒子凝胶含量大于或等于75% Wt07.根据权利要求1所述的抗菌热塑性塑料组合物，其特征在于: 所述负载型抗菌剂中粉末橡胶的橡胶粒子平均粒径为30 500nm。8.根据权利要求1所述的抗菌热塑性塑料组合物，其特征在于: 所述粉末橡胶包括以下物质中的至少一种:粉末天然橡胶、粉末丁苯橡胶、粉末羧基丁苯橡胶、粉末丁腈橡胶、粉末羧基丁腈橡胶、粉末聚丁二烯橡胶、粉末氯丁橡胶、粉末硅橡胶、粉末丙烯酸酯类橡胶、粉末丁苯吡橡胶、粉末异戊橡胶、粉末丁基橡胶、粉末聚硫橡胶、粉末丙烯酸酯-丁二烯橡胶、粉末聚氨酯橡胶或粉末氟橡胶。9.根据权利要求8所述的抗菌热塑性塑料组合物，其特征在于: 所述粉末橡胶为全硫化粉末橡胶。10.根据权利要求1所述的抗菌热塑性塑料组合物，其特征在于: 所述负载型抗菌剂中的常温固态有...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔金樑，李杰，张师军，刘涛，张丽英，邹浩，邵静波，杨庆泉，王小兰，吕明福，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：