一种抗菌热塑性塑料组合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗菌热塑性塑料组合物及其制备方法，所述组合物包括共混的以下组分：热塑性树脂：100重量份；抗菌剂0.3～3重量份；其中所述抗菌剂为抗菌玻璃粉，包括按重量百分计的以下组分：P2O5?30～40wt%；Na2O或K2O?6～18wt%，ZnO?50～60wt%；Ag2O?0～0.09wt%；所述抗菌玻璃粉的平均粒径为0.05～100μm。制备方法包括：将所述组分按所述用量熔融共混后制得所述抗菌热塑性塑料组合物。本发明专利技术可以有效解决玻璃抗菌剂在热塑性塑料的加工过程中容易变色的问题，并且具有较好的杀菌效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及塑料领域，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抗菌热塑性塑料的制备，主要是通过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-磷酸错盐,Ag, Zn-玻璃等,有机类包括季胺盐类、季膦盐类、咪唑类、批类、有机金属类等，有机抗菌剂的优点是杀菌见效快的优点，但是大部分有机抗菌剂是小分子化合物，存在耐热性差，老化后容易失效，长时间放置容易从塑料表面析出，影响制品外观等缺点。无机抗菌剂由于其安全性闻、耐热性好等的优点，市场占有率逐年提闻，特别是在日本、欧美等发达国家，例如，美国对一些抗菌制品，例如餐盘，儿童用品等需要FDA认证需求，而大部分有机抗菌剂都无法满足，只有使用安全性高的无机抗菌剂。无机抗菌剂，通常是指以银、锌为主要抗菌成分，将其负载于不同的载体上，包括沸石、玻璃、磷酸锆、羟基磷灰石等，其中抗菌性玻璃以其出色的杀菌性能、安全性、稳定性，在无机抗菌剂中占有重要地位，日本和欧美多家抗菌剂公司都有相应的专利和产品。例如，专利CN1318500C及US6939820B2提供了一种抗菌磷酸盐玻璃组合物，其组成包括0.1~5.0wt% 的 Ag2O, 30 ~60mol% 的 P2O5,1 ~15mol% 的 K2O, Na2O 和 Li2O 中的一种或多种化合物，35~55mol%的MgOXaO和ZnO的一种或多种，以及0.01~3mol%的La2O3和Y2O3的一种或多种化合物。专利CN1202034C公开了一种磷酸盐玻璃，其组成按照整体重量为100%重量时，Ag2O 含量为 0.2 ~5wt%，ZnO 为 I ~50wt%，CaO 为 0.1 ~15wt%，B2O3 为 0.1 ~15%，P2O5为30~80wt%，同时ZnO/CaO重量比为1.1~15范围内。专利CN1323588C公开了一种硼硅酸盐玻璃抗菌剂，其组成包括0.1~2wt%Ag20，40.5~49wt%ZnO，6~9.5wt%Si02，30.5 ~39.5wt%B203, 2 ~10wt% 稀土金属氧化物及 6 ~7.5wt%Na20 及 0.01 ~5wt%Ce02。专利CN1751000A提供了一种抗菌磺基磷酸盐玻璃的，其组成包括P20515~60wt%，S035~40wt%, B2O3O ~20wt%, Al20330 ~10wt%, SiO2O ~10wt%, Li2O O ~25wt%, Na2O O ~25wt%,K2O O ~25wt%, CaO O ~40wt%, MgO O ~15wt%, SrO O ~15wt%, BaOO ~15wt%, ZnO O ~45wt%, Ag20)0.01 ~5wt%,Cu0 0 ~10wt%, GeO2O ~10wt%, TeO2O ~15wt%, Cr2O3O ~10wt%, I0~10wt%, F 0 ~5wt%,其中 Zn0+Ag20+Cu0+Ge02+Te02+Cr203+I 总量在〉0.01 到 45wt% 的范围。目前，大部分抗菌玻璃组合物中都引入了较大含量的Ag2O，例如，前面提到的专利CN1318500C公开的抗菌玻璃组合物中Ag2O的含量为0.1~5.0wt%，专利CN1323588C公开的抗菌玻璃组合物中Ag2O的含量为0.1~2wt%，含量都超过了 0.1%，专利CN1751000A提供了一种抗菌磺基磷酸盐玻璃中的Ag2O含量为〉0.01~5份。Ag离子的杀菌作用毋庸置疑，在玻璃组分中含量越高，其杀菌活性越高，但同时存在容易变色的问题，一方面在熔化玻璃组合物制备抗菌玻璃的过程中，Ag2O的含量越高，越容易变色，给熔化的操作过程提出了较高的要求；另一方面，在抗菌玻璃粉碎的过程中，要将其粉碎成微米甚至纳米级产品的过程，由于碰撞和摩擦容易造成变色；此外，在抗菌玻璃粉与树脂的熔融混合过程中，在较高的加工温度下，Ag含量高的玻璃粉改性后的树脂也容易发生变色。此外，对于硼酸盐玻璃，由于其在溶解释放Ag，Zn离子的同时，会释放出B2O3组分，会使其在一些安全性要求较高的场合的应用受到限制，例如，直接与食品接触等场合。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了，可以有效解决玻璃抗菌剂在热塑性塑料的加工过程中容易变色的问题，并且具有较好的杀菌效果。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。包括共混的以下组分:热塑性树脂00重量份；抗菌剂0.3~3重量份；其中所述抗菌剂为抗菌玻璃粉，包括按重量百分计的以下组分:包括按重量百分比计的以下组分:P20530 ~40wt%,优选 35 ~40wt% ；Na2O 或 K2O 6 ~18wt%，优选 8 ~10wt% ；ZnO 50 ~60wt%,优选 50 ~55wt% ；Ag2O O ~0.09wt%,优选 0.01 ~0.05wt%。所述抗菌玻璃粉的平均粒径为0.05~100 μ m，优选为0.1~20 μ m。抗菌玻璃粉的制备方法包括:包括:所述组分或所述组分对应的氢氧化物、盐高温熔融、冷却后制得所述抗菌性玻璃组合物；原料的用量范围:P2O5及其所对应的盐的用量为原料总重的10~60wt% ；Na2O或K2O及其所对应的氢氧化物、盐的用量为原料总重的3~45wt% ；ZnO及其所对应的氢氧化物、盐的用量为原料总重的30~80wt% ；Ag2O及其所对应的氢氧化物、盐的用量为原料总重的O~0.09wt%。P2O5的来源可以是P2O5， 磷酸二氢钠，磷酸二氢钾等；ZnO的来源可以是ZnO，Zn (NO3) 2，草酸锌，醋酸锌，丙酸锌，碳酸锌，磷酸锌，磷酸氢锌等；Na2O的来源可以是Na2O, NaOH, NaNO3,碳酸钠等；K2O的来源可以是K20，KOH, KNO3，碳酸钾等。所述熔融温度为600~1300°C。具体的制备过程为:(I)将玻璃的原料在搅拌机中混和均匀，然后在熔融窖等熔融装置中，在600~1300°C下熔化，温度过低，如果低于60(TC会难以化成玻璃，熔融温度过高，如果高于1300°C，将会造成形成的玻璃体网络结构过于稳定，不利于Zn，Ag离子的溶解释放，同时也会造成不必要的能量浪费；(2)然后将熔融物急冷后，制得所述抗菌玻璃。可以将熔融物以高速通过水等冷却的金属辊，也可以将熔融物直接倒入水中进行急冷，使其破碎成玻璃颗粒；还可以利用粉碎设备将得到的块状玻璃进行粉碎，根据需求将其粉碎成不同粒径和不同粒径分布的抗菌玻璃粉，粉碎设备可以是球磨机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗菌热塑性塑料组合物，其特征在于包括共混的以下组分：热塑性树脂100重量份，抗菌剂0.3～3重量份；其中所述抗菌剂为抗菌玻璃粉，包括按重量百分计的以下组分：P2O5????????????30～40wt%，Na2O或K2O???????6～18wt%，ZnO?????????????50～60wt%，Ag2O????????????0～0.09wt%；所述抗菌玻璃粉的平均粒径为0.05～100μm。

【技术特征摘要】
1.一种抗菌热塑性塑料组合物，其特征在于包括共混的以下组分:热塑性树脂100重量份，抗菌剂0.3~3重量份；其中所述抗菌剂为抗菌玻璃粉，包括按重量百分计的以下组分:P2O530 ~40wt%，Na2O 或 K2O6 ~18wt%，ZnO50 ~60wt%，Ag2OO ~0.09wt% ；所述抗菌玻璃粉的平均粒径为0.05~100 μ m。2.如权利要求1所述的抗菌热塑性塑料组合物，其特征在于:所述抗菌玻璃粉包括按重量百分比计的以下组分:ZnO 50 ~55w...

【专利技术属性】
技术研发人员：张师军，李杰，邵静波，张丽英，尹华，邹浩，吕明福，徐萌，吕芸，董穆，
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：