专利名称：一种具有抗菌性的可生物降解塑料及其制备方法
一种具有抗菌性的可生物降解塑料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种可生物降解塑料，特别是涉及一种具有抗菌性的可生物降解塑 料。
背景技术：
目前我国市场上的塑料制品种类繁多，其中大部分以聚氯乙烯(PVC)原料为主。 这类塑料制品难于降解，且成型加工性能较差，加工时需添加色素、增塑剂、防老剂等助剂， 而这些化学品均有毒性，在使用过程中给人类及环境两方面造成了共同隐患。随着安全意 识的日益提高，欧盟、美国、日本和俄罗斯等国不断修改相关安全标准以及相关法律。我国 塑料商品中被查出有毒物质含量超标的现象时有发生，严重影响了中国的国际声誉，造成 巨大的经济损失，直接影响了我国的塑料制品出口。因此，可生物降解材料及其功能型环保 添加剂的应用成为解决这一问题的出路。
发明内容本发明的目的是提供一种具有抗菌性的可生物降解塑料，以解决上述现有技术的 不足。为了实现上述目的，本发明一种具有抗菌性的可生物降解塑料采用如下技术方 案一种具有抗菌性的可生物降解塑料，包括可生物降解塑料基质和分散于其中 的抗菌性植物源染料，所述抗菌性植物源染料与所述可生物降解塑料基质的质量比为 (0.01-10) 100。所述抗菌性植物源染料从含有有效抗菌成分的植物中提取出，所述含有有效抗菌 成分的植物包括茜草、红花、苏木、石榴皮、洋葱、棠梨、番红花、紫檀、东北硬紫草、紫草、虎 杖、荩草、桅子、黄栌、地黄、桔皮、黄檗、小檗、姜黄、黄芩、郁金、大黄、银杏、金盏菊、野菊花、 槐树、柘树、鼠李、鸭跖草、菘蓝、蓼蓝、马蓝、木蓝、麻栎、胡桃、侧柏、紫苏、益母草、乌梅、虎 杖、五倍子、鼠尾草、乌桕、狼把草、黄荆、稗柿、榉柳、碑、榛、桑、莲、茶、杨梅、黑豆、菱、栲、薯 茛、鼠曲草和槲。所述抗菌性植物源染料的提取方法为将含有有效抗菌成分的植物洗净、干燥、 粉碎；按质量份，将已粉碎的植物按1 (1-50)的料液比用溶剂在25_75°C下超声波提取 0. l_15h，冷却至室温后，抽滤，将滤液浓缩，冷冻干燥，得到粉末状抗菌性植物源染料；所述 超声波的频率为10-80KHZ，交替时间为30-60s ；所述溶剂为乙醇、丙酮、Na2C03、氯仿、乙酸 乙酯或正丁醇中的一种。所述抗菌性植物源染料为两种或两种以上抗菌性植物源染料的混合物。所述抗菌性植物源染料为两种抗菌性植物源染料的混合物，其质量比为(1 50) 1。所述可生物降解塑料基质选自PBS、PBS的端基改性物PBS-OH、PBS的端基改性物PBS-C00H、PBS共聚物、PBS共聚物的端基改性物PBS共聚物-0H或PBS共聚物的端基改性 物PBS共聚物-C00H中的一类；所述PBS共聚物由丁二酸、丁二醇与其他二元酸或二元醇合 成，合成所述PBS共聚物中PBS的摩尔分数为60-100% ；合成PBS-0H、PBS共聚物-0H的二 醇与二酸的摩尔比为a b，b < a彡3b ；合成PBS-C00H、PBS共聚物-C00H的二醇与二酸 的摩尔比为c d，c < d彡3c。为了实现上述目的，本发明一种具有抗菌性的可生物降解塑料的制备方法采用如 下技术方案第一步，抗菌性植物源染料的提取；将含有有效抗菌成分的植物洗净、干燥、粉 碎；按质量份，将已粉碎的植物按1 (1-50)的料液比用溶剂在25-75°C下超声波提取 0. l_15h，冷却至室温后，抽滤，将滤液浓缩，冷冻干燥，得到粉末状抗菌性植物源染料；第 二步，混炼；可生物降解塑料基质的母粒放入密炼机中加热，待完全熔融后，外掺的质量百 分比为0.01-10%的抗菌性植物源染料、质量百分比为0-10%的分散剂和质量百分比为 0-10%的偶联剂，在80-160°C混炼2-60min，待自然冷却后取下制得本发明具有抗菌性的 可生物降解塑料。可生物降解塑胶基质熔融后加入抗菌性植物源染料后进行混炼的温度为 100-130°C。加入分散剂的质量百分比为0. 01-8%，加入偶联剂的质量百分比为0. 01-8% ；所述分散剂选自低份子蜡、离子聚合物、硬脂酸盐类或高分子超分散剂；所述偶 联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂或铝锆酸酯偶联剂。与现有技术相比，本发明具有以下优点(一)本发明通过一种简单快捷的方法提取了多种抗菌性植物源染料，制得多种 添加抗菌性植物源染料有效成分的具有抗菌性的可生物降解塑料，其不但可以生物降解而 且具有良好的抗菌性。(二)本发明制得的具有抗菌性的可生物降解塑料中，染料起成核剂作用改变了 塑料的结晶性能，在塑料产品被废弃后更容易降解的同时，无害于环境，在堆肥、活性污泥、 土壤中放置6个月后降解率均能达到90%以上。(三)本发明制得的具有抗菌性的可生物降解塑料为可再生资源，不依赖于石油、 天然气等矿产资源，来源丰富，节能环保且价格相对低廉、稳定，是现有塑料的良好替代品。
具体实施方式
本发明主要包括以下步骤第一步、从含有有效抗菌成分的植物中提取出抗菌性植物源染料；第二步、将第一步提取出的抗菌性植物源染料和可生物降解的塑料母粒放入密炼 机中进行混炼以制得本发明具有抗菌性的可生物降解塑料。第一步中抗菌性植物源染料的提取方法为将含有有效抗菌成分的植物洗净、干 燥、粉碎；按质量份，将已粉碎的植物按1 (1-50)的料液比用溶剂在25-75°C下超声波提 取0. l-15h，冷却至室温后，抽滤，将滤液浓缩，冷冻干燥，得到粉末状抗菌性植物源染料。第 一步中用到的超声波频率为10-80KHZ，交替时间为30-60s。第一步中提取用的溶剂采用乙 醇、丙酮、Na2C03、氯仿、乙酸乙酯或正丁醇中的一种，前面所述的乙醇是体积浓度为0-100%的乙醇水溶液，丙酮是体积浓度为0-100%的丙酮水溶液，Na2C03是质量分数为0-2%的 Na2C03水溶液。本发明第一步中含有有效抗菌成分的植物包括茜草、红花、苏木、石榴皮、洋葱、 棠梨、番红花、紫檀、东北硬紫草、紫草、虎杖、荩草、桅子、黄栌、地黄、桔皮、黄檗、小檗、姜 黄、黄芩、郁金、大黄、银杏、金盏菊、野菊花、槐树、柘树、鼠李、鸭跖草、菘蓝、蓼蓝、马蓝、木 蓝、麻栎、胡桃、侧柏、紫苏、益母草、乌梅、虎杖、五倍子、鼠尾草、乌桕、狼把草、黄荆、稗柿、 榉柳、碑、榛、桑、莲、茶、杨梅、黑豆、芰、栲、薯茛、鼠曲草和槲。该等植物均可以提取出抗菌 性植物源染料。第二步的混炼步骤为将可生物降解塑料的母粒放入密炼机中加热，待完全熔融 后，外掺的质量百分比为0.01-10%的抗菌性植物源染料、质量百分比为0-10%的分散剂 和质量百分比为0-10%的偶联剂，在80-160°C混炼2-60min搅拌混勻，待自然冷却后取下 制得本发明具有抗菌性的可生物降解塑料。本发明中用的可生物降解塑料主要是聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、PBS共聚物、PBS 及PBS共聚物的端基改性物PBS-OH、PBS-C00H、PBS共聚物-0H和PBS共聚物-C00H ；PBS 共聚物是丁二酸、丁二醇与其他二元酸或二元醇共聚而生成的产物，其中PBS的摩尔分数 为60-100% ；PBS、PBS共聚物的端基改性物为二酸过量或二醇过量下合成并纯化后得到的 产物，二醇过量的时候生成PBS-OH、PBS共聚物-0H，合成PBS-OH、PBS共聚物-0H的二醇 与二酸的摩尔比可以用a b表示，b<a彡3b;二酸过量的时候生成PBS_C00H、PBS共聚 物-C00H，合成PBS-⑶0H、PBS共聚物-C00H的二醇与二酸的摩尔比可以用c d表示，c < d ^ 3c0混炼时加入的分散剂可以是低份子蜡、离子聚合物、硬脂酸盐类或高分子超分散 剂。混炼时加入的偶联剂可以是硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂、铝酸酯 偶联剂或铝锆酸酯偶联剂。下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。实施例一第一步，将大黄根部洗净、干燥、粉碎；按质量份，将已粉碎的植物按1 1的料液 比用乙醇在45°C，超声频率lOKHz 20KHz并以30s的时间交替下超声波提取1. 6h，冷却 至室温后，抽滤，将滤液浓缩，冷冻干燥，得到黄色粉末状抗菌性植物源染料；第二步，将可生物降解材料PBS母粒放入密炼机中加热，待上述PBS母粒完全熔融 后，在其中外掺质量百分比为0. 3%的第一步提取出的大黄抗菌性植物源染料、质量百分比 为0. 15%的分散剂EVA-3、质量百分比为0. 15%的偶联剂KH-550，在110°C混炼16min，使 加入的物料搅拌混勻，待自然冷却后取下便制得具有抗菌性的可生物降解塑料。本实施例的效果是制得的添加大黄染料的环保塑料性状为黄色；抗细菌率可达 到91%、抗霉菌能力达到1级以上，抗菌性能良好；断裂伸长率387%，拉伸强度33. 41MPa ； 在堆肥、活性污泥、土壤中放置6个月后降解率均能达到90%以上，成型加工后用途广泛。实施例二第一步，将大黄根部洗净、干燥、粉碎；按质量份，将已粉碎的植物按1 50的料液 比用丙酮在25°C，超声频率50KHz 80KHz并以30s的时间交替下超声波提取0. lh，冷却至室温后，抽滤，将滤液浓缩，冷冻干燥，得到黄色粉末状抗菌性植物源染料；第二步，将可生物降解材料PBS母粒放入密炼机中加热，待上述PBS母粒完全熔融 后，在其中外掺质量百分比为0. 01 %的第一步提取出的大黄抗菌性植物源染料、质量百分 比为10%的分散剂CH-2C、质量百分比为0. 3%的偶联剂TT0PP-38S，在80°C混炼25min，使 加入的物料搅拌混勻，待自然冷却后取下便制得具有抗菌性的可生物降解塑料。本实施例的效果是制得的添加大黄染料的环保塑料性状为黄色；抗细菌率可达 到94%、抗霉菌能力达到1级以上，抗菌性能良好；断裂伸长率300%，拉伸强度32. 77MPa ； 在堆肥、活性污泥、土壤中放置6个月后降解率均能达到90%以上，成型加工后用途广泛。实施例三第一步，将大黄根部洗净、干燥、粉碎；按质量份，将已粉碎的植物按1 24的料液 比用0. 2%的Na2C03在60°C，超声频率35KHz 40KHz并以60s的时间交替下超声波提取 15h，冷却至室温后，抽滤，将滤液浓缩，冷冻干燥，得到黄色粉末状抗菌性植物源染料。第二步，将可生物降解材料PBS-C00H母粒放入密炼机中加热，待上述PBS-C00H母 粒完全熔融后，在其中外掺质量百分比为5%的第一步提取出的大黄抗菌性植物源染料、质 量百分比为8%的分散剂295A、质量百分比为4. 2%的偶联剂ModA，在115°C混炼40min，使 加入的物料搅拌混勻，待自然冷却后取下便制得具有抗菌性的可生物降解塑料。本实施例的效果是制得的添加大黄染料的环保塑料性状为黄色；抗细菌率可达 到93%、抗霉菌能力达到1级以上，抗菌性能良好；断裂伸长率405%，拉伸强度21. 32MPa ； 在堆肥、活性污泥、土壤中放置6个月后降解率均能达到90%以上，成型加工后用途广泛。实施例四第一步，将大黄根部洗净、干燥、粉碎；按质量份，将已粉碎的植物按1 36的料液 比用乙醇在35°C，超声频率60KHz 70KHz并以40s的时间交替下超声波提取10h，冷却至 室温后，抽滤，将滤液浓缩，冷冻干燥，得到黄色粉末状抗菌性植物源染料。第二步，将可生物降解材料PBS-C00H母粒放入密炼机中加热，待上述PBS-C00H母 粒完全熔融后，在其中外掺质量百分比为10%的第一步提取出的大黄抗菌性植物源染料、 质量百分比为0.01%的分散剂硬脂酸锌、质量百分比为4%的偶联剂DL-411-A，在90°C混 炼37min，使加入的物料搅拌混勻，待自然冷却后取下便制得具有抗菌性的可生物降解塑 料。本实施例的效果是制得的添加大黄染料的环保塑料性状为黄色；抗细菌率可达 到90%、抗霉菌能力达到1级以上，抗菌性能良好；断裂伸长率513%，拉伸强度35. 76MPa ； 在堆肥、活性污泥、土壤中放置6个月后降解率均能达到90%以上，成型加工后用途广泛。实施例五第一步，将大黄根部洗净、干燥、粉碎；按质量份，将已粉碎的植物按1 46的料液 比用蒸馏水在75°C，超声频率15KHz 75KHz并以30s的时间交替下超声波提取13h，冷却 至室温后，抽滤，将滤液浓缩，冷冻干燥，得到黄色粉末状抗菌性植物源染料。第二步，将可生物降解材料PBS-0H母粒放入密炼机中加热，待上述PBS-0H母粒完 全熔融后，在其中外掺质量百分比为0. 3%的第一步提取出的大黄抗菌性植物源染料、质量 百分比为10%的偶联剂Z-6020，在160°C混炼2min，使加入的物料搅拌混勻，待自然冷却后 取下便制得具有抗菌性的可生物降解塑料。
本实施例的效果是制得的添加大黄染料的环保塑料性状为黄色；抗细菌率可达 到94%、抗霉菌能力达到1级以上，抗菌性能良好；断裂伸长率800%，拉伸强度49. OlMPa ； 在堆肥、活性污泥、土壤中放置6个月后降解率均能达到90%以上，成型加工后用途广泛。实施例六第一步，将大黄根部洗净、干燥、粉碎；按质量份，将已粉碎的植物按1 45的料液 比用75%乙醇水溶液在32°C，超声频率lOKHz 45KHz并以30s的时间交替下超声波提取 15h，冷却至室温后，抽滤，将滤液浓缩，冷冻干燥，得到黄色粉末状抗菌性植物源染料。第二步，将可生物降解材料PBS-0H母粒放入密炼机中加热，待上述PBS-0H母粒完 全熔融后，在其中外掺质量百分比为6. 5%的第一步提取出的大黄抗菌性植物源染料、质量 百分比为8%的分散剂Luwax AF-29，在150°C混炼lOmin，使加入的物料搅拌混勻，待自然 冷却后取下便制得具有抗菌性的可生物降解塑料。本实施例的效果是制得的添加大黄染料的环保塑料性状为黄色；抗细菌率可达 到97%、抗霉菌能力达到1级以上，抗菌性能良好；断裂伸长率587%，拉伸强度50. 21MPa ； 在堆肥、活性污泥、土壤中放置6个月后降解率均能达到90%以上，成型加工后用途广泛。实施例七第一步，将大黄根部洗净、干燥、粉碎；按质量份，将已粉碎的植物按1 15的料液 比用50%的丙酮水溶液在45°C，超声频率30KHz 80KHz并以45s的时间交替下超声波提 取5h，冷却至室温后，抽滤，将滤液浓缩，冷冻干燥，得到黄色粉末状抗菌性植物源染料。第二步，将可生物降解材料PBS共聚物母粒放入密炼机中加热，待上述PBS共聚物 母粒完全熔融后，在其中外掺质量百分比为7%的第一步提取出的大黄抗菌性植物源染料、 质量百分比为0. 01%的分散剂CMPS，在160°C混炼20min，使加入的物料搅拌混勻，待自然 冷却后取下便制得具有抗菌性的可生物降解塑料。本实施例的效果是制得的添加大黄染料的环保塑料性状为黄色；抗细菌率可达 到96%、抗霉菌能力达到1级以上，抗菌性能良好；断裂伸长率765%，拉伸强度43. 13MPa ； 在堆肥、活性污泥、土壤中放置6个月后降解率均能达到90%以上，成型加工后用途广泛。实施例八第一步，将大黄根部洗净、干燥、粉碎；按质量份，将已粉碎的植物按1 8的料液 比用氯仿在55°C，超声频率45KHz 75KHz并以30s的时间交替下超声波提取12h，冷却至 室温后，抽滤，将滤液浓缩，冷冻干燥，得到黄色粉末状抗菌性植物源染料。第二步，将可生物降解材料PBS共聚物母粒放入密炼机中加热，待上述PBS共聚物 母粒完全熔融后，在其中外掺质量百分比为3. 5%的第一步提取出的大黄抗菌性植物源染 料、质量百分比为3. 的分散剂K-2、质量百分比为1.5%的偶联剂TL-2B，在130°C混炼 60min，使加入的物料搅拌混勻，待自然冷却后取下便制得具有抗菌性的可生物降解塑料。本实施例的效果是制得的添加大黄染料的环保塑料性状为黄色；抗细菌率可达 到96%、抗霉菌能力达到1级以上，抗菌性能良好；断裂伸长率432%，拉伸强度35. 61MPa ； 在堆肥、活性污泥、土壤中放置6个月后降解率均能达到90%以上，成型加工后用途广泛。实施例九第一步，将大黄根部洗净、干燥、粉碎；按质量份，将已粉碎的植物按1 1的料液 比用乙酸乙酯在30°C，超声频率65KHz 80KHz并以30s的时间交替下超声波提取15h，冷却至室温后，抽滤，将滤液浓缩，冷冻干燥，得到黄色粉末状抗菌性植物源染料。第二步，将可生物降解材料PBS共聚物的端基改性物PBS共聚物-0H母粒放入密 炼机中加热，待上述PBS共聚物-0H母粒完全熔融后，在其中外掺质量百分比为4. 5%的第 一步提取出的大黄抗菌性植物源染料、质量百分比为2. 的分散剂N-34、质量百分比为 3. 4%的偶联剂KM-602，在100°C混炼50min，使加入的物料搅拌混勻，待自然冷却后取下便 制得具有抗菌性的可生物降解塑料。本实施例的效果是制得的添加大黄染料的环保塑料性状为黄色；抗细菌率可达 到96%、抗霉菌能力达到1级以上，抗菌性能良好；断裂伸长率392%，拉伸强度21. 63MPa ； 在堆肥、活性污泥、土壤中放置6个月后降解率均能达到90%以上，成型加工后用途广泛。实施例十第一步，将大黄根部洗净、干燥、粉碎；按质量份，将已粉碎的植物按1 12的料液 比用正丁醇在60°C，超声频率25KHz 75KHz并以40s的时间交替下超声波提取12h，冷却 至室温后，抽滤，将滤液浓缩，冷冻干燥，得到黄色粉末状抗菌性植物源染料。第二步，将可生物降解材料PBS共聚物-C00H母粒放入密炼机中加热，待上述 PBS共聚物-C00H母粒完全熔融后，在其中外掺质量百分比为0.01%的第一步提取出的大 黄抗菌性植物源染料、质量百分比为3. 5%的分散剂硬脂酸、质量百分比为8%的偶联剂 &-801，在120°C混炼31min，使加入的物料搅拌混勻，待自然冷却后取下便制得具有抗菌 性的可生物降解塑料。本实施例的效果是制得的添加大黄染料的环保塑料性状为黄色；抗细菌率可达 到96%、抗霉菌能力达到1级以上，抗菌性能良好；断裂伸长率532%，拉伸强度27. 55MPa ； 在堆肥、活性污泥、土壤中放置6个月后降解率均能达到90%以上，成型加工后用途广泛。实施例i^一 二十实施例十一 二十将上述实施例一 十中的大黄替换为茜草；实施例十一 二十 制得的添加茜草染料的环保塑料性状为红色粉末；抗细菌率可达到90% 93%、抗霉菌能 力达到1级以上，抗菌性能良好；断裂伸长率332 781 %，拉伸强度22. 64 49. 48MPa ；在 堆肥、活性污泥、土壤中放置6个月后降解率均能达到90%以上，成型加工后用途广泛。实施例二 i^一 三十实施例二i^一 三十将上述实施例一 十中的大黄替换为洋葱；实施例二i^一 三十制得的添加洋葱染料的环保塑料性状为橘红色粉末；抗细菌率可达到91% 95%、 抗霉菌能力达到1级以上，抗菌性能良好；断裂伸长率360 710%，拉伸强度26. 07 49. 09MPa ；在堆肥、活性污泥、土壤中放置6个月后降解率均能达到90%以上，成型加工后 用途广泛。实施例三i^一四十实施例三十一 四十将上述实施例一 十中的大黄替换为洋葱，然后将步骤一中 提取出的洋葱抗菌性植物源染料分别与按照实施例一 十中的方法提取出的大黄抗菌性 植物源染料，按质量比为(1 50) 1的比例复配，然后再与PBS、PBS共聚物、PBS的端基 改性物或PBS共聚物的端基改性物混炼。实施例三十一 四十制得的添加复配染料的环保 塑料性状为橘红色粉末；抗细菌率可达到92% 95%、抗霉菌能力达到1级以上，抗菌性能 良好；断裂伸长率330 690%，拉伸强度21. 07 47. 09MPa ；在堆肥、活性污泥、土壤中放置6个月后降解率均能达到90%以上，成型加工后用途广泛。本发明上述实施例中采用国家标准GB1040-1992塑料拉伸试验方法测试环保塑 料的伸长率和拉伸强度。本发明上述实施例中采用中华人民共和国轻工行业标准QB/T 2591-2003抗菌塑 料一一抗菌性能试验方法和抗菌效果测试和评价环保塑料的抗菌效果。本发明上述实施例中计算降解率的方法为将制得的环保塑料以一定比例大小放 入堆肥、活性污泥、土壤中，每隔7天取样一次记录质量损失(每个样三个平行样)，连续取 样6个月。质量损失率公式为D = (m0-mt)/m0X100% ；其中mQ为降解前膜的原始质量；mt 为降解t天后膜的剩余质量。本发明中各种具有有效抗菌成分的抗菌性植物源染料以单一染料或两种或两种 以上复配染料与PBS及其共聚物可生物降解材料混炼制得环保塑料，抗菌性植物源染料的 添加量与可生物降解塑料基质的质量比为(0.01-10) 100 ；制得的添加抗菌性植物源染 料的环保塑料色彩缤纷；抗细菌率可达到90% 98%、抗霉菌能力达到1级以上，抗菌性能 良好；断裂伸长率360 550%，拉伸强度32. 87 47. 28MPa ；在堆肥、活性污泥、土壤中放 置6个月后降解率均能达到90%以上，成型加工后用途广泛。本发明将抗菌性植物源染料与PBS、PBS共聚物、PBS的端基改性物或PBS共聚物 的端基改性物等可生物降解材料混炼，弥补了现今合成染料有毒有机物质排放的弊端，且 赋予了环保塑料较好的抗菌效果及美丽的色彩。抗菌性植物源染料作为有效抗菌成分和成 核剂，无害于环境，且改变了 PBS及其共聚物可生物降解材料的结晶度，利于微生物在染料 结晶处附着，使塑料产品在废弃后更容易降解的同时，大大提高了塑料的断裂伸长率和拉 伸强度。使用过程抗菌性植物源染料可随降解材料的降解过程缓慢释放，发挥其抗菌性能。 由于该塑料无毒无害，可广泛应用于农渔业资材、食品容器、洗剂容器、清洁袋、家庭用品、 文具用品、休闲用品、包装材料、汽车车身内外饰件、电子/电气器件等各种产品，以保证人 类的健康生活。本发明用抗菌性植物源染料染色的PBS、PBS共聚物及其改性产物制备环保 塑料的方法能耗低，节省时间，加工成型方便，且赋予塑料制品以抗菌、环保等功效，可用于 工业化大规模生产。
权利要求
一种具有抗菌性的可生物降解塑料，其特征在于包括可生物降解塑料基质和分散于其中的抗菌性植物源染料，所述抗菌性植物源染料与所述可生物降解塑料基质的质量比为(0.01-10)∶100。
2.如权利要求1所述具有抗菌性的可生物降解塑料，其特征在于所述抗菌性植物源 染料从含有有效抗菌成分的植物中提取出，所述含有有效抗菌成分的植物包括茜草、红 花、苏木、石榴皮、洋葱、棠梨、番红花、紫檀、东北硬紫草、紫草、虎杖、荩草、桅子、黄栌、地 黄、桔皮、黄檗、小檗、姜黄、黄芩、郁金、大黄、银杏、金盏菊、野菊花、槐树、柘树、鼠李、鸭跖 草、菘蓝、蓼蓝、马蓝、木蓝、麻栎、胡桃、侧柏、紫苏、益母草、乌梅、虎杖、五倍子、鼠尾草、乌 桕、狼把草、黄荆、稗柿、榉柳、碑、榛、桑、莲、茶、杨梅、黑豆、芰、栲、薯莨、鼠曲草和槲。
3.如权利要求2所述具有抗菌性的可生物降解塑料，其特征在于所述抗菌性植物 源染料的提取方法为将含有有效抗菌成分的植物洗净、干燥、粉碎；按质量份，将已粉 碎的植物按1 (1-50)的料液比用溶剂在25-75°C下超声波提取0. l-15h，冷却至室温 后，抽滤，将滤液浓缩，冷冻干燥，得到粉末状抗菌性植物源染料；所述超声波的频率为 10-80KHZ，交替时间为30-60s ；所述溶剂为乙醇、丙酮、Na2C03、氯仿、乙酸乙酯或正丁醇中 的一种。
4.如权利要求3所述具有抗菌性的可生物降解塑料，其特征在于所述抗菌性植物源 染料为两种或两种以上抗菌性植物源染料的混合物。
5.如权利要求4所述具有抗菌性的可生物降解塑料，其特征在于所述抗菌性植物源 染料为两种抗菌性植物源染料的混合物，其质量比为(1 50) 1。
6.如权利要求1所述具有抗菌性的可生物降解塑料，其特征在于所述可生物降解塑 料基质选自PBS、PBS的端基改性物PBS-OH、PBS的端基改性物PBS-C00H、PBS共聚物、PBS 共聚物的端基改性物PBS共聚物-0H或PBS共聚物的端基改性物PBS共聚物-C00H中的 一类；所述PBS共聚物由丁二酸、丁二醇与其他二元酸或二元醇合成，合成的所述PBS共聚 物中PBS的摩尔分数为60-100% ；合成PBS-OH、PBS共聚物-0H的二元醇与二元酸的摩尔 比为a b，b < a彡3b ；合成PBS-C00H、PBS共聚物-C00H的二元醇与二元酸的摩尔比为 c ； d, c < d ^ 3c。
7.如权利要求1至6中任一项所述具有抗菌性的可生物降解塑料的制备方法，其特征 在于，其包括以下步骤第一步，抗菌性植物源染料的提取；将含有有效抗菌成分的植物洗净、干燥、粉碎；按 质量份，将已粉碎的植物按1 (1-50)的料液比用溶剂在25-75°C下超声波提取0. l-15h， 冷却至室温后，抽滤，将滤液浓缩，冷冻干燥，得到粉末状抗菌性植物源染料；第二步，混炼；可生物降解塑料基质的母粒放入密炼机中加热，待完全熔融后，外掺的 质量百分比为0. 01-10%的抗菌性植物源染料、质量百分比为0-10%的分散剂和质量百分 比为0-10%的偶联剂，在80-160°C混炼2-60min，待自然冷却后取下制得本发明具有抗菌 性的可生物降解塑料。
8.如权利要求7所述具有抗菌性的可生物降解塑料的制备方法，其特征在于，可生物 降解塑胶基质熔融后加入抗菌性植物源染料后进行混炼的温度为100-130°C。
9.如权利要求8所述具有抗菌性的可生物降解塑料的制备方法，其特征在于，加入分 散剂的质量百分比为0. 01-8%，加入偶联剂的质量百分比为0. 01-8%。
10.如权利要求9所述具有抗菌性的可生物降解塑料的制备方法，其特征在于，所述分 散剂选自低份子蜡、离子聚合物、硬脂酸盐类或高分子超分散剂；所述偶联剂选自硅烷 偶联剂、钛酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂或铝锆酸酯偶联剂。
全文摘要
本发明提供一种具有抗菌性的可生物降解塑料及其制备方法，该具有抗菌性的可生物降解塑料包括可生物降解塑料基质和分散于其中的抗菌性植物源染料，所述抗菌性植物源染料与所述可生物降解塑料基质的质量比为(0.01-10)∶100。本发明通过一种简单快捷的方法提取了多种抗菌性植物源染料，制得多种添加抗菌性植物源染料有效成分的可生物降解塑料，其不但可以生物降解而且具有良好的抗菌性；染料起成核剂作用改变了塑料的结晶性能，在塑料产品被废弃后更容易降解的同时，无害于环境，在堆肥、活性污泥、土壤中放置6个月后降解率均能达到90％以上。
文档编号C08K5/00GK101880446SQ20101021051
公开日2010年11月10日 申请日期2010年6月28日 优先权日2010年6月28日
发明者安莎莎, 宋洁, 张敏 申请人:浙江温州轻工研究院