本发明涉及塑料，具体涉及高强度抗菌塑料及其制备方法。
背景技术：
：塑料在人们日常生活中必不可少的，给人们在食品盛放、输运方面带来了很大的方便。塑料是以单体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物，俗称塑料或树脂，可以自由改变成分及形体样式，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。塑料在日常生活中随处可见，比如一些固体、液体的盛放器皿大部分都是塑料制品。塑料给人们的生活带来很大的便捷，随着塑料的广泛应用，塑料的一些缺点也就随之暴露。例如大部分的塑料制品的强度远达不到使用的要求，在高温或低温下使用易变形破裂等，这就限制了塑料的进一步使用。另外，塑料应用于食品行业时对其抗菌性也有一定的要求。技术实现要素：本发明的目的是提供一种高强度抗菌塑料及其制备方法，通过该方法制得的高强度抗菌塑料具有优异的机械强度，且在高温或低温下长期使用不变形、不破裂；同时该高强度抗菌塑料具有良好的抗菌性能；另外，该制备方法中的原料易得使得该高强度抗菌塑料能够批量生产。为了实现上述目的，本发明提供了一种高强度抗菌塑料的制备方法，包括：先将原料进行混合、热处理形成混合物；再将所述混合物挤出成型制得高强度抗菌塑料；其中，所述原料包括聚乙烯树脂、聚碳酸酯、填充料、增塑剂、淀粉和甲壳素纤维；相对于100重量份的所述聚乙烯树脂，所述聚碳酸酯的用量为30-40重量份，所述填充料的用量为10-25重量份，所述增塑剂的用量为1-10重量份，所述淀粉的用量为10-20重量份，所述甲壳素纤维的用量为10-30本发明还提供了一种高强度抗菌塑料，该高强度抗菌塑料通过上述的制备方法制得。通过上述技术方案，本发明通过在聚乙烯树脂和聚碳酸酯的成膜基础上添加了具有协同作用的增塑剂，同时还添加了具有阻燃效果的填充料(纤维、石棉、二氧化硅和高岭土中的两种以上)以及甲壳素纤维。各原料之间的协同强化作用使得通过该方法制得的高强度抗菌塑料具有优异的机械强度，且塑料在高温或低温下长期使用不变形、不破裂；同时甲壳素纤维能够明显提高塑料的抗菌性能，此外该制备方法中的原料易得使得该高强度抗菌塑料能够批量生产。本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。本发明公开了一种高强度抗菌塑料的制备方法，包括：先将原料并进行混合、热处理形成混合物；再将所述混合物挤出成型制得高强度抗菌塑料；其中原料包括聚乙烯树脂、聚碳酸酯、填充料、增塑剂、淀粉和甲壳素纤维，相对于100重量份的所述聚乙烯树脂，所述聚碳酸酯的用量为30-40重量份，所述填充料的用量为10-25重量份，所述增塑剂的用量为1-10重量份，所述淀粉的用量为10-20重量份，所述甲壳素纤维的用量为10-30重量份。在本发明中，聚乙烯树脂、聚碳酸酯的分子量可以在宽的范围内选择，但是为了使制得的高强度抗菌塑料具有更优异的机械性能，优选地，聚乙烯树脂的重均分子量为3万-5万，聚碳酸酯的重均分子量为2万-4万。在本发明中，所用填充料的种类可以在宽的范围内选择，但是为了进一步改善、增强塑料的耐磨性及耐热性，优选地，填充料为纤维、石棉、二氧化硅和高岭土中的多种。在本发明中，添加了增塑剂可以改善在塑料制作过程中塑料的可塑性和柔软性，但为了进一步减少塑料的脆性，优选地，增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯和磷酸三甲酚酯中的多种。在本发明中，淀粉可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高制得的塑料的安全环保性，优选地，淀粉为绿豆淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉、红薯淀粉、马铃薯淀粉、麦类淀粉、菱角淀粉和藕淀粉、玉米淀粉中的两种以上。在本发明中，甲壳素纤维可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高所制得塑料在使用过程中的耐腐蚀性和抗菌性，优选地，甲壳素纤维自虾、蟹、蝗、蝶、蚊、蚕、马陆、蜈蚣和蜗牛体壳中的一种或多种的组合中提取而得。另外，混合的条件也可以在宽的范围内选择，但是为了原料混合的更加均匀，优选地，混合满足以下条件：混合温度为20-35℃，混合时间为1-2.5h。同时，为了便于混合物的挤出成型，优选地，热处理满足以下条件热处理的温度为180-220℃，热处理的时间为3-5h。此外，挤出成型的具体条件可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的高强度抗菌塑料具有更优异的机械性能，优选地，挤出成型的温度为160-190℃。本发明还提供了一种高强度抗菌塑料，所述高强度抗菌塑料通过上述的方法制备而成。以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，抗拉强度(rm/mpa)和收缩率(δ/％)参数通过国标gb/t13022-91的方法测得；根据国标gb4789.2-2010的方法测得菌落总数(n/cfu·g-1)参数。实施例1在20℃下，先将聚乙烯树脂(重均分子量为3万)、聚碳酸酯(重均分子量为2万)、纤维、石棉、邻苯二甲酸二丁酯、绿豆淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉、和甲壳素纤维(各物质的重量比为100：30：5：6：2：3：3：4：12)混合1h，其中甲壳素纤维为提取自虾、蟹、蝗、蝶体壳中的甲壳素纤维；接着在180℃下热处理5h制得混合物；再将所述混合物在185℃下挤压成型制得高强度抗菌塑料a1。实施例2在25℃下，先将聚乙烯树脂(重均分子量为4万)、聚碳酸酯(重均分子量为3万)、石棉、二氧化硅、邻苯二甲酸二辛酯、红薯淀粉、马铃薯淀粉、麦类淀粉、和甲壳素纤维(各物质的重量比为100：35：10：10：4：5：5：6：20)混合1.5h，其中甲壳素纤维为提取自蚊、蚕、马陆、蜈蚣和蜗牛体壳中的甲壳素纤维；接着在190℃下热处理4h制得混合物；再将所述混合物在185℃下挤压成型制得高强度抗菌塑料a2。实施例3在35℃下，先将聚乙烯树脂(重均分子量为5万)、聚碳酸酯(重均分子量为4万)、二氧化硅、高岭土、磷酸三甲酚酯、菱角淀粉、藕淀粉、玉米淀粉、和甲壳素纤维(各物质的重量比为100：40：14：10：8：5：10：5：30)混合2h，其中甲壳素纤维为提取自虾、蟹、马陆、蜈蚣和蜗牛体壳中的甲壳素纤维；接着在200℃下热处理3h制得混合物；再将所述混合物在190℃下挤压成型制得高强度抗菌塑料a3。对比例1按照实施例1的方法制得塑料b1，不同的是，原料中无绿豆淀粉和木薯淀粉。对比例2按照实施例2的方法制得塑料b2，不同的是，原料中石棉和二氧化硅。对比例3按照实施例3的方法制得塑料b3，不同的是，原料中无甲壳素纤维。检测例1将高强度抗菌塑料a1-a3以及塑料b1-b3置于25℃的敞口环境中，并且空气湿度为8g水/m3，7天后通过国标gb4789.2-2010的方法检测菌落总数(n/cfu·g-1)，具体结果见表1。检测例2将高强度抗菌塑料a1-a3以及塑料b1-b3先在130℃下处理2h，然后再于-15℃下处理2h，最后按照国标gb/t13022-91的方法进行抗拉强度(rm/mpa)和收缩率(δ/％)的参数测试，具体结果见表2。表1菌落总数(n/cfu·g-1)a18a26a35b112b216b323表2a1a2a3b1b2b3rm/mpa46.547.248.527.328.530.5δ/％2.42.32.04.53.73.5表1检测结果表明本发明提供的高强度抗菌塑料具有非常好的抗菌性能。上述检测例2中的抗拉强度(rm/mpa)数值越大和收缩率(δ/％)数值越小说明所检测的塑料的机械性能越好。根据表2的检测数据显示，本发明中的a1-a3的抗拉强度rm均在45mpa以上且明显高于对比例所制得的b1-b3的抗拉强度。另外，根据表2中的收缩率δ数据显示，实施例所制得的a1-a3的收缩率均小于2.5％，而对比例1-3所制得的b1-b3的收缩率最大达到了4.5％且均大于3.0％。由此说明，在本发明提供的高强度抗菌塑料的制备方法中加入的淀粉、填充料对提高塑料的强度能具有很好的协同作用；同时，加入的甲壳素纤维对提高塑料的抗菌性起主要作用。以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。当前第1页12