一种具有广谱抗菌性能的塑料材料及其制备方法与流程

本发明涉及塑料材料，具体涉及一种具有广谱抗菌性能的塑料材料及其制备方法。

背景技术：

1、随着人类物质财富的增长和社会的全面进步，人们越来越关心环境问题。降低和有效防止人居环境中微生物对人类生活的干扰和危害，减轻由此引发的病菌感染与疾病流行已成为社会的共识。在生产场所、公共场所和人居环境中，环境微生物的这些危害甚至危及人的生命。控制环境微生物的常见措施，如空气净化、紫外线照射、臭氧灭菌和使用有机类抗菌剂灭菌尽管产生了积极效应，但也存在持效性差，成本高，有不适气味，有毒等缺限。无机抗菌剂因持效性长，安全性好，使用卫生等优点构成了最具前景的控制环境微生物的方法和措施。

2、无机抗菌剂一般呈固体粉末状态，主要作为添加剂，并通过与相应材料的制备工艺相结合而制备各类抗菌制品，再通过抗菌制品的实际应用发挥无机抗菌剂抗菌、清洁空气及对人体起防病等功能作用。无机抗菌剂按抑制和杀灭细菌的原理可分为光催化型和金属离子载带型两大类，其中前者为半导体型物质，在紫外光照射下，半导体物质产生活性氧等具有强氧化作用的基团，由此破坏微生物的细胞活性，产生抗菌效应。抗菌剂因为只有在紫外光的照射下，才具有抗菌功能，所以适用范围小，作用不稳定，且难以检测和评估；金属离子载带型抗菌剂主要以离子缓释方式产生抗菌作用，不受物理环境的制约，且抗菌作用强，持效性好；但金属离子载带型抗菌剂由于金属离子的不同抑菌效果不同，因此，如何提供一种具有优异的光谱抗菌性能的塑料材料尤为关键。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种具有广谱抗菌性能的塑料材料及其制备方法，本发明通过在塑料基材中添加特定用量的抑菌成分，并辅以其他助剂，使得制备得到的塑料材料具有优异的光谱抗菌性能。

2、为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

3、本发明第一方面提供了一种具有广谱抗菌性能的塑料材料，所述具有广谱抗菌性能的塑料材料由如下重量份的原料制得：

4、载银氧化锌0.1～0.5份、增韧剂0.1～0.3份、钙锌稳定剂0.08～0.12份、纳米氧化钙0.1～0.3份、偶联剂0.1～0.2份、白油0.1～0.3份、氧化锌抗菌剂0.1～0.8份、纳米氧化锌0.1～0.6份、纳米氧化钛0.1～0.5份、高岭土0.03～0.07份、膨润土0.08～0.12份、纳米氧化锆0.1～0.25份、氧化石墨烯0.08～0.12份、纳米二氧化硅0.2～0.4份和塑料基材94～99份。

5、优选地，所述具有广谱抗菌性能的塑料材料由如下重量份的原料制得：

6、载银氧化锌0.3份、增韧剂0.2份、钙锌稳定剂0.1份、纳米氧化钙0.2份、偶联剂0.15份、白油0.2份、氧化锌抗菌剂0.45份、纳米氧化锌0.4份、纳米氧化钛0.3份、高岭土0.05份、膨润土0.1份、纳米氧化锆0.15份、氧化石墨烯0.1份、纳米二氧化硅0.3份和塑料基材97份。

7、优选地，所述增韧剂选自氯化聚乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的至少一种。

8、优选地，所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。

9、优选地，所述塑料基材选自pp、pe、abs、pa6、asa、pa66、pvc、pet、hdpe、pom、ldpe、lldpe、tpe、as、eps、pbt、ps、pps、ppa、pc和lcp中的至少一种。

10、优选地，所述载银氧化锌中银质量含量为2％～8％。

11、优选地，所述钙锌稳定剂为钙锌稳定剂ch400、钙锌稳定剂ch401和钙锌稳定剂ch402中的至少一种。

12、优选地，所述氧化锌抗菌剂为油性氧化锌分散液，氧化锌含量45％～55％。

13、本发明第二方面提供了一种上述具有广谱抗菌性能的塑料材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

14、(a)按照重量份称取各原料；

15、(b)将各原料进行预混后，投入干粉混合机中进行干混；

16、(c)将干混后的各原料添加至螺杆造粒机中进行造粒，即得所述具有广谱抗菌性能的塑料材料。

17、优选地，所述干混时间为1～2h。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果至少包括：

19、本发明通过在塑料基材中添加特定用量的抑菌成分，并辅以其他助剂，使得制备得到的塑料材料具有优异的光谱抗菌性能，具体地，对金黄色萄萄球菌，白色念珠菌，大肠杆菌，霉菌，沙门氏菌均具有99％以上的抑菌效果；

20、此外，本发明制备工艺常规简单，成本可控，对各类塑料基材都有明显效果，易于推广到各类行业。

技术特征：

1.一种具有广谱抗菌性能的塑料材料，其特征在于，由如下重量份的原料制得：

2.根据权利要求1所述的具有广谱抗菌性能的塑料材料，其特征在于，由如下重量份的原料制得：

3.根据权利要求1或2所述的具有广谱抗菌性能的塑料材料，其特征在于，所述增韧剂选自氯化聚乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的至少一种。

4.根据权利要求1或2所述的具有广谱抗菌性能的塑料材料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。

5.根据权利要求1或2所述的具有广谱抗菌性能的塑料材料，其特征在于，所述塑料基材选自pp、pe、abs、pa6、asa、pa66、pvc、pet、hdpe、pom、ldpe、lldpe、tpe、as、eps、pbt、ps、pps、ppa、pc和lcp中的至少一种。

6.根据权利要求1或2所述的具有广谱抗菌性能的塑料材料，其特征在于，所述载银氧化锌中银质量含量为2％～8％。

7.根据权利要求1或2所述的具有广谱抗菌性能的塑料材料，其特征在于，所述钙锌稳定剂为钙锌稳定剂ch400、钙锌稳定剂ch401和钙锌稳定剂ch402中的至少一种。

8.根据权利要求1或2所述的具有广谱抗菌性能的塑料材料，其特征在于，所述氧化锌抗菌剂为油性氧化锌分散液，氧化锌含量45％～55％。

9.权利要求1～8任一所述的具有广谱抗菌性能的塑料材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述干混时间为1～2h。

技术总结
本发明公开了一种具有广谱抗菌性能的塑料材料及其制备方法，所述塑料材料由如下重量份的原料制得：载银氧化锌0.1～0.5份、增韧剂0.1～0.3份、钙锌稳定剂0.08～0.12份、纳米氧化钙0.1～0.3份、偶联剂0.1～0.2份、白油0.1～0.3份、氧化锌抗菌剂0.1～0.8份、纳米氧化锌0.1～0.6份、纳米氧化钛0.1～0.5份、高岭土0.03～0.07份、膨润土0.08～0.12份、纳米氧化锆0.1～0.25份、氧化石墨烯0.08～0.12份、纳米二氧化硅0.2～0.4份和塑料基材94～99份；本发明通过在塑料基材中添加特定用量的抑菌成分，并辅以其他助剂，使得制备得到的塑料材料具有优异的光谱抗菌性能，具体地，对金黄色萄萄球菌，白色念珠菌，大肠杆菌，霉菌，沙门氏菌均具有99％以上的抑菌效果。

技术研发人员：李晨乐,李兵
受保护的技术使用者：湖北硕为塑胶科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15