一種抗菌聚丙烯組合物及其制備方法技術

本發明專利技術提供一種抗菌聚丙烯組合物。包含共混的聚丙烯樹脂和負載型抗菌劑，其中以聚丙烯樹脂為100重量份計，負載型抗菌劑為0.1～30份；所述負載型抗菌劑為丁苯粉末橡膠負載的抗菌劑，包含有機抗菌劑及丁苯粉末橡膠，其中抗菌劑負載在丁苯粉末橡膠上。由將常溫液態的有機抗菌劑或是有機抗菌劑溶液與所述丁苯粉末橡膠混合至均勻靜置，直至丁苯粉末橡膠將常溫液態有機抗菌劑或是有機抗菌劑溶液吸收后即得到所述負載型抗菌劑。由此得到的抗菌聚丙烯組合物具有抗菌效果好、顏色好、成本低、安全性高等優點，其制備工藝簡單、易于操作，適于工業化應用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及聚丙烯塑料加工領域，進一步地說，是涉及。
技術介紹
隨著人們生活水平的提高，健康和衛生意識不斷增強，對許多塑料制品提出了抗菌的要求。聚丙烯作為通用塑料中最大的品種之一，廣泛應用于人們的日常生活用品，因此，聚丙烯的抗菌改性一直是抗菌領域研究的熱點。抗菌聚丙烯的制備，主要是通過在聚丙烯造粒過程中加入一定量的抗菌劑來實現。抗菌劑的種類很多，主要包括無機類抗菌劑、有機類抗菌劑兩大類，無機類包括Ag，Zn-沸石、Ag，Zn-磷酸鋯鹽，Ag， Zn-水溶性玻璃等，有機類包括季胺鹽類、季膦鹽類、咪唑類、吡啶類、有機金屬類等等。無機抗菌劑的特點是安全性、耐熱性、耐久性較好，不足之處在于價格較聞和抗菌的遲效性，不能像有機抗菌劑那樣迅速殺滅細菌。有機抗菌劑具有殺菌速度快、抗菌范圍廣等優點，但也存在耐熱性差、易滲出、不耐洗滌、作用壽命短等問題，將無機和有機抗菌劑復配使用，綜合二者的優點，彌補它們單獨使用的不足之處，是近年來抗菌塑料研究熱點之一。目前，無機抗菌劑主要是以Ag，Zn離子為主要殺菌元素，將其負載于沸石、磷酸鋯、玻璃、羥基磷灰石、蒙脫土、硅藻土等無機載體中，由于Ag，Zn離子被負載于載體的多孔、層狀或者可溶性的無定形基體中，因此在最終產品中可以被緩慢地釋放出來，因此，有較好的安全性和耐久性，例如，專利US4775585，US4906464, US4911898等介紹了沸石負載Ag，Zn離子的抗菌劑，專利US4025608，US4059678, US5296238等介紹了磷酸鋯負載Ag，Zn抗菌劑，專利US6939820，CN1323588C, CN1318500C等介紹了玻璃負載Ag，Zn抗菌劑，專利US5009898和US5268174等介紹了羥基磷灰石負載Ag，Zn抗菌劑。有機抗菌劑通常是具有一定分子結構的化合物，種類較多，例如，噻菌靈、百菌清、多菌靈、吡啶硫酮鋅、2-正辛基-4-異噻唑-3酮(OIT)、4，5- 二氯-2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮(DCOIT)、10，1(V -氧聯吩噁吡(OBPA)、正丁基苯并異噻唑啉酮(BBIT)、3-碘-2-炔丙基丁基氨基甲酸酯(IPBC)等等，大部分有機抗菌劑，具有親水性差的特點，與一般無機載體(例如，沸石、磷酸鋯、玻璃、羥基磷灰石、蒙脫土、硅藻土等)的相容性不好，因此，比較難被負載于無機載體的多孔或者層狀等結構中，在使用時一般被直接添加到塑料中，因此不像無機抗菌劑中的Ag，Zn離子，被存儲在無機載體的孔洞中、片層間，或無定型基體中，可以被緩慢釋放出來，從而具有較長的時效性，有機抗菌劑會在塑料產品中會以較快的速度析出，因此，可能存在比較容易滲出、不耐洗滌、作用壽命短的缺點
技術實現思路
:因此，針對現有技術中的問題，本專利技術的目的之一是提供一種抗菌聚丙烯組合物，該抗菌聚丙烯組合物具有良好的抗菌效率，良好的耐水性，并且具有長的抗菌時效性。本專利技術的另一目的是提供所述抗菌聚丙烯組合物的制備方法。該制備方法工藝簡單、易于操作，適于工業化應用。本專利技術所述的一種抗菌聚丙烯組合物，包含有共混的聚丙烯樹脂和負載型抗菌齊U，其中以聚丙烯樹脂為100重量份計，負載型抗菌劑為0.1 30份，優選為0.3 10份。以上所述負載型抗菌劑為粉末橡膠負載的抗菌劑，包含有機抗菌劑及丁苯粉末橡膠，其中抗菌劑負載在丁苯粉末橡膠上。該負載型抗菌劑與聚丙烯樹脂相容性好，可提高對聚丙烯樹脂的抗菌效率，延長抗菌時效性和耐水性。以上所述丁苯粉末橡膠為具有交聯結構的粉末橡膠，其橡膠粒子為均相結構，凝膠含量大于或等于60 % wt，優選為大于或等于75 % wt，更優選大于或等于80 % wt ;其橡膠粒子平均粒徑為20 500nm，更優選為30 200nm，最優選為50 150nm。以上所述負載型抗菌劑由以下方法之一制備而得:(I)將常溫液態有機抗菌劑與丁苯粉末橡膠混合至均勻后靜置，直至粉末橡膠將常溫液態有機抗菌劑吸收。所述常溫液態有機抗菌劑含量過低，所得丁苯粉末橡膠負載的抗菌劑的殺菌效率較低，如果常溫液態有機抗菌劑含量過高會導致丁苯粉末橡膠無法完全吸收，并且造成負載抗菌劑的粉末橡膠抱團，不利于其在抗菌塑料的加工應用。因此，該方法中丁苯粉末橡膠和有機抗菌劑的重量比為100: 0.3 100: 50，優選為100: 5 100: 30，更優選為100: 10 100: 20。(2)將有機抗菌劑溶液與所述丁苯粉末橡膠混合至均勻后靜置，直至粉末橡膠將有機抗菌劑溶液吸收。有機抗菌劑為常溫固態時，由于無法被吸附到粉末狀的丁苯粉末橡膠顆粒內，所以需要將其制備成溶液便于吸附；至于常溫液態的有機抗菌劑也可根據需要將其溶于增塑劑支持溶液來負載到粉末橡膠上。因此，本方法中所述有機抗菌劑溶液為常溫液態和/或常溫固態的有機抗菌劑溶于增塑劑而得到的溶液。如果有機抗菌劑溶液用量過低，那樣制備的丁苯粉末橡膠負載的抗菌劑中抗菌劑含量過低，導致其殺菌效率較低，如果有機抗菌劑溶液用量過高，會導致粉末橡膠無法完全吸收，并且造成負載后的丁苯粉末橡膠抱團，不利于其在抗菌塑料的加工中應用。因此，該方法中丁苯粉末橡膠與有機抗菌劑溶液的重量比為 100:1 100: 50，優選為 100: 10 100: 40，更優選為 100: 20 100: 30。當所述有機抗菌劑溶液為常溫固態有機抗菌劑溶于增塑劑而得到的溶液時，有機抗菌劑含量過低，會導致其負載于丁苯粉末橡膠中后，含量更低，抗菌效率下降；如果有機抗菌劑的含量過高，會導致增塑劑中無法溶解過多的抗菌劑，不利于抗菌劑在丁苯粉末橡膠中的負載。因此，其中所述常溫固體有機抗菌劑與增塑劑的重量比為1: 100 15: 100，優選為 5: 100 10: 100。當所述有機抗菌劑溶液為常溫液態有機抗菌劑溶于增塑劑而得到的溶液時，其中所述有機抗菌劑與增塑劑之間的重量比為1: 100 100: 1，優選20: 100 100: 50，更優選為30: 100 100: 100。更具體的，在方 法(2)中所述有機抗菌劑溶液為常溫液態和常溫固態的有機抗菌劑溶于增塑劑而得到的溶液時，是先將常溫固態有機抗菌劑溶于增塑劑，再將常溫液態有機抗菌劑加入混合均勻而得。以上所述負載型抗菌劑的制備方法中，將丁苯粉末橡膠與常溫液態有機抗菌劑或是有機抗菌劑溶液混合，由于丁苯粉末橡膠的高度交聯結構，可以在濃度梯度的作用下將有機抗菌劑吸收到丁苯粉末橡膠的內部和表面。從而得到這種特殊的丁苯粉末橡膠負載的抗菌劑。本專利技術抗菌熱塑性塑料組合物的負載型抗菌劑中所述的丁苯粉末橡膠可以選用現有技術中符合上述參數要求的各種丁苯粉末橡膠，優選中國專利CN1402752A所公開的全硫化丁苯粉末橡膠。該種全硫化丁苯粉末橡膠是指凝膠含量達到60wt%或更高，更優選75wt%或更高，干燥后無需加隔離劑即可自由流動的橡膠微粉。該全硫化丁苯粉末橡膠的粒徑在20nm 2000nm之內。該全硫化丁苯粉末橡膠中的每一個微粒都是均相的，即單個微粒在組成上都是均質的。在現有顯微技術的觀察下微粒內沒有發現分層、分相等不均相的現象。該丁苯粉末橡膠是通過將丁苯橡膠膠乳輻照交聯而將丁苯橡膠粒子粒徑固定的。所述全硫化丁苯粉末橡膠因其本身是有機材質，具有較多的表面官能團，因本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種抗菌聚丙烯組合物，包含有共混的聚丙烯樹脂和負載型抗菌劑，其中以聚丙烯樹脂為100重量份計，負載型抗菌劑為0.1～30份；所述負載型抗菌劑為丁苯粉末橡膠負載的抗菌劑，包含有機抗菌劑及丁苯粉末橡膠，其中抗菌劑負載在丁苯粉末橡膠上；其由以下方法之一制備而得：(1)將常溫液態有機抗菌劑與丁苯粉末橡膠混合至均勻后靜置，直至丁苯粉末橡膠將常溫液態有機抗菌劑吸收；其中丁苯粉末橡膠和有機抗菌劑的重量比為100∶0.3～100∶50；(2)將有機抗菌劑溶液與所述丁苯粉末橡膠混合至均勻后靜置，直至丁苯粉末橡膠將有機抗菌劑溶液吸收；所述有機抗菌劑溶液為常溫液態和/或常溫固態的有機抗菌劑溶于增塑劑而得到的溶液；丁苯粉末橡膠與有機抗菌劑溶液的重量比為100∶1～100∶50；其中常溫固態有機抗菌劑與增塑劑的重量比為1∶100～15∶100；常溫液態有機抗菌劑與增塑劑的重量比為1∶100～100∶1；以上的方法中所述丁苯粉末橡膠為具有交聯結構的丁苯粉末橡膠，其橡膠粒子為均相結構，凝膠含量大于或等于60％wt，平均粒徑為20～500nm。

【技術特征摘要】
1.一種抗菌聚丙烯組合物，包含有共混的聚丙烯樹脂和負載型抗菌劑，其中以聚丙烯樹脂為100重量份計，負載型抗菌劑為0.1 30份；所述負載型抗菌劑為丁苯粉末橡膠負載的抗菌劑，包含有機抗菌劑及丁苯粉末橡膠，其中抗菌劑負載在丁苯粉末橡膠上；其由以下方法之一制備而得: (1)將常溫液態有機抗菌劑與丁苯粉末橡膠混合至均勻后靜置，直至丁苯粉末橡膠將常溫液態有機抗菌劑吸收；其中丁苯粉末橡膠和有機抗菌劑的重量比為100: 0.3 100: 50 ； (2)將有機抗菌劑溶液與所述丁苯粉末橡膠混合至均勻后靜置，直至丁苯粉末橡膠將有機抗菌劑溶液吸收；所述有機抗菌劑溶液為常溫液態和/或常溫固態的有機抗菌劑溶于增塑劑而得到的溶液；丁苯粉末橡膠與有機抗菌劑溶液的重量比為100:1 100: 50;其中常溫固態有機抗菌劑與增塑劑的重量比為1: 100 15: 100 ;常溫液態有機抗菌劑與增塑劑的重量比為1: 100 100:1 ; 以上的方法中所述丁苯粉末橡膠為具有交聯結構的丁苯粉末橡膠，其橡膠粒子為均相結構，凝膠含量大于或等于60% wt,平均粒徑為20 500nm。2.根據權利要求1所述的抗菌聚丙烯組合物，其特征在于: 所述負載型抗菌劑的制備方法(I)中，丁苯粉末橡膠和常溫液態有機抗菌劑的重量比為優選為100: 5 100: 30，優選為100: 10 100: 20。3.根據權利要求1所述的抗菌聚丙烯組合物，其特征在于: 所述負載型抗菌劑的制備方法(2)中，丁苯粉末橡膠與有機抗菌劑溶液的重量比為100: 10 100: 40，優選為 100: 20 100: 30。4.根據權利要求 1所述的抗菌聚丙烯組合物，其特征在于: 所述負載型抗菌劑的制備方法(2)中，常溫固態有機抗菌劑與增塑劑的重量比為5: 100 10: 100。5.根據權利要求1所述的抗菌聚丙烯組合物，其特征在于: 所述負載型抗菌劑的制備方法(2)中，常溫液態有機抗菌劑與增塑劑的重量比為20: 100 100: 50，優選為 30: 100 100: 100。6.根據權利要求1所述的抗菌聚丙烯組合物，其特征在于: 所述負載型抗菌劑中丁苯粉末橡膠的橡膠粒子凝膠含量大于或等于75% Wt07.根據權利要求1所述的抗菌聚丙烯組合...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李杰，張師軍，喬金樑，張麗英，鄒浩，邵靜波，劉濤，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司，中國石油化工股份有限公司北京化工研究院，
類型：發明
國別省市：