[发明专利]一种抗菌塑料母粒及其在制备抗菌塑料制品中的应用

说明书

本发明涉及一种能制备多种抗菌塑料制品的塑料母粒，尤其涉及能够制备抗菌聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)和聚苯乙烯(PS)塑料制品的塑料母粒。

目前，塑料制品在人们的日常生活和工农业生产中占有十分重要的地位。为使塑料制品得到更广泛的应用，人们常在制备塑料制品的塑料母粒中添加抗菌剂，从而获得抗菌塑料制品。目前所添加的抗菌剂一般以有机抗菌剂和无机抗菌剂为主。

上述公开的技术存在着一定的缺陷，当塑料中添加了有机抗菌剂时，由于有机抗菌剂分解温度低，加工过程中分解可能性大，对环境可能造成污染，一般用在加工温度低的PP、PE等塑料制品；塑料中添加无机抗菌剂可避免上述缺点，但是现有无机抗菌剂粒径较大，会使制品表面光洁度及机械性能有所下降。

因此，研究开发一种以无机纳米级粉体为抗菌成分的塑料母粒，以拓展塑料的应用范围，是人们所十分期望的。

本发明的目的在于提供一种具有抗菌功能、可直接用于制备各种塑料制品的塑料母粒，以满足人们的需要。

本发明还涉及上述塑料母粒在工业上的应用。本发明的构思是这样的：

本发明将无机纳米抗菌剂原料经过特殊的表面处理后，使抗菌剂与塑料基体具有良好的相容性，复合后制成的塑料母粒可直接用于塑料制品，并且不改变制品的原有性能。

本发明所说的抗菌塑料母粒是这样制备的：

(1)抗菌活性粉剂的制备：

将钛酸酯类或硅烷类偶联剂和低分子量聚乙烯蜡加入抗菌粉末中，并在常温下低中速搅拌1～2分钟进行浸渍处理，然后在90～120℃下烘干1～2小时，即制成抗菌活性粉剂；

所说的钛酸酯类偶联剂为一类新型的偶联剂，具有同时与无机填料和高分子基体亲和的性能，可优选采用南京曙光化工一厂生产的NDZ规格的产品，如NDZ-1或NDZ-2等，加入量在0．1-10％(以粉体重量计)；

所说的硅烷类偶联剂一类有机硅类物质，具有同时与无机填料和高分子基体亲和的性能，可优选采用南京曙光化工一厂生产的KH规格的产品，如KH550或KH560等，加入量在0．1-10％(以粉体重量计)；

低分子量聚乙烯蜡为WE型高分子蜡，其分子量为2000-10000，可优选采用上海金山金星塑料厂生产的WE规格的产品，如WE-3或WE-2等，加入量在0．2-20％(以粉体重量计)；

所说的抗菌粉末是以金属银、锌或铜为主要抗菌成分、以无机纳米氧化物(氧化钛、氧化硅、沸石、粘土等)为载体的无机纳米级抗菌粉末，粒径以0．05～1．0微米为好，抗菌杀菌率可达到99．9％以上，其含水量低于0．5％(Wt％)。该抗菌粉末可以采用本领域公知的技术进行制备，如日本专利JP11060417和JP11240812等提供的方法，可优选采用上海博纳科技发展有限公司生产的FUMAT-T108、FUMAT-T200、FUMAT-T200-1、FUMAT-Z201、FUMAT-Z202或FUMAT-S108等牌号的抗菌粉。

(2)抗菌塑料母粒的制备：上述的抗菌活性粉剂按塑料重量的5％～30％的比例加至塑料树脂PP、PE、PS中去，按常规方法搅拌混匀，经双螺杆熔融挤出，即可制得抗菌塑料母粒。

上述抗菌塑料母粒可用于制备多种抗菌塑料制品，制备方法如下：

将所说的抗菌塑料母粒加入PP、PE或PS树脂中，加入量为1-10％(以树脂重量计)，最好为2-6％，采用常规的注塑、挤出等工艺直接加工制备塑料制品。

本发明所获得的抗菌塑料母粒具有通用性强，分散性好，工艺简单，加工性、耐温性好、抗菌性好和无环境污染等特点，所获得的塑料制品具有抗菌长效快速的优异性能，抗菌塑料母粒的加入不影响其机械性能。

下面结合实例对发明作进一步的叙述。

下述实施例使用的无机纳米抗菌粉体的要求为：粒径0．05～0．5微米，含水量小于0．5％，抗菌率大于99．9％。

PP、PE、PS等熔融指数(MI)大于10g／min，一般在10～20g／min，特殊情况大于400g／min，市场上都能选购到。                           实施例1

原料：PE树脂(LDPE，112A，兰州石油化工公司)，上海博纳科技发展有限公司生产的FUMAT-T108抗菌粉体，钛酸酯类偶联剂NDZ-1。

设备：双螺杆挤出混合机。