一种玩具用抗菌塑料及其制备方法

技术领域

本申请涉及塑料制品领域，更具体地说，它涉及一种玩具用抗菌塑料及其制备方法。

背景技术

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，其抗形变能力中等，介于纤维和橡胶之间，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。

在公开号为CN105348622A的中国发明专利中公开了一种多功能聚乙烯塑料，其由聚乙烯、填充剂、抗静电剂、防老剂、增韧剂、润滑剂、分散剂以及偶联剂组成，填充剂为玻璃粉，抗静电剂为聚氧乙烯脂肪醇醚，防老剂为六甲基磷酰三胺，增韧剂为聚乙烯醇缩丁醛，润滑剂为有机硅油，分散剂为乙烯-丙烯酸共聚物，偶联剂为双(二辛氧基酸酯焦磷酸酯基)乙撑钛。

上述相关技术提供的多功能塑料，其通过在原料内加入不同的添加剂起到了硬度大、强度高、抗静电、耐老化、防刮擦、质量好、使用寿命长的效果。

然而，上述配方制备的多功能塑料并不能达到好的抗菌效果。在现有的塑料玩具中，由于玩具是给小孩子玩的，而小孩子有时不注重卫生，因此塑料的抗菌作用得到越来越多的重视。现有的大多数抗菌塑料一般是在其配方内添加光触媒(也称为光催化剂)，通过光触媒达到净化空气、杀灭细菌、分解病毒的作用。

如公告号为CN1185292C的中国发明专利中公开了一种玩具用抗菌塑料，其包含塑料基质和分散于其中的纳米二氧化钛光催化剂。

又如公开号为CN1539874A的中国发明专利中公开了一种纳米材料的抗菌、保鲜、抗紫外塑料，其由下列组成物及重量百分比组成：聚烯烃塑料，66％-78％，蒙脱土2％-5％，负离子微粉3％-5％，抗紫外线微粉5％-6％，光催化纳米粉5％-15％，无机抗菌粉2％-5％，钛酸脂或硅烷偶联剂1％-3％。

上述相关技术提供的塑料，其均通过光触媒自身的杀菌效果达到塑料的抗菌作用。然而，由于绝大多数光触媒(如TiO

又由于光触媒需要与光接触才能实现杀菌以及抗菌的作用，而塑料内部的光触媒无法接触外界光照，因此上述相关技术提供的塑料不仅抗菌效果有待提高，而且会因光触媒堆在塑料内部而造成光触媒的大量浪费。

发明内容

为了解决光触媒被包覆于塑料内的问题以及塑料一侧无光触媒分布的问题，本申请提供一种玩具用抗菌塑料及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种玩具用抗菌塑料，采用如下的技术方案：

一种玩具用抗菌塑料，其原料包括如下重量份数的组分：

所述改性蛭石粉包括蛭石粉以及位于蛭石粉孔道内的二号光触媒。

通过采用上述技术方案，本方案适用于片状(即厚度较薄)的塑料制品，例如弧形塑料盖、塑料罩等。

本方案由于采用了密度大于聚乙烯的一号光触媒、密度小于聚乙烯的改性蛭石粉，因此在聚乙烯注塑过程中，一号光触媒会在熔融聚乙烯混合物内发生沉降，使得一号光触媒在模具底部(即塑料制品的下表面)形成光触媒层；而密度小于聚乙烯的改性蛭石粉则会带着其内的二号光触媒上浮，并在模具顶部形成改性蛭石粉层。

同时，在注塑过程中，由于模具内部具有较高的温度，因此蛭石粉会发生膨胀，并将其内的二号光触媒释放出来。此时由于蛭石粉层的支撑作用以及密封作用，二号光触媒会被蛭石粉层撑起，在塑料的上表面形成光触媒层，待塑料固化后，片状塑料的上下表面均会覆盖光触媒层，光触媒与光照接触后能够起到杀菌以及抗菌的作用。

通过本方案将光触媒分别覆盖在片状塑料的上下表面，成倍的提升了塑料制品的抗菌效果，而且解决了光触媒堆在塑料内部而造成的光触媒大量浪费的问题。

优选的，其原料中还包括重量份数为2～5份的荧光粉。

通过采用上述技术方案，荧光粉具有主动发光的效果，将其作为原料置于塑料内部，其光照具有一定的穿透性，能够辐射至塑料内部的其它地方，使得塑料内部的部分光触媒能够被照射并持续产生杀菌以及抗菌的作用，提升塑料的抗菌能力。

优选的，所述荧光粉为光致荧光粉。

通过采用上述技术方案，光致荧光粉属于现有的光致发光材料之一，其被光照后能持续地自主发光。由于实际生活中，光线能够穿透至塑料内部，因此其内部的光致荧光粉能够持续地吸收光照并自主发光并辐射至荧光粉周侧，使得塑料内部的光触媒起到抗菌的增效。

优选的，所述一号光触媒选自TiO

通过采用上述技术方案，TiO

优选的，所述二号光触媒为SiO

通过采用上述技术方案，SiO

优选的，其原料中还包括重量份数为10～15份的滑石粉。

通过采用上述技术方案，滑石粉具有良好的流动性以及流平性能，其能够在注塑过程中加速改性蛭石粉的上浮。

第二方面，本申请提供一种玩具用抗菌塑料的制备方法，采用如下的技术方案：一种玩具用抗菌塑料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，制备改性蛭石粉；

I、将二号光触媒通过研磨机研磨至粒径小于300目；

II、将粒径为40～200目的蛭石粉置于160～180℃的高温搅拌机内搅拌，随后向高温搅拌机内投入I中得到的二号光触媒，边搅拌边降温，得到改性光触媒；

步骤二，将相应重量份数的聚乙烯、聚乙烯醇、玻璃纤维、硅烷偶联剂、改性蛭石粉、一号光触媒混合均匀后投入注塑机内注塑成型，得到抗菌塑料。

通过采用上述技术方案，步骤一先将二号光触媒的粒径研磨至小于蛭石粉的膨胀孔道内径，随后通过高温搅拌的方式使得蛭石粉膨胀、二号光触媒进入膨胀的孔道内，随后通过降温的方式使得蛭石粉收缩，此时二号光触媒会卡在蛭石粉，得到改性光触媒。

步骤二则利用改性光触媒的特性以及塑料各原料之间的特性并通过注塑的方式，能够得到抗菌塑料。

优选的，二号光触媒通过研磨机研磨至粒径为500目，蛭石粉的粒径为200目。

通过采用上述技术方案，在此粒径条件下，通过试验可知，形成的顶部光触媒层的抗菌效果较优。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、由于本申请采用密度小于聚乙烯的改性蛭石粉、密度大于聚乙烯的一号光触媒，由于改性蛭石粉包括蛭石粉以及位于蛭石粉孔道内的二号光触媒，获得了片状塑料的上下表面均会覆盖光触媒层的效果，不仅成倍的提升了塑料制品的抗菌效果，而且解决了光触媒堆在塑料内部而造成的光触媒大量浪费的问题。

2、本申请中优选采用荧光粉，由于荧光粉具有主动发光的效果，将其作为原料置于塑料内部，其光照具有一定的穿透性，能够辐射至塑料内部的其它地方，使得塑料内部的部分光触媒能够被照射并持续产生杀菌以及抗菌的作用，提升塑料的抗菌能力。

3、本申请的方法，通过高温搅拌的方式使得蛭石粉膨胀、二号光触媒进入膨胀的孔道内，随后通过降温的方式使得蛭石粉收缩，此时二号光触媒会卡在蛭石粉，得到改性光触媒。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

实施例

实施例1：一种玩具用抗菌塑料，其原料的组分及其重量份数如表1所示，其中，改性蛭石粉包括蛭石粉以及位于蛭石粉孔道内的二号光触媒，本实施例中一号光触媒为TiO

抗菌塑料通过如下步骤制备：

步骤一，制备改性蛭石粉；

I、将二号光触媒通过研磨机研磨至粒径为250目；

II、将粒径为150目的蛭石粉置于170±10℃的高温搅拌机内搅拌15min，随后向高温搅拌机内投入I中得到的二号光触媒，蛭石粉与光触媒的重量比为1:(3～4)，本实施中蛭石粉与光触媒的重量比为1:3。边搅拌边降温至室温，得到改性光触媒。

步骤二，将相应重量份数的聚乙烯、聚乙烯醇、玻璃纤维、硅烷偶联剂、改性蛭石粉、一号光触媒混合均匀后投入注塑机内注塑成型，得到抗菌塑料。

实施例2～3：一种玩具用抗菌塑料，与实施例1的区别之处在于：其原料的组分及其重量份数如表1所示。

表1实施例1～3中各组分及其重量份数

实施例4：一种玩具用抗菌塑料，与实施例1的区别之处在于：其原料中还包括重量份数为2份的荧光粉,荧光粉为光致荧光粉,光致荧光粉属于现有技术，为光致发光材料之一，其具有受光后自主发光的性能，在此不再赘述。

实施例5：一种玩具用抗菌塑料，与实施例1的区别之处在于：其原料中还包括重量份数为4份的荧光粉,荧光粉为光致荧光粉。

实施例6：一种玩具用抗菌塑料，与实施例1的区别之处在于：其原料中还包括重量份数为5份的荧光粉,荧光粉为光致荧光粉。

实施例7：一种玩具用抗菌塑料，与实施例1的区别之处在于：一号光触媒为ZnO

实施例8：一种玩具用抗菌塑料，与实施例1的区别之处在于：一号光触媒为SiO

实施例9：一种玩具用抗菌塑料，与实施例1的区别之处在于：其原料中还包括重量份数为10份的滑石粉。

实施例10：一种玩具用抗菌塑料，与实施例1的区别之处在于：其原料中还包括重量份数为15份的滑石粉。

实施例11：一种玩具用抗菌塑料，与实施例1的区别之处在于：步骤一中，二号光触媒通过研磨机研磨至粒径为500目，蛭石粉的粒径为200目。

性能检测试验

试验一抗菌测试

试验样品：采用实施例1～11中获得的抗菌塑料作为试验样品1～11。

试验结果：试验样品1～11的抗菌结果如表2所示。

表2试验样品1～11的抗菌结果

数据分析：结合实施例1～11并结合表2可以看出，本方案得到的塑料均具有优秀的抗菌性能。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。