一种抗菌的可替换装包材及其制备方法

技术领域

本发明涉及C08L67/02领域，尤其涉及一种抗菌的可替换装包材及其制备方法。

背景技术

化妆品包材市场对于能够符合环保和再重复使用的包材需求也更加凸显，化妆品包材中有的部件可以重复利用，这样不仅降低了产品的成本、而且提高了包材的利用率、方便消费者使用等优点。在日常使用过程中，消费者手动接触或者放置在不同使用环境下的包材外部件会附着或滋生细菌，容易导致细菌传播，为了更好地利用在使用时间上较长的非替换部分的包材，又确保不会有细菌传播和滋生，满足包装日常使用安全需求。所以开发一种既能长时间重复使用，又能抑制细菌的塑料包材具有实际的意义。

CN102408687A公开了一种PP-PET-纳米银抗菌包装材料及其制备方法，该专利公开的抗菌包装材料，制造成本低，无毒、环保，可广泛应用于新鲜水果、蔬菜、肉类等食品以及药品等的包装，但是抗菌效果不够理想。

CN104441851A公开了一种抗菌包装材料，通过采用在基材表面涂覆涂层来相应提高材料的抗菌性能，性能稳定、坚固耐用、经济环保、制作简便、用途广泛、抗菌性好、安全可靠，在抗菌包装材料的普及上有着广泛的市场前景，但是重复利用性差。

发明内容

为了解决上述问题，本发明公开了一种抗菌的可替换装包材，其制备原料包括：合成树脂，抗菌母粒，硅烷偶联剂，紫外吸收剂，陶瓷粉，抗氧化剂。

优选的，按重量份计，所述制备原料包括：合成树脂85-100份，抗菌母粒8-15份，硅烷偶联剂5-10份，紫外吸收剂1-3份，陶瓷粉25-35份，抗氧化剂10-15份。

进一步优选的，按重量份计，所述制备原料包括：合成树脂95份，抗菌母粒12份，硅烷偶联剂8份，紫外吸收剂2.1份，陶瓷粉33份，抗氧化剂11份。

优选的，所述合成树脂选自PVC树脂、PE树脂、PP树脂、PS树脂、ABS树脂中的一种或多种。

进一步优选的，所述合成树脂为PVC树脂，牌号199购自于鲁辰化工产品有限公司。

优选的，所述硅烷偶联剂选自氨基硅烷偶联剂、乙烯基偶联剂中的一种或两种。

进一步优选的，所述硅烷偶联剂选自氨基硅烷偶联剂，牌号KH550购自于山东恒裕新材料有限公司。

优选的，所述紫外吸收剂选自UV3001、UV4001、UV-531、UV-527、UV-P中的一种或多种。

进一步优选的，所述紫外吸收剂选自UV-531，购自于常州新策高分子材料有限公司。

优选的，所述陶瓷粉为远红外陶瓷粉，货号SL-Y，购自于双龙矿产有限公司。

本申请人发现陶瓷粉的添加可以维持银离子抗菌剂的杀菌性能，银离子抗菌剂中银离子与陶瓷粉出现吸附作用，使得银离子抗菌剂在包材中稳定存在。另外，本申请人在大量实验中创造性的发现，添加具有远红外线的陶瓷粉可以增强抑菌效果，其原因可能在于远红外陶瓷发射的远红外射线可以破坏细菌的细胞壁从而达到抗菌的目的。

优选的，所述抗氧化剂选自抗氧剂1076、抗氧剂CA、抗氧剂164、抗氧剂TPP中的一种或多种。

进一步优选的，所述抗氧化剂选自抗氧剂1076，CAS号为23949-66-88。

在一种实施方式中，所述抗菌母粒的制备原料为：树脂，有机抗菌剂，无机抗菌剂，分散剂，稳定剂，抗氧化剂。

优选的，按重量份计，所述抗菌母粒的制备原料为：树脂60-80份，有机抗菌剂5-10份，无机抗菌剂3-6份，分散剂4-8份，稳定剂1-5份，抗氧化剂3-5份。

进一步优选的，按重量份计所述抗菌母粒的制备原料为：树脂73份，有机抗菌剂8份，无机抗菌剂4.5份，分散剂6份，稳定剂3.7份，抗氧化剂4.1份。

优选的，所述树脂选自热塑性树脂PP、PC、PEEK、PET中的一种或多种。

进一步优选的，所述树脂选自PET树脂，牌号70G43L购自于美国杜邦公司。

优选的，所述有机抗菌剂选自酰基苯胺类、咪唑类、壳聚糖类中的一种或多种。

进一步优选的，所述有机抗菌剂选自壳聚糖季铵盐，CAS号为9012-76-4.

优选的，所述无机抗菌剂选自银离子抗菌剂、氧化锌、氧化铜、碳酸锂中的一种或多种。

进一步优选的，所述无机抗菌剂选自银离子抗菌剂，牌号HN-S07购自于恒纳新材料科技有限公司。

本申请人发现，在使用单独一种抗菌剂的时候，其抗菌效果并不好，在同时采用有机和无机抗菌剂时，可以将大多数的菌群抑制起来，优选的有机抗菌剂与无机抗菌剂的重量比在(5-10)：3，并且当包材应用在易产生细菌的潮湿环境，比如：厨房，地下室，卫生间等，也同样有很好的抗菌效果。

优选的，所述分散剂选自分散剂选自石蜡油、硬脂酸甘油酯、脂肪族酰胺类、金属皂中的一种或多种。

进一步优选的，所述分散剂选自脂肪族酰胺类，CAS号为110-30-5。

本申请人发现，再加入分散剂后，包材的柔韧性有所增强，其可能的原因在于，分散剂增长了包材原料的分子链，使得不饱和键量减少，交联点变少，使得包材的柔韧性增强。

优选的，所述稳定剂选自有机锡稳定剂、钙锌稳定剂中的一种或两种。

进一步优选的，所述稳定剂选自有机锡稳定剂，型号SD购自于晟鼎新材料科技有限公司。

本发明另一方面还公开了一种抗菌的可替换装包材的制备方法，包括以下步骤：

S1：将抗菌母粒原料混合，得到抗菌母粒；

S2：将抗菌母粒和包材原料混合进行真空瓶和泵头的制备。

在一种实施方式中，所述步骤S1具体为：将树脂，有机抗菌剂，无机抗菌剂，分散剂，稳定剂，抗氧化剂，加入搅拌机搅拌，使用单螺旋杆挤出。

优选的，将树脂，有机抗菌剂，无机抗菌剂，分散剂，稳定剂，抗氧化剂，加入搅拌机在1200-1500rpm转速下搅拌1-2h，使用单螺旋杆挤出，挤出温度依次设置为：90-110℃，130-140℃，150-160℃，170-180℃，螺旋杆转速为100-150rpm。

进一步优选的，将树脂，有机抗菌剂，无机抗菌剂，分散剂，稳定剂，抗氧化剂，加入搅拌机在1300rpm转速下搅拌1.5h，使用单螺旋杆挤出，挤出温度依次设置为：100℃，135℃，155℃，175℃，螺旋杆转速为135rpm。

在一种实施方式中，所述步骤S2具体为：将合成树脂，抗菌母粒，硅烷偶联剂，紫外吸收剂，陶瓷粉，抗氧化剂加入搅拌机搅拌均匀后，使用单螺旋杆挤出。

优选的，将合成树脂，抗菌母粒，硅烷偶联剂，紫外吸收剂，陶瓷粉，抗氧化剂加入搅拌机在1200-1400rpm转速下搅拌1-2h，使用单螺旋杆挤出，温度依次设置为210-230℃，200-220℃，205-215℃，215-235℃，螺旋杆转速为125-140rpm。

进一步优选的，将合成树脂，抗菌母粒，硅烷偶联剂，紫外吸收剂，陶瓷粉，抗氧化剂加入搅拌机在1250rpm转速下搅拌1.5h，使用单螺旋杆挤出，温度依次设置为220℃，210℃，210℃，220℃，螺旋杆转速为130rpm。

在一种实施方式中，该包材可以在使用过程中重复利用。

有益效果：

1、本发明通过加入远红外陶瓷粉可以吸收无机抗菌剂的银离子稳定杀菌性能。

2、本发明通过使用有机抗菌剂与无机抗菌剂，并控制重量比在(5-10)：(3-6)可以实现较高的杀菌性能。

3、本发明通过使包材具有优异的抗菌性能，使得包材可以重复利用，并且原料均无毒无害，不会在使用中产生有害物质，符合环保理念。

4、本发明适用于潮湿环境中，比如：卫生间、地下室、厨房可以有效的抑制细菌。

具体实施例

实施例1

本实施例1公开了一种抗菌的可替换装包材，按重量份计，其制备原料包括：所述制备原料包括：合成树脂85份，抗菌母粒8份，硅烷偶联剂5份，紫外吸收剂1份，陶瓷粉25份，抗氧化剂10份。

所述合成树脂为PVC树脂，牌号199购自于鲁辰化工产品有限公司。

所述硅烷偶联剂为氨基硅烷偶联剂，牌号KH550购自于山东恒裕新材料有限公司。

所述紫外吸收剂为UV-531，购自于常州新策高分子材料有限公司。

所述陶瓷粉为远红外陶瓷粉，货号SL-Y，购自于双龙矿产有限公司。

所述抗氧化剂为抗氧剂1076，CAS号为23949-66-88。

按重量份计，所述抗菌母粒的制备原料为：树脂60份，有机抗菌剂5份，无机抗菌剂3份，分散剂4份，稳定剂1份，抗氧化剂3份。

所述树脂为PET树脂，牌号70G43L购自于美国杜邦公司。

所述有机抗菌剂为壳聚糖季铵盐，CAS号为9012-76-4.

所述无机抗菌剂为银离子抗菌剂，牌号HN-S07购自于恒纳新材料科技有限公司。

所述分散剂为脂肪族酰胺类，CAS号为110-30-5。

所述稳定剂为有机锡稳定剂，型号SD购自于晟鼎新材料科技有限公司。

本实施例1另一方面还公开了一种抗菌的可替换装包材的制备方法，步骤如下：

S1：将树脂，有机抗菌剂，无机抗菌剂，分散剂，稳定剂，抗氧化剂，加入搅拌机在1200rpm转速下搅拌1h，使用单螺旋杆挤出，挤出温度依次设置为：90℃，130℃，150℃，170℃，螺旋杆转速为100rpm。

S2：将抗菌母粒，硅烷偶联剂，紫外吸收剂，陶瓷粉，抗氧化剂加入搅拌机在1200rpm转速下搅拌1h，使用单螺旋杆挤出，温度依次设置为210℃，200℃，205℃，215℃，螺旋杆转速为125rpm。

所述包材可以在使用过程中重复利用。

实施例2

本发明实施例2本发明公开了一种抗菌的可替换装包材，其制备原料包括：合成树脂95份，抗菌母粒12份，硅烷偶联剂8份，紫外吸收剂2.1份，陶瓷粉33份，抗氧化剂11份。

所述合成树脂为PVC树脂，牌号199购自于鲁辰化工产品有限公司。

所述硅烷偶联剂为氨基硅烷偶联剂，牌号KH550购自于山东恒裕新材料有限公司。

所述紫外吸收剂为UV-531，购自于常州新策高分子材料有限公司。

所述陶瓷粉为远红外陶瓷粉，货号SL-Y，购自于双龙矿产有限公司。

所述抗氧化剂为抗氧剂1076，CAS号为23949-66-88。

所述抗菌母粒的制备原料为：树脂73份，有机抗菌剂8份，无机抗菌剂3份，分散剂6份，稳定剂3.7份，抗氧化剂4.1份。

所述树脂为PET树脂，牌号70G43L购自于美国杜邦公司。

所述有机抗菌剂为壳聚糖季铵盐，CAS号为9012-76-4.

优选的，所述无机抗菌剂为银离子抗菌剂，牌号HN-S07购自于恒纳新材料科技有限公司。

所述分散剂为脂肪族酰胺类，CAS号为110-30-5。

所述稳定剂为有机锡稳定剂，型号SD购自于晟鼎新材料科技有限公司。

本实施例2另一方面还公开了一种抗菌的可替换装包材的制备方法，步骤如下：

S1：将树脂，有机抗菌剂，无机抗菌剂，分散剂，稳定剂，抗氧化剂，加入搅拌机在1300rpm转速下搅拌1.5h，使用单螺旋杆挤出，挤出温度依次设置为：100℃，135℃，155℃，175℃，螺旋杆转速为135rpm。

S2：将合成树脂，抗菌母粒，硅烷偶联剂，紫外吸收剂，陶瓷粉，抗氧化剂加入搅拌机在1250rpm转速下搅拌1.5h，使用单螺旋杆挤出，温度依次设置为220℃，210℃，210℃，220℃，螺旋杆转速为130rpm。

所述包材可以在使用过程中重复利用。

实施例3

本发明实施例3公开了本发明公开了一种抗菌的可替换装包材，其制备原料包括：合成树脂100份，抗菌母粒15份，硅烷偶联剂10份，紫外吸收剂3份，陶瓷粉35份，抗氧化剂15份。

所述合成树脂为PVC树脂，牌号199购自于鲁辰化工产品有限公司。

所述硅烷偶联剂为氨基硅烷偶联剂，牌号KH550购自于山东恒裕新材料有限公司。

所述紫外吸收剂为UV-531，购自于常州新策高分子材料有限公司。

优选的，所述陶瓷粉为远红外陶瓷粉，货号SL-Y，购自于双龙矿产有限公司。

所述抗氧化剂为抗氧剂1076，CAS号为23949-66-88。

所述抗菌母粒的制备原料为：树脂80份，有机抗菌剂10份，无机抗菌剂3份，分散剂8份，稳定剂5份，抗氧化剂5份。

所述树脂为PET树脂，牌号70G43L购自于美国杜邦公司。

所述有机抗菌剂为壳聚糖季铵盐，CAS号为9012-76-4.

所述无机抗菌剂为银离子抗菌剂，牌号HN-S07购自于恒纳新材料科技有限公司。

所述分散剂为脂肪族酰胺类，CAS号为110-30-5。

所述稳定剂为有机锡稳定剂，型号SD购自于晟鼎新材料科技有限公司。

本实施例3另一方面还公开了一种抗菌的可替换装包材的制备方法，步骤如下：

S1：将树脂，有机抗菌剂，无机抗菌剂，分散剂，稳定剂，抗氧化剂，加入搅拌机在1500rpm转速下搅拌2h，使用单螺旋杆挤出，挤出温度依次设置为：110℃，140℃，160℃，180℃，螺旋杆转速为150rpm。

S2：将合成树脂，抗菌母粒，硅烷偶联剂，紫外吸收剂，陶瓷粉，抗氧化剂加入搅拌机在1400rpm转速下搅拌2h，使用单螺旋杆挤出，温度依次设置为230℃，220℃，215℃，235℃，螺旋杆转速为140rpm。

所述包材可以在使用过程中重复利用。

对比例1

所述陶瓷粉为普通陶瓷粉，其余与实施例2相同。

对比例2

与实施例2的不同之处在与，分散剂为牌号为BKY163，购自于海明斯新材料科技有限公司。

对比例3

所述抗菌母粒的制备原料为：树脂73份，有机抗菌剂11份，无机抗菌剂3份，分散剂6份，稳定剂3.7份，抗氧化剂4.1份。其余与实施例2相同。

性能测试

1、抗菌性能测试

参考ISO22196-2011塑料和其他非多孔表面抗菌活性的测定，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率进行测试，结果记入表1。

2、柔韧性测试

参考ASTMF2136-18恒定应力，测试柔韧性等级，规定1-4柔韧性依次增加。

表1

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