一種新型大規(guī)模制備高透明塑料用含銀無機(jī)抗菌母粒的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型大規(guī)模制備高透明塑料用含銀無機(jī)抗菌母粒的方法。該方法利用了塑料本身超高溫（260-350℃）加工工藝，通過銀鹽及氧化物化學(xué)熱解原理，在高長徑比的反應(yīng)型或脫揮型雙螺桿擠出機(jī)上完成含銀無機(jī)納米抗菌母粒的制備。本發(fā)明制備的含銀抗菌母?？咕阅軆?yōu)異，透明和安全性能突出，生產(chǎn)成本低，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，可廣泛應(yīng)用到食品和醫(yī)療領(lǐng)域，如制成高透明抗菌嬰兒奶瓶、保鮮盒、醫(yī)療外科手術(shù)盤等。
【專利說明】一種新型大規(guī)模制備高透明塑料用含銀無機(jī)抗菌母粒的方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及塑料【技術(shù)領(lǐng)域】。更具體地，本發(fā)明涉及一種制備高透明塑料用含銀無機(jī)抗菌母粒的方法，尤其是涉及一種制備工藝簡單，生產(chǎn)成本低，適用于大規(guī)模生產(chǎn)的含銀無機(jī)抗菌母粒的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于塑料具有重量輕、韌性好、成型易、成本低等優(yōu)點(diǎn)，因此在現(xiàn)代工業(yè)和日用產(chǎn)品中，越來越多用塑料代替玻璃，特別應(yīng)用于光學(xué)儀器和包裝工業(yè)方面，發(fā)展尤為迅速。用于代替玻璃的塑料被習(xí)慣稱之為透明塑料，其中性能非常優(yōu)異的有PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PET (聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)、PC (聚碳酸酯)、PA (聚酰胺)、PPSU (聚亞苯基砜)或PES (聚醚砜)等等。如PMMA常被用于制作光學(xué)鏡片、水果盤或盒、保護(hù)罩、醫(yī)療假牙等；PET常被用于制作飲用水水瓶、飲料罐裝瓶等；PC被用于制作冰箱、豆?jié){機(jī)的透明容器零部件等；PPSU具有高度透明性、高水解穩(wěn)定性，且制品可以經(jīng)受重復(fù)的蒸汽消毒，故可以代替玻璃和不銹鋼用于制作蒸汽餐盤、咖啡盛器、牛奶盛器、飲料和食品分配器以及外科手術(shù)盤、牙科器械等醫(yī)療衛(wèi)生器械。需要特別指出的是，PPSU奶瓶據(jù)說是目前使用最安全的奶瓶，不含雙酚A，耐高溫180度，兼并玻璃奶瓶的安全通透和PP奶瓶的輕盈耐摔的特點(diǎn)。
[0003]隨著科技的進(jìn)步和人們生活水平的提高，人們的健康意識(shí)不斷增強(qiáng)，開始高度關(guān)注日常用品尤其是食品和醫(yī)療領(lǐng)域的健康化和環(huán)境的清潔化問題。然而在日常生活環(huán)境中，細(xì)菌、霉菌等致病性微生物無處、無時(shí)不在,時(shí)刻威脅著人類的健康?？咕牧系难兄婆c應(yīng)用，可有效地降低或避免細(xì)菌的交叉?zhèn)魅竞图膊〉膫鞑?。抗菌塑料的研發(fā)主要是抗菌母粒的研發(fā)，而當(dāng)前透明抗菌母粒的研發(fā)難度很大，特別是對(duì)PC、PPSU、PES等樹脂而言，其加工溫度要求260-280°C，甚至接近300°C以上，當(dāng)前在用的可以保持塑料良好透明性的三氯生(DP)、異噻唑啉酮(DC0IT和0ΙΤ)等有機(jī)抗菌劑均不能滿足加工要求，在此溫度下分解損失嚴(yán)重，并且產(chǎn)生大量有毒有害氣體。故滿足高溫加工條件的基本上只有無機(jī)抗菌母粒，而當(dāng)前適合于制備透明抗菌母粒的無機(jī)抗菌劑主要有負(fù)載型納米銀系和非負(fù)載型納米銀系抗菌劑。其中負(fù)載型納米銀系抗菌劑主要有沸石載銀、可溶性硅酸鹽玻璃載等銀抗菌劑，因其折光指數(shù)和聚烯烴樹脂相近，而使其制得的塑料保持比較好的透明性，特別是可溶性硅酸鹽玻璃載銀抗菌劑的折光指數(shù)是1.56-1.58，而PMMA、PC等的折光指數(shù)是1.47-1.60，其二者較接近，故由其制得的抗菌塑料保持了較高的透明性，并且這類抗菌劑耐熱性高、耐久性能優(yōu)良、安全性高，完全滿足塑料制品的加工工藝要求和食品、醫(yī)療領(lǐng)域的使用要求。但是負(fù)載型納米銀系抗菌劑等，因其顆粒尺寸控制在微米級(jí)，一般是1-10 μ m,添加到塑料中抗菌劑粉體的顆粒尺寸還會(huì)發(fā)生團(tuán)聚而變大，造成材料表面產(chǎn)生較大霧度，故不能滿足高透明塑料制品的要求。另外一種非負(fù)載型納米銀系抗菌劑如納米銀單質(zhì)和納米氧化銀，因其顆粒尺寸可以達(dá)到納米級(jí)，添加到樹脂中對(duì)光的折射小，不影響光線的透過，可以使塑料保持非常高的透明性。目前，這類材料的研究和應(yīng)用受到了廣泛關(guān)注。[0004]近年來，關(guān)于透明塑料用抗菌母粒及其制備方法與抗菌塑料制品研究的主要報(bào)道如下:
據(jù)報(bào)道，1983年日本品川燃料株式會(huì)社在全球首次推出載銀無機(jī)抗菌劑，屬負(fù)載型沸石載銀抗菌劑，其被很好地應(yīng)用到塑料薄膜制品中，但由于其產(chǎn)品顆粒尺寸大，一般為I μ m,長期保存和使用過程中容易變黃變黑。
[0005]美國專利US5094847公開了一種抗菌母粒的制備方法，其采用載銀無機(jī)粉體、有機(jī)銀化合物制備抗菌塑料，但是所得到塑料制品必須經(jīng)電暈放電處理，否則沒有抗菌性能，即使其銀含量達(dá)到260-1000ppm也是如此。
[0006]CN 101392065A公開了一種無機(jī)抗菌塑料薄膜的制備方法，其采用的是磷酸鋯載銀抗菌劑，本身磷酸鋯和一些聚烯烴的折光指數(shù)相差較大，并且負(fù)載型納米銀顆粒尺寸較大，易團(tuán)聚，不能滿足高透明塑料的實(shí)際要求。[0007]CN 102190825A公開了一種抗菌母粒的制備方法，其采用化學(xué)轉(zhuǎn)移的方法將水性納米銀轉(zhuǎn)變成有機(jī)納米銀溶膠，然后將其與塑料樹脂直接混合干燥制成抗菌母粒。該方法看似操作簡單，但是納米銀由水相到油相的轉(zhuǎn)移控制操作比較麻煩，醇類溶劑中的殘留水份不利于納米銀在塑料樹脂中的分散；另外，通過物料簡單混合、干燥制成的抗菌母粒在儲(chǔ)存中可能會(huì)遇到殘留溶劑緩慢析引起來污染、納米銀直接暴露空氣中氧化變色等問題。
[0008]CN 102453273A公開了一種基于胍鹽聚合物抗菌母粒及制備方法，使用了有機(jī)胍鹽類抗菌劑，其和樹脂有很好的相容性，材料透明性較好，但是因遷移析出性和較大毒性限制了其在食品及醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0009]CN 102140199A和CA102219956A都公開了一種通過將納米銀粉分散到有機(jī)溶劑
中制備聚丙烯抗菌母粒的方法，該類方法存在較大的問題是納米銀粉成本較高，并且納米銀粉防團(tuán)聚后處理技術(shù)難度大，另外操作中用到了毒性較大的正己烷、正庚烷等有機(jī)溶劑，會(huì)造成環(huán)境污染。
[0010]CN103059541A公開了一種抗菌聚碳酸酯塑料，其有效成分是納米氧化銀、納米二氧化鈦、聚六亞甲基胍磷酸鹽、殼聚糖等復(fù)合抗菌劑。其中使用有機(jī)胍鹽和殼聚糖在高溫下會(huì)有分解，產(chǎn)生有毒有害氣體，并且納米二氧化鈦和納米氧化銀粉體也會(huì)因分散團(tuán)聚及折光問題，破壞PC的透明性。
[0011]綜上所述，目前高透明抗菌塑料及母粒技術(shù)研究報(bào)道不多，特別是滿足高溫加工條件的塑料抗菌技術(shù)更少，但是市場依然對(duì)PC、PPSU等高透明塑料制品具有很強(qiáng)的抗菌技術(shù)要求，并且還要滿足食品、醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的安全衛(wèi)生要求。同時(shí)也需要材料的生產(chǎn)制作工藝簡單，成本較低，以便于大范圍推廣應(yīng)用。為此，本發(fā)明人經(jīng)過大量試驗(yàn)終于完成了本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的是提供一種制備高透明塑料用含銀無機(jī)抗菌母粒的方法。
[0013]本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0014]本發(fā)明涉及一種新型大規(guī)模制備高透明塑料用含銀無機(jī)抗菌母粒的方法。該方法步驟如下:
將0.1-2.0重量份高溫易分解的銀鹽超細(xì)粉末、95-100重量份載體樹脂、1-5重量份復(fù)合分散劑、0.5-1.0重量份穩(wěn)定劑一起加入高速混合機(jī)中，充分混煉均勻，然后放入雙螺桿擠出機(jī)中高溫熔融擠出造粒，即得所述含銀無機(jī)抗菌母粒。
[0015]本發(fā)明所依據(jù)的原理是:本發(fā)明核心技術(shù)是銀顆粒納米尺寸的可控制備。當(dāng)前納米銀因其優(yōu)異的抗菌效果收到了業(yè)界的廣泛關(guān)注，其制備方法分物理方法和化學(xué)方法。其中物理方法以高溫?zé)峤?、熱噴霧、濺射蒸發(fā)等法為主，此法優(yōu)點(diǎn)是納米銀純度高，但是產(chǎn)率較低，并且需要用到特殊設(shè)備，導(dǎo)致生產(chǎn)成本升高，無法滿足實(shí)際工業(yè)化生產(chǎn)需要。另外，化學(xué)方法以液相化學(xué)還原、光還原、微波輔助還原等法為主，其中以液相化學(xué)還原為最普遍，由此法合成出來的納米銀溶膠和納米銀粉因工藝簡單、成本較低、便于規(guī)?；a(chǎn)而已被廣泛應(yīng)用到紡織材料和涂料等領(lǐng)域，但其被實(shí)踐證實(shí)并不一定適用于塑料領(lǐng)域，主要存在納米銀表面處理、分散團(tuán)聚及易變色等問題。
[0016]本發(fā)明利用PMMA、PET、PC、PA、PPSU或PES等的260_350°C高溫加工條件通過化學(xué)熱解法完成銀納米顆粒生成。具體情況描述如下:本發(fā)明首先對(duì)現(xiàn)有的銀鹽及氧化物進(jìn)行了篩選，250°C下開始有分解的方可選用。如:
(1)三氧化二銀(Ag2O3):一定條件下，如遇水，即易分解為AgO (氧化高銀)，然后繼續(xù)分解為Ag2O,最終產(chǎn)物應(yīng)該為Ag，即銀單質(zhì)；
(2)氧化高銀(AgO):158°C開始放出氧氣形成Ag20,250-413°C Ag2O開始形成Ag ；
(3)碳酸銀(Ag2CO3):約在220°C時(shí)分解為氧化銀及二氧化碳，溫度再高時(shí)分解為銀；
(4)乙酸銀(CH3COOAg) :也就是醋酸銀，受熱很容易分解成氧化銀，而氧化銀也會(huì)繼續(xù)受熱分解成銀單質(zhì)；
(5)檸檬酸銀、酒石酸銀、乳酸銀等有機(jī)羧酸銀在140-150°C開始分解形成有機(jī)羧酸和銀單質(zhì)；
(6)山崳酸銀(CH3(CH2)2tlCOOAg):約在231°C時(shí)開始分解，主要產(chǎn)物為銀納米粒子和山
崳酸(二十二酸)。
[0017]其次，所選擇的銀鹽及氧化物和載體樹脂、復(fù)合分散劑、穩(wěn)定劑經(jīng)混合相互親密接觸后進(jìn)入高長徑比的雙螺桿擠出機(jī)中，在260-350°C溫度下載體樹脂開始慢慢熔融，并且?guī)?dòng)其他助劑順螺桿往前推進(jìn)，控制螺桿在90-120rpm轉(zhuǎn)速下，可以保證物料在螺桿中停留時(shí)間足夠長，差不多為10-20min，而銀鹽在此條件下開始分解形成氧化銀(Ag2O)或單質(zhì)銀(Ag)，同時(shí)形成的銀顆粒迅速被復(fù)合分散劑中的PVP多活性基團(tuán)配位和低分子量離聚物形成極性化學(xué)鍵而保護(hù)起來，避免進(jìn)一步銀顆粒聚集，同時(shí)載體樹脂本身也會(huì)對(duì)銀顆粒形成層層包裹，保持其穩(wěn)定性。另外，本發(fā)明體系中所添加的季戊四醇及其酯類一方面可以起到潤滑劑作用，是熔融擠出機(jī)更加順暢，另一方面作為穩(wěn)定劑，其分子中多活性基團(tuán)和金屬銀單質(zhì)、銀離子通過螯合、配位作用，從而使形成的抗菌母粒外觀顏色更加穩(wěn)定，受光、熱影響較小。
[0018]本發(fā)明的無機(jī)抗菌母粒中的銀納米顆粒采用X射線衍射(XRD)與原子力顯微鏡(AFM)進(jìn)行了表征:
(I )XRD使用D/max-rA轉(zhuǎn)祀多晶體X射線衍射儀分析(日本Rigaku出品),其條件如下:銅靶(Cu Ka)、X射線波長1.5406nm、掃描范圍為10-90°、掃描速率為0.02度/秒。其結(jié)果見附圖1，實(shí)施例2含銀PC抗菌母粒的2 Θ在10-70°有六個(gè)特征衍射峰，其中32.° 8、54.9° ,65.6°三個(gè)衍射峰分別對(duì)應(yīng)于立方晶系氧化銀(JCPDS cards411104)的(111)、(220)、(311)晶面衍射峰，而在38.2°、44.4。、64.0。三個(gè)衍射峰分別對(duì)應(yīng)于立方晶系銀(JCPDS cards420783)的(111)、(200)、(220)晶面衍射峰，故說明本發(fā)明中抗菌母粒中含有氧化銀(Ag2O)和單質(zhì)銀(Ag)的混合晶粒。
[0019](2) 原子力顯微鏡(AFM) 分析使用Nanoscope
IV「型原子力顯微鏡(Digital instruments公司出品),采用共振模式(Tapping mode),通
過測量針與樣品表面原子間的作用力來獲得樣品表面形貌的三維信息。將實(shí)施例2含銀PC抗菌母粒溶于氯仿中，然后滴一滴在附有石英的樣品臺(tái)上，自然晾干待測。其結(jié)果見附圖2。這個(gè)結(jié)果表明，本發(fā)明抗菌母粒中銀納米顆粒的粒徑大約為70nm。
[0020]下面將更詳細(xì)地描述本發(fā)明。
[0021]本發(fā)明涉及一種新型大規(guī)模制備高透明塑料用含銀無機(jī)抗菌母粒的方法。該方法步驟如下:
將0.1-2.0重量份高溫易分解的銀鹽超細(xì)粉末、93-100重量份載體樹脂、1-5重量份復(fù)合分散劑、0.5-1.0重量份穩(wěn)定劑一起加入高速混合機(jī)中，充分混煉均勻，然后放入雙螺桿擠出機(jī)中高溫熔融擠出造粒，即得所述含銀無機(jī)抗菌母粒。
[0022]根據(jù)本法明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述的無機(jī)含銀抗菌母粒中銀組分是銀納米顆粒，屬于單質(zhì)銀(Ag)和氧化銀(Ag2O)混合物,含量是800-2000ppm,粒徑是10-100nm。
[0023]人們知道,納米銀(Nano Silver)是粒徑為納米級(jí)的金屬銀單質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)納米銀是比抗菌素更強(qiáng)的殺菌劑，可迅速直接殺死650多種細(xì)菌，使其喪失繁殖能力；納米銀具有滲透性強(qiáng)、能夠促進(jìn)傷口愈合、細(xì)胞生長及受損細(xì)胞修復(fù)；抗菌持久、安全無毒，對(duì)皮膚也無任何刺激反應(yīng)；無耐藥性等特點(diǎn)。納米氧化銀同樣因量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、大比表面積具有常規(guī)抗菌劑無可比擬的抗菌效果，并且安全性高，耐力持久。
[0024]優(yōu)選地，本發(fā)明所述抗菌母粒的銀納米粒子含量是800-1200ppm,粒徑是60-80納米。
[0025]根據(jù)本法明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述的高透明塑料是PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PET (聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)、PC (聚碳酸酯)、PA (聚酰胺)、PPSU (聚亞苯基砜)或PES (聚醚砜)，均為市售食品級(jí)或醫(yī)藥級(jí)原料
根據(jù)本法明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述的高溫易分解的銀鹽及氧化物是三氧化二銀(Ag203)、氧化高銀(AgO)、碳酸銀、乙酸銀、檸檬酸銀、酒石酸銀、乳酸銀、山崳酸銀。本發(fā)明所用的銀鹽均為分析純級(jí)，均為市售，如北京化學(xué)試劑公司、上?；瘜W(xué)試劑公司銷售的產(chǎn)品。
[0026]優(yōu)選地，本發(fā)明所述的銀鹽及氧化物是氧化高銀、碳酸銀、乙酸銀、檸檬酸銀或山崳酸銀。
[0027]更優(yōu)選地，本發(fā)明所述的銀鹽及氧化物是氧化高銀、檸檬酸銀。
[0028]根據(jù)本法明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述的載體樹脂是PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PET (聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)、PC (聚碳酸酯)、PA (聚酰胺)、PPSU(聚亞苯基砜)、PES(聚醚砜)，均為市售食品級(jí)或醫(yī)藥級(jí)原料。其常規(guī)熔化溫度分別是240-270°C、257-265°C、260-340V、230-290V、210-280V、290-350V。
[0029]根據(jù)本法明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述的復(fù)合分散還原劑的復(fù)合分散劑是PVP(聚乙烯基吡咯烷酮)和低分子量離聚物按1:2重量比混合物。[0030]本發(fā)明所使用的PVP和低分子量離聚物因分子鏈上含有活性氧或羥基、長分子鏈離子化端基，可以和銀元素配位或鍵合起到分散保護(hù)銀顆粒團(tuán)聚的效果，這已經(jīng)得到大量實(shí)驗(yàn)研究所證實(shí)。
[0031]PVP (聚乙烯基吡咯烷酮)是白色或乳白色粉末或顆粒，具有吸濕性，無臭或微臭，溶于水、堿、酸及極性有機(jī)溶劑，具有很強(qiáng)的膨脹性能，具有強(qiáng)的絡(luò)合能力，還具有良好的粘合作用。本發(fā)明使用的PVP(聚乙烯吡咯烷酮)是目前在市場上銷售的分析純級(jí)別產(chǎn)品，例如博愛新開源制藥有限公司以商品名NKY? PVP K銷售的產(chǎn)品、焦作中維化工有限公司以商品名PVP-K均聚系列銷售的產(chǎn)品或上海維酮材料科技有限公司以商品名聚乙烯吡咯烷酮銷售的產(chǎn)品。
[0032]優(yōu)選地，所述PVP (聚乙烯基吡咯烷酮)的分子量為60000-130000。
[0033]低分子量離聚物是一種含有若干附有聚合物鏈的離子基團(tuán)的聚合物，主鏈單體為烯烴(乙烯、丁二烯等)，離子基團(tuán)是羧基(C00-)和磺酸基(S03-)，它是由低相對(duì)分子質(zhì)量的乙烯一(甲基)丙烯酸共聚物經(jīng)過中和而制備的，其所帶金屬離子是Na+、Ca2+、Mg2+或Zn2+。本發(fā)明所用的低分子量離聚物是美國霍尼韋爾(Honeywell)公司生產(chǎn)的AClyn201A、246A、295A等牌號(hào)產(chǎn)品或美國杜邦公司生產(chǎn)的沙林樹脂(Surlyn) PC2000.8920等牌號(hào)。
[0034]根據(jù)本法明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述的穩(wěn)定劑是季戊四醇、季戊四醇硬脂酸酯、季戊四醇油酸酯或季戊四醇磷酸酯。
[0035]季戊四醇及其酯類化合物高溫下具有良好的熱穩(wěn)定性和低揮發(fā)性，基本無毒，被廣泛應(yīng)用到塑料、涂料領(lǐng)域，還被用作醫(yī)藥、農(nóng)藥的反應(yīng)中間體。本發(fā)明所使用的季戊四醇及其酯類產(chǎn)品為聊城瑞捷化學(xué)有限公司生產(chǎn)的產(chǎn)品。
[0036]優(yōu)選地，本發(fā)明`所述的穩(wěn)定劑是季戊四醇硬脂酸酯。
[0037]根據(jù)本法明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述的制備步驟中銀鹽、烴載體樹脂、復(fù)合還原劑、穩(wěn)定劑等的重量比為(0.1-2.0):(93-100):(1-5):(0.5-1.0)。優(yōu)選地，所述物料重量比為(0.5-1.0): (96-100):(2-3): (0.6-0.8)。
[0038]根據(jù)本法明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述的高速混合機(jī)轉(zhuǎn)速為800-2000rpm，其優(yōu)選為1500rpm。所述的高速混合機(jī)型號(hào)為SHR-10A、SHR-100A，本發(fā)明所用高速混合機(jī)為張家港市創(chuàng)佳機(jī)械有限公司生產(chǎn)銷售的產(chǎn)品。
[0039]根據(jù)本法明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述的雙螺桿擠出機(jī)屬于高長徑比反應(yīng)型雙螺桿擠出機(jī)或脫灰型雙螺桿擠出機(jī)。本發(fā)明所用雙螺桿擠出機(jī)是蘭州藍(lán)泰塑機(jī)有限公司生產(chǎn)的反應(yīng)型雙螺桿擠出機(jī)或南京立軒機(jī)械設(shè)備有限公司生產(chǎn)的大容量脫揮型雙螺桿擠出機(jī)。
[0040]根據(jù)本法明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述的雙螺桿的長徑比是40:1至64:1，優(yōu)選地，所述的雙螺桿的長徑比是56:1至58:1。本發(fā)明選擇長徑比的雙螺桿擠出機(jī)可以延長物料在螺桿中的停留時(shí)間在10-20min，以保證銀離子充分還原。
[0041]根據(jù)本法明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述的螺桿轉(zhuǎn)速是90-120rpm。螺桿轉(zhuǎn)速低于90rpm時(shí)可以保證物料在螺桿中的停留時(shí)間，但會(huì)影響生產(chǎn)效率；而螺桿轉(zhuǎn)速高于120rpm時(shí)，物料在螺桿中的停留時(shí)間大大縮短，不利于銀鹽分解和粒子分散，會(huì)導(dǎo)致抗菌母粒成型后儲(chǔ)存過程中活潑銀子里的二次氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生外觀顏色變化，甚至影響抗菌效果。
[0042]根據(jù)本法明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述的螺桿擠出機(jī)的加工溫度為260-350°C。當(dāng)其溫度低于260°C時(shí)，一方面載體樹脂塑化不好，更重要的是銀鹽無法化學(xué)熱解形成活性銀納米顆粒；而當(dāng)溫度高于350°C時(shí)，造成大部分塑料樹脂降解嚴(yán)重，同時(shí)使銀結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，影響抗菌效果，并且顏色加深，使塑料透明性受到影響。
[0043]本發(fā)明還涉及所述方法制備的含銀無機(jī)抗菌母粒，其主要通過擠出機(jī)熔融擠出或注射成型工藝而應(yīng)用于食品和醫(yī)療領(lǐng)域的高透明塑料包裝制品，如嬰兒奶瓶、保鮮盒、豆?jié){機(jī)容器、醫(yī)療手術(shù)盤和假牙等。
[0044]本發(fā)明還涉及所述方法制備的含銀無機(jī)抗菌母粒，應(yīng)用到塑料中透明性優(yōu)異，并且顏色穩(wěn)定；抗菌性能突出，抗菌塑料制品中60-120ppm銀顆粒濃度即可保證對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌率大于99%，并且耐久性能優(yōu)異。
[0045]下面詳細(xì)說明本發(fā)明制備的含銀無機(jī)抗菌母粒的性能檢測試驗(yàn)。
[0046]檢測方法與檢測結(jié)果如下。
[0047]A、本發(fā)明含銀無機(jī)抗菌母粒透明性評(píng)價(jià)試驗(yàn):
首先，將本發(fā)明的某種塑料載體的抗菌母粒和相關(guān)塑料樹脂混合均勻經(jīng)注塑機(jī)注射成直徑為100mm、厚度為0.5mm塑料圓片，其中銀納米顆粒的含量為60-120ppm (不同材質(zhì)添加比例有差異)，并且依次將樣片標(biāo)記為抗菌PMMA、抗菌PC、抗菌PET、抗菌PPSU，同時(shí)取未添加抗菌母粒的樣片標(biāo)為普通樣品來做對(duì)比樣品；然后根據(jù)GB2410-2008《透明塑料透光率和霧度的測定》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)，利用WGT-S透光率霧度測定儀在室溫下，使用C光源對(duì)樣片透過率和霧度驚醒測試，其試驗(yàn)結(jié)果列于表1中。
[0048]表1:添加了本發(fā)明抗菌母粒的塑料片透光率和霧度試驗(yàn)結(jié)果
【權(quán)利要求】
1.一種大規(guī)模制備高透明塑料用含銀無機(jī)抗菌母粒的方法，其特征在于該方法的步驟如下:將0.1-2.0重量份高溫易分解的銀鹽及氧化物超細(xì)粉末、93-100重量份載體樹脂、1-5重量份復(fù)合分散劑、0.5-1.0重量份穩(wěn)定劑一起加入高速混合機(jī)中，充分混煉均勻，然后放入雙螺桿擠出機(jī)中高溫熔融擠出造粒，即得所述含銀無機(jī)抗菌母粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大規(guī)模制備高透明塑料用含銀無機(jī)抗菌母粒的方法，其特征在于所述抗菌母粒的含銀成分是納米銀(Ag)和納米氧化銀(Ag2O)的顆粒混合物，所述抗菌母粒中的銀量是800-2000ppm,所述抗菌母粒中的銀粒子粒徑是10-100nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大規(guī)模制備高透明塑料用含銀無機(jī)抗菌母粒的方法，其特征在于所述高透明塑料是PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PET (聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)、PC (聚碳酸酯)、PA (聚酰胺)、PPSU (聚亞苯基砜)或PES (聚醚砜)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大規(guī)模制備高透明塑料用含銀無機(jī)抗菌母粒的方法，其特征在于所述高溫易分解的銀鹽及氧化物是三氧化二銀(Ag203)、氧化高銀(AgO)、碳酸銀、乙酸銀、檸檬酸銀、酒石酸銀、乳酸銀、山崳酸銀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大規(guī)模制備高透明塑料用含銀無機(jī)抗菌母粒的方法，其特征在于所述載體樹脂是PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PET (聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)、PC (聚碳酸酯)、PA (聚酰胺)、PPSU (聚亞苯基砜)或PES (聚醚砜)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大規(guī)模制備高透明塑料用含銀無機(jī)抗菌母粒的方法，其特征在于所述復(fù)合分散劑是PVP (聚乙烯基吡咯烷酮)和低分子量離聚物按1:2重量比混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大規(guī)模制備高透明塑料用含銀無機(jī)抗菌母粒的方法，其特征在于所述穩(wěn)定劑是季戊四醇、季戊四醇硬脂酸酯、季戊四醇油酸酯或季戊四醇磷酸酯。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大規(guī)模制備高透明塑料用含銀無機(jī)抗菌母粒的方法，其特征在于所述雙螺桿擠出機(jī)是40:1至64:1為的反應(yīng)型雙螺桿擠出機(jī)或脫灰型雙螺桿擠出機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大規(guī)模制備高透明塑料用含銀無機(jī)抗菌母粒的方法，其特征在于所述雙螺桿高溫熔融擠出加工工藝是加工溫度260-350°C ;螺桿轉(zhuǎn)速90-120rpm;物料在螺桿中的停留時(shí)間10-20min。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-10之一所述的一種大規(guī)模制備高透明塑料用含銀無機(jī)抗菌母粒的方法，其特征在于:所述的無機(jī)抗菌母粒應(yīng)用到塑料中透明性優(yōu)異，并且顏色穩(wěn)定；抗菌性能突出，抗菌塑料制品中60-120ppm銀顆粒濃度即可保證對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌率大于99% ;主要用于食品和醫(yī)療領(lǐng)域的高透明塑料包裝制品。
【文檔編號(hào)】C08K13/02GK103602019SQ201310571097
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】李澤國, 姜虹娟 申請(qǐng)人:李澤國