抗菌塑料及其制備方法與流程
1.本發(fā)明涉及抗菌技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種抗菌塑料及其制備方法。
背景技術(shù)：
2.塑料具有重量輕、韌性強(qiáng)、耐磨性好、耐酸堿等優(yōu)良特性，已經(jīng)成為日常生活的必需品。抗菌塑料能夠?qū)φ次墼谄渖系募?xì)菌、霉菌等起到抑制或殺滅的作用，通過抑制微生物的繁殖來保持自身清潔。目前，抗菌塑料已應(yīng)用于日用品、家電家具、建材、室內(nèi)裝飾材料等領(lǐng)域。
3.抗菌塑料中使用的無機(jī)抗菌劑主要是含銀、銅等金屬離子的抗菌劑，然而其存在重金屬污染，抗菌劑與塑料基料相容性較差，此外，其在塑料中僅發(fā)揮抗菌作用，功能單一。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
4.基于此，有必要提供一種抗菌塑料及其制備方法，以解決抗菌塑料存在重金屬污染、抗菌劑與塑料基料相容性較差、抗菌劑功能單一的問題。
5.本發(fā)明的其中一個(gè)目的是提供一種抗菌塑料，方案如下：
6.一種抗菌塑料，包括塑料基料以及分散于所述塑料基料中的抗菌劑，所述抗菌劑包括改性納米二氧化硅以及光催化活性納米顆粒，所述改性納米二氧化硅為通過陽離子表面活性劑進(jìn)行改性的納米二氧化硅，所述陽離子表面活性劑與所述納米二氧化硅表面的負(fù)電荷結(jié)合。
7.在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述抗菌劑在所述抗菌塑料中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1％～10％。
8.在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述塑料基料選自聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、abs樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯以及聚對苯二甲酸丁二酯中的一種或多種。
9.在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述光催化活性納米顆粒選自納米二氧化鈦以及納米氧化鋅中的至少一種。
10.在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述陽離子表面活性劑選自羥乙基月桂基二甲基氯化銨、二甲基二烯丙基氯化銨、硬脂酰胺丙基二甲胺、芐基三乙基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基溴化銨以及十八烷基二甲基芐基氯化銨、十二烷基三甲氧基硅烷中的一種或多種。
11.在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述納米二氧化硅與所述陽離子表面活性劑的質(zhì)量之比為1∶0.5～1∶4。
12.在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述改性納米二氧化硅與所述光催化活性納米顆粒的質(zhì)量之比為1∶1～1∶5。
13.在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述納米二氧化硅的粒徑為20nm～100nm。
14.在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述光催化活性納米顆粒的粒徑為20nm～100nm。
15.本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種抗菌塑料的制備方法，方案如下：
16.一種抗菌塑料的制備方法，包括以下步驟：
17.取納米二氧化硅分散于水中，得到分散液；
18.在所述分散液中加入陽離子表面活性劑，以對所述納米二氧化硅進(jìn)行改性，得到含改性納米二氧化硅的改性液；
19.在所述改性液中加入光催化活性納米顆粒，攪拌混合，烘干，得到抗菌劑；
20.將所述抗菌劑與塑料基料共混成型，得到抗菌塑料。
21.在其中一個(gè)實(shí)施例中，將所述抗菌劑與所述塑料基料共混成型的步驟包括：
22.將所述抗菌劑與部分所述塑料基料混合，擠出造粒，得到抗菌母粒；
23.將所述抗菌母粒與剩余的所述塑料基料混合，熱壓成型。
24.與傳統(tǒng)方案相比，上述抗菌塑料及其制備方法具有以下有益效果：
25.上述抗菌塑料及其制備方法在塑料基料中分散有抗菌劑，抗菌劑采用陽離子表面活性劑對納米二氧化硅進(jìn)行改性，陽離子表面活性劑與納米二氧化硅表面的負(fù)電荷結(jié)合，通過陽離子表面活性劑對二氧化硅改性，改性后的納米二氧化硅的表面帶正電荷，能夠提高二氧化硅對細(xì)菌的吸附力，使得改性納米二氧化硅獲得與細(xì)菌活性中心的強(qiáng)結(jié)合能力而具有優(yōu)異的抗菌功能，同時(shí)陽離子表面活性劑改性的納米二氧化硅能夠與光催化活性納米顆粒更好地結(jié)合，獲得的產(chǎn)物具有內(nèi)在的抗菌作用和光介導(dǎo)抗菌作用，實(shí)現(xiàn)了長效抗菌效果和良好的生物安全性。同時(shí)，二氧化硅經(jīng)過陽離子表面活性劑的改性，與塑料基料的相容性更好，有利于抗菌劑在塑料基料中均勻分散。此外，由于光催化活性納米顆粒能夠吸收紫外線，因此抗菌劑還能夠起到改善抗菌塑料的變的作用。
具體實(shí)施方式
26.為了便于理解本發(fā)明，下面將對本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。
27.除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。
28.本發(fā)明一實(shí)施例的抗菌塑料包括塑料基料以及分散于塑料基料中的抗菌劑。
29.抗菌劑包括改性納米二氧化硅以及光催化活性納米顆粒。改性納米二氧化硅為通過陽離子表面活性劑進(jìn)行改性的納米二氧化硅，陽離子表面活性劑與納米二氧化硅表面的負(fù)電荷結(jié)合。
30.上述抗菌塑料在塑料基料中分散有抗菌劑，抗菌劑采用陽離子表面活性劑對納米二氧化硅進(jìn)行改性，陽離子表面活性劑與納米二氧化硅表面的負(fù)電荷結(jié)合，通過陽離子表面活性劑對二氧化硅改性，改性后的納米二氧化硅的表面帶正電荷，能夠提高二氧化硅對細(xì)菌的吸附力，使得改性納米二氧化硅獲得與細(xì)菌活性中心的強(qiáng)結(jié)合能力而具有優(yōu)異的抗菌功能，同時(shí)陽離子表面活性劑改性的納米二氧化硅能夠與光催化活性納米顆粒更好地結(jié)合，獲得的產(chǎn)物具有內(nèi)在的抗菌作用和光介導(dǎo)抗菌作用，實(shí)現(xiàn)了長效抗菌效果和良好的生物安全性。
31.同時(shí)，二氧化硅經(jīng)過陽離子表面活性劑的改性，與塑料基料的相容性更好，有利于
抗菌劑在塑料基料中均勻分散。
32.此外，由于光催化活性納米顆粒能夠吸收紫外線，因此抗菌劑還能夠起到改善抗菌塑料的變的作用。
33.在其中一個(gè)示例中，抗菌劑在抗菌塑料中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1％～10％。進(jìn)一步地，在其中一個(gè)示例中，抗菌劑在抗菌塑料中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～2％。在一些具體的示例中，抗菌劑在抗菌塑料中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2％、0.5％、1％、2％、3％、4％、5％等。
34.可選地，塑料基料可以選用但不限于聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚苯乙烯(ps)、abs樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯(pet)以及聚對苯二甲酸丁二酯(pbt)中的一種或多種。
35.在其中一個(gè)示例中，將抗菌劑分散于塑料基料中的方式是將抗菌劑與部分塑料基料混合，擠出造粒，得到抗菌母粒，再將抗菌母粒與剩余的塑料基料混合，熱壓成型。
36.在上述示例中，通過先制備抗菌母粒，再將抗菌母粒與剩余的塑料基料混合，熱壓成型，可以有效提高抗菌劑在塑料中的分散性，進(jìn)一步提高塑料的抗菌效果。
37.可以理解，在其他示例中，也可以將抗菌劑與塑料基料按照配比直接共混，成型方法也不限于熱壓成型，例如還可以是注射成型、吹塑成型、壓縮成型等。
38.使用zeta電位儀對改性納米二氧化硅測試電位，測得改性后的納米二氧化硅的表面帶正電荷，因此通過陽離子表面活性劑對二氧化硅改性，能夠提高二氧化硅對細(xì)菌的吸附力。
39.可選地，陽離子表面活性劑可以選用但不限于羥乙基月桂基二甲基氯化銨、二甲基二烯丙基氯化銨、硬脂酰胺丙基二甲胺、芐基三乙基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基溴化銨以及十八烷基二甲基芐基氯化銨、十二烷基三甲氧基硅烷中的一種或多種。
40.在其中一個(gè)示例中，光催化活性納米顆粒選自納米二氧化鈦(tio2)以及納米氧化鋅(zno)中的至少一種。
41.在其中一個(gè)示例中，納米二氧化硅與陽離子表面活性劑的質(zhì)量之比為1∶0.5～1∶4。
42.上述示例通過優(yōu)選抗菌劑中納米二氧化硅與陽離子表面活性劑的質(zhì)量之比，能夠獲得更好的抗菌效果。
43.進(jìn)一步地，在其中一個(gè)示例中，納米二氧化硅與陽離子表面活性劑的質(zhì)量之比為1∶1～1∶3。
44.上述示例通過進(jìn)一步優(yōu)選抗菌劑中納米二氧化硅與陽離子表面活性劑的質(zhì)量之比，能夠獲得更好的抗菌效果。
45.在其中一個(gè)示例中，改性納米二氧化硅與光催化活性納米顆粒的質(zhì)量之比為1∶1～1∶5。
46.上述示例通過優(yōu)選抗菌劑中改性納米二氧化硅與光催化活性納米顆粒的質(zhì)量之比，能夠獲得更好的抗菌效果。
47.進(jìn)一步地，在其中一個(gè)示例中，改性納米二氧化硅與光催化活性納米顆粒的質(zhì)量之比為1∶2～1∶4。
48.上述示例通過進(jìn)一步優(yōu)選抗菌劑中改性納米二氧化硅與光催化活性納米顆粒的質(zhì)量之比，能夠獲得更好的抗菌效果。
49.在其中一個(gè)示例中，納米二氧化硅的粒徑為20nm～100nm。進(jìn)一步地，在其中一個(gè)示例中，納米二氧化硅的粒徑為40nm～60nm。
50.在其中一個(gè)示例中，光催化活性納米顆粒的粒徑為25nm～60nm。進(jìn)一步地，在其中一個(gè)示例中，光催化活性納米顆粒的粒徑為40nm～50nm。
51.進(jìn)一步地，本發(fā)明還提供一種上述任一示例的抗菌塑料的制備方法，包括以下步驟：
52.步驟一，取納米二氧化硅分散于水中，得到分散液。
53.步驟二，在分散液中加入陽離子表面活性劑，以對納米二氧化硅進(jìn)行改性，得到改性液。
54.步驟三，在改性液中加入光催化活性納米顆粒，攪拌混合，烘干，得到抗菌劑。
55.步驟四，將抗菌劑與塑料基料共混，得到抗菌塑料。
56.上述抗菌塑料的制備方法在塑料基料中分散有抗菌劑，抗菌劑采用陽離子表面活性劑對納米二氧化硅進(jìn)行改性，陽離子表面活性劑與納米二氧化硅表面的負(fù)電荷結(jié)合，通過陽離子表面活性劑對二氧化硅改性，改性后的納米二氧化硅的表面帶正電荷，能夠提高二氧化硅對細(xì)菌的吸附力，使得改性納米二氧化硅獲得與細(xì)菌活性中心的強(qiáng)結(jié)合能力而具有優(yōu)異的抗菌功能，同時(shí)陽離子表面活性劑改性的納米二氧化硅能夠與光催化活性納米顆粒更好地結(jié)合，獲得的產(chǎn)物具有內(nèi)在的抗菌作用和光介導(dǎo)抗菌作用，實(shí)現(xiàn)了長效抗菌效果和良好的生物安全性。
57.同時(shí)，二氧化硅經(jīng)過陽離子表面活性劑的改性，與塑料基料的相容性更好，有利于抗菌劑在塑料基料中均勻分散。
58.此外，由于光催化活性納米顆粒能夠吸收紫外線，因此抗菌劑還能夠起到改善抗菌塑料的變的作用。
59.上述制備方法的制備過程易操作，產(chǎn)率高。
60.在其中一個(gè)示例中，在步驟二中，進(jìn)行攪拌混合，攪拌的速度為500rpm～800rpm。
61.在其中一個(gè)示例中，步驟二的反應(yīng)時(shí)間為1h～4h。在一些具體的示例中，步驟二的反應(yīng)時(shí)間為1h、2h、3h、4h等。
62.在其中一個(gè)示例中，在步驟三中，烘干的具體方法是將混合產(chǎn)物進(jìn)行離心，然后放置在烘箱內(nèi)干燥。
63.在其中一個(gè)示例中，步驟三的反應(yīng)時(shí)間為4h～6h。在一些具體的示例中，步驟三的反應(yīng)時(shí)間為4h、5h、6h等。
64.在其中一個(gè)示例中，在步驟四中，將抗菌劑與塑料基料共混成型的步驟包括：
65.將抗菌劑與部分塑料基料混合，擠出造粒，得到抗菌母粒；
66.將抗菌母粒與剩余的塑料基料混合，熱壓成型。
67.在上述示例中，通過先制備抗菌母粒，再將抗菌母粒與剩余的塑料基料混合，熱壓成型，可以有效提高抗菌劑在塑料中的分散性，進(jìn)一步提高塑料的抗菌效果。
68.在步驟四中，擠出造粒的采用擠出機(jī)，例如雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行。
69.在抗菌母粒的制造過程中擠出機(jī)的溫度為175℃～185℃，造粒投料轉(zhuǎn)速為20rpm～80rpm，切粒速率為5rpm～10rpm。
70.在其中一個(gè)示例中，熱壓成型的溫度為190℃～210℃，壓力為14t～16t。在一個(gè)具
體的示例中，熱壓成型的溫度為200℃，壓力為15t。
71.可以理解，在其他示例中，也可以將抗菌劑與塑料基料按照配比直接共混，成型方法也不限于熱壓成型，例如還可以是注射成型、吹塑成型、壓縮成型等。
72.下面提供具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不局限于下述實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)理解，所附權(quán)利要求概括了本發(fā)明的范圍，在本發(fā)明構(gòu)思的引導(dǎo)下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)意識到，對本發(fā)明的各實(shí)施例所進(jìn)行的一定的改變，都將被本發(fā)明的權(quán)利要求書的精神和范圍所覆蓋。
73.實(shí)施例1
74.本實(shí)施例制備一種抗菌塑料，制備方法包括以下步驟：
75.步驟1，取納米二氧化硅加入水中，使用磁力攪拌器在550rpm的速度下進(jìn)行攪拌分散，得到分散液。其中，納米二氧化硅的表面帶有負(fù)電荷，粒徑約為50nm。
76.步驟2，向步驟1得到的分散液中加入陽離子表面活性劑溶液(二甲基二烯丙基氯化銨)。納米二氧化硅與陽離子表面活性劑的質(zhì)量之比為1∶1。攪拌大約2h，陽離子表面活性劑對納米二氧化硅進(jìn)行改性，得到包含改性納米二氧化硅的改性液。
77.步驟3，向步驟2得到的改性液中添加納米二氧化鈦溶液，納米二氧化鈦的粒徑約為50nm。改性納米二氧化硅與納米二氧化鈦的質(zhì)量之比為1∶2。攪拌5h，離心收集并于烘箱中干燥，獲得抗菌劑。
78.步驟4，將上述抗菌劑與聚乙烯混合，加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出，再通過切粒機(jī)切粒后得到抗菌母粒。擠出機(jī)的溫度為180℃，投料轉(zhuǎn)速為20rpm，切粒速率為10rpm。將上述抗菌母粒再與聚乙烯均勻混合注塑、熱壓成型即可得到抗菌塑料，熱壓溫度為200℃，壓力為15t。把制備好的抗菌塑料裁成50
×
50mm的樣板。抗菌劑與聚乙烯的質(zhì)量比為1∶99。
79.實(shí)施例2
80.本實(shí)施例制備一種抗菌塑料，制備方法與實(shí)施例37基本相同，區(qū)別在于，抗菌劑與聚乙烯的質(zhì)量比為3∶97。
81.實(shí)施例3
82.本實(shí)施例制備一種抗菌塑料，制備方法與實(shí)施例37基本相同，區(qū)別在于，抗菌劑與聚乙烯的質(zhì)量比為5∶95。
83.實(shí)施例4
84.本實(shí)施例制備一種抗菌塑料，制備方法與實(shí)施例37基本相同，區(qū)別在于，抗菌劑與聚乙烯的質(zhì)量比為7∶93。
85.實(shí)施例5
86.本實(shí)施例制備一種抗菌塑料，制備方法與實(shí)施例37基本相同，區(qū)別在于，抗菌劑與聚乙烯的質(zhì)量比為10∶90。
87.實(shí)施例6
88.本實(shí)施例制備一種抗菌塑料，制備方法與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別在于，抗菌劑中，納米二氧化硅與陽離子表面活性劑的質(zhì)量之比為2∶1，改性納米二氧化硅與納米二氧化鈦的質(zhì)量之比為1∶1。
89.實(shí)施例7
90.本實(shí)施例制備一種抗菌塑料，制備方法與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別在于，抗菌劑中，
納米二氧化硅與陽離子表面活性劑的質(zhì)量之比為1∶2。改性納米二氧化硅與納米二氧化鈦的質(zhì)量之比為1∶2。
91.實(shí)施例8
92.本實(shí)施例制備一種抗菌塑料，制備方法與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別在于，抗菌劑中，納米二氧化硅與陽離子表面活性劑的質(zhì)量之比為1∶3，改性納米二氧化硅與納米二氧化鈦的質(zhì)量之比為1∶3。
93.實(shí)施例9
94.本實(shí)施例制備一種抗菌塑料，制備方法與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別在于，抗菌劑中，納米二氧化硅與陽離子表面活性劑的質(zhì)量之比為1∶4，改性納米二氧化硅與納米二氧化鈦的質(zhì)量之比為1∶5。
95.實(shí)施例10
96.本實(shí)施例制備一種抗菌塑料，制備方法與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別在于，抗菌劑中，陽離子表面活性劑選用十六烷基三甲基氯化銨。
97.實(shí)施例11
98.本實(shí)施例制備一種抗菌塑料，制備方法與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別在于，抗菌劑中，陽離子表面活性劑選用芐基三乙基氯化銨。
99.實(shí)施例12
100.本實(shí)施例制備一種抗菌塑料，制備方法與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別在于，抗菌劑中，陽離子表面活性劑選用十八烷基二甲基芐基氯化銨。
101.實(shí)施例13
102.本實(shí)施例制備一種抗菌塑料，制備方法與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別在于，抗菌劑中，陽離子表面活性劑選用十二烷基三甲氧基硅烷。
103.實(shí)施例14
104.本實(shí)施例制備一種抗菌塑料，制備方法包括以下步驟：
105.步驟1，取納米二氧化硅加入水中，使用磁力攪拌器在550rpm的速度下進(jìn)行攪拌分散，得到分散液。其中，納米二氧化硅的表面帶有負(fù)電荷，粒徑約為50nm。
106.步驟2，向步驟1得到的分散液中加入陽離子表面活性劑溶液(二甲基二烯丙基氯化銨)。納米二氧化硅與陽離子表面活性劑的質(zhì)量之比為1∶4。攪拌大約2h，陽離子表面活性劑對納米二氧化硅進(jìn)行改性，得到包含改性納米二氧化硅的改性液。
107.步驟3，向步驟2得到的改性液中添加納米氧化鋅溶液，納米二氧化鈦氧化鋅的粒徑約為50nm。改性納米二氧化硅與納米氧化鋅的質(zhì)量之比為1∶2。攪拌5h，離心收集并于烘箱中干燥，獲得抗菌劑。
108.步驟4，將上述抗菌劑與聚乙烯混合，加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出，再通過切粒機(jī)切粒后得到抗菌母粒。擠出機(jī)的溫度為180℃，投料轉(zhuǎn)速為20rpm，切粒速率為10rpm。將上述抗菌母粒再與聚乙烯均勻混合注塑、熱壓成型即可得到抗菌塑料，熱壓溫度為200℃，壓力為15t。把制備好的抗菌塑料裁成50
×
50mm的樣板。抗菌劑與聚乙烯的質(zhì)量比為1∶99。
109.實(shí)施例15
110.本實(shí)施例制備一種抗菌塑料，制備方法與實(shí)施例2基本相同，區(qū)別在于，抗菌劑與聚乙烯的質(zhì)量比為0.7∶99.3。
111.實(shí)施例16
112.本實(shí)施例制備一種抗菌塑料，制備方法與實(shí)施例2基本相同，區(qū)別在于，抗菌劑與聚乙烯的質(zhì)量比為0.9∶99.1。
113.實(shí)施例17
114.本實(shí)施例制備一種抗菌塑料，制備方法與實(shí)施例2基本相同，區(qū)別在于，抗菌劑與聚乙烯的質(zhì)量比為1∶99。
115.實(shí)施例18
116.本實(shí)施例制備一種抗菌塑料，制備方法與實(shí)施例2基本相同，區(qū)別在于，抗菌劑與聚乙烯的質(zhì)量比為2∶98。
117.實(shí)施例19
118.本實(shí)施例制備一種抗菌塑料，制備方法與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別在于，抗菌劑中，納米二氧化硅與陽離子表面活性劑的質(zhì)量之比為2∶1，改性納米二氧化硅與納米氧化鋅的質(zhì)量之比為1∶1。
119.實(shí)施例20
120.本實(shí)施例制備一種抗菌塑料，制備方法與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別在于，抗菌劑中，納米二氧化硅與陽離子表面活性劑的質(zhì)量之比為1∶2。改性納米二氧化硅與納米氧化鋅的質(zhì)量之比為1∶2。
121.實(shí)施例21
122.本實(shí)施例制備一種抗菌塑料，制備方法與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別在于，抗菌劑中，納米二氧化硅與陽離子表面活性劑的質(zhì)量之比為1∶3，改性納米二氧化硅與納米氧化鋅的質(zhì)量之比為1∶3。
123.實(shí)施例22
124.本實(shí)施例制備一種抗菌塑料，制備方法與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別在于，抗菌劑中，納米二氧化硅與陽離子表面活性劑的質(zhì)量之比為1∶4，改性納米二氧化硅與納米氧化鋅的質(zhì)量之比為1∶5。
125.對照組1
126.稱取聚乙烯通過雙螺桿擠出機(jī)擠出，切粒機(jī)切粒，擠出機(jī)溫度為180℃，投料轉(zhuǎn)速為20rpm，切粒速率為10rpm。
127.將聚乙烯顆粒與聚乙烯均勻混合注塑、熱壓成型即可得到塑料，熱壓溫度為200℃，壓力為15t。把制備好的塑料裁成50*50mm的樣板。
128.將實(shí)施例1～18得到的抗菌塑料以及對照組1的塑料進(jìn)行抑菌檢測以及耐紫外老化性能檢測，檢測結(jié)果如表1所示。
129.表1
[0130][0131][0132]
以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。
[0133]
以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
技術(shù)特征：
1.一種抗菌塑料，其特征在于，包括塑料基料以及分散于所述塑料基料中的抗菌劑，所述抗菌劑包括改性納米二氧化硅以及光催化活性納米顆粒，所述改性納米二氧化硅為通過陽離子表面活性劑進(jìn)行改性的納米二氧化硅，所述陽離子表面活性劑與所述納米二氧化硅表面的負(fù)電荷結(jié)合。2.如權(quán)利要求1所述的抗菌塑料，其特征在于，所述抗菌劑在所述抗菌塑料中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1％～10％。3.如權(quán)利要求1所述的抗菌塑料，其特征在于，所述塑料基料選自聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、abs樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯以及聚對苯二甲酸丁二酯中的一種或多種。4.如權(quán)利要求1所述的抗菌塑料，其特征在于，所述光催化活性納米顆粒選自納米二氧化鈦以及納米氧化鋅中的一種或兩種。5.如權(quán)利要求1所述的抗菌塑料，其特征在于，所述陽離子表面活性劑選自羥乙基月桂基二甲基氯化銨、二甲基二烯丙基氯化銨、硬脂酰胺丙基二甲胺、芐基三乙基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基溴化銨以及十八烷基二甲基芐基氯化銨以及十二烷基三甲氧基硅烷中的一種或多種。6.如權(quán)利要求1所述的抗菌塑料，其特征在于，所述納米二氧化硅與所述陽離子表面活性劑的質(zhì)量之比為1∶0.5～1∶4。7.如權(quán)利要求1所述的抗菌塑料，其特征在于，所述改性納米二氧化硅與所述光催化活性納米顆粒的質(zhì)量之比為1∶1～1∶5。8.如權(quán)利要求1～7中任一項(xiàng)所述的抗菌塑料，其特征在于，所述納米二氧化硅的粒徑為20nm～100nm；和/或所述光催化活性納米顆粒的粒徑為20nm～100nm。9.一種抗菌塑料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：取納米二氧化硅分散于水中，得到分散液；在所述分散液中加入陽離子表面活性劑，以對所述納米二氧化硅進(jìn)行改性，得到含改性納米二氧化硅的改性液；在所述改性液中加入光催化活性納米顆粒，攪拌混合，烘干，得到抗菌劑；將所述抗菌劑與塑料基料共混成型，得到抗菌塑料。10.如權(quán)利要求9所述的抗菌塑料的制備方法，其特征在于，將所述抗菌劑與所述塑料基料共混成型的步驟包括：將所述抗菌劑與部分所述塑料基料混合，擠出造粒，得到抗菌母粒；將所述抗菌母粒與剩余的所述塑料基料混合，熱壓成型。
技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種抗菌塑料及其制備方法。上述抗菌塑料包括塑料基料以及分散于塑料基料中的抗菌劑，抗菌劑包括改性納米二氧化硅以及光催化活性納米顆粒，改性納米二氧化硅為通過陽離子表面活性劑進(jìn)行改性的納米二氧化硅，陽離子表面活性劑與納米二氧化硅表面的負(fù)電荷結(jié)合。改性后的納米二氧化硅的表面帶正電荷，能夠提高二氧化硅對細(xì)菌的吸附力，同時(shí)陽離子表面活性劑改性的納米二氧化硅能夠與光催化活性納米顆粒更好地結(jié)合，獲得的產(chǎn)物具有內(nèi)在的抗菌作用和光介導(dǎo)抗菌作用，實(shí)現(xiàn)了長效抗菌效果和良好的生物安全性。同時(shí)，二氧化硅經(jīng)過改性，與塑料基料的相容性更好。此外，由于光催化活性納米顆粒能夠吸收紫外線，改善抗菌塑料的變。的變。
