CN109957202A - 塑料母粒及其制备方法、塑料和塑料制品 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了塑料母粒及其制备方法、塑料和塑料制品,该塑料母粒包括载体;活性物质,所述活性物质包括抗菌剂和防霉剂中的至少一种;分散剂,所述分散剂满足以下条件的至少一种:所述分散剂的表面能比所述载体的表面能低,所述分散剂的流动性比所述载体的流动性大;表面处理剂,所述表面处理剂通过分子间作用力和化学键中的至少一种与所述活性物质和所述分散剂相连接;及助剂。该塑料母粒中,活性物质可以在塑料制品的表面富集,使得塑料制品实现较好的抗菌和/或防霉活性的同时,能够提高活性物质的利用率,成本大大降低。
Description
技术领域
本发明涉及材料技术领域,具体涉及塑料母粒及其制备方法、塑料和塑料制品。
背景技术
在塑料原料中引入活性物质,是目前制作抗菌防霉塑料的常用方法。相关技术中,为保证抗菌防霉性能的稳定,都需要考虑活性物质在塑料树脂中的分散性,一般都尽可能使其在树脂基材中均匀分布,以提高其抗菌防霉稳定性和加工稳定性。因而,如何更好的将活性物质均匀分散在塑料中一直是研究的热点和难点问题。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
本发明是基于发明人的以下发现和认识而完成的:
目前常用的活性物质很多都包括贵金属等成本较高的成分,由此在实现抗菌和/或防霉作用的同时,塑料制品的成本明显提高,针对该问题,发明人试图找到一种既能实现抗菌和/或防霉效果,同时成本又较低的塑料。发明人在长期的试验和实践过程中发现,抗菌防霉塑料在建材、电器等领域的实际应用过程中,其主要作用是抑制塑料制品表面微生物的生长和繁殖,而与表面微生物接触并产生抗菌防霉作用的主要是制品表面,发明人进一步发现,相关技术中常用的活性物质,在固体塑料中的迁移速率极低,因此将活性物质均匀分散在塑料中的加工方法,导致活性物质的有效作用量不足,大部分分散在塑料制品中间的活性物质并没有发挥出应有的作用。针对该问题,发明人提出,如果使得活性物质分散在塑料制品的表面,则可以在保证较好的抗菌和/或防霉效果的同时,大大降低成本。为此发明人进行了深入研究,发现通过表面处理剂将活性物质和分散剂相连接,可以利用分散剂的低表面能和/或大流动性使活性物质在塑料制品的表面富集,进而能够在实现较好的抗菌和/或防霉效果的同时明显降低成本。
有鉴于此,本发明的目的在于提出可以使得活性物质在塑料制品表面富集、降低成本的塑料母粒、塑料母粒的制备方法、塑料和塑料制品。
在本发明的一个方面,本发明提供了一种塑料母粒。根据本发明的实施例,该塑料母粒包括:载体;活性物质,所述活性物质包括抗菌剂和防霉剂中的至少一种;分散剂,所述分散剂满足以下条件的至少一种:所述分散剂的表面能比所述载体的表面能低,所述分散剂的流动性比所述载体的流动性大;表面处理剂,所述表面处理剂通过分子间作用力和化学键中的至少一种与所述活性物质和所述分散剂相连接;及助剂。该塑料母粒中,表面处理剂可以通过分子间作用力或化学键将活性物质和分散剂相连接,而分散剂具有较低的表面能或者较大的流动性,在采用该塑料母粒制备塑料制品时,分散剂趋向于在塑料制品的表面富集,从而带动活性物质在塑料制品的表面富集,使得塑料制品实现较好的抗菌和/或防霉活性的同时,能够提高活性物质的利用率,成本大大降低。
根据本发明的实施例,该塑料母粒包括:所述载体5~50重量份;所述活性物质6~50重量份;所述表面处理剂0.2~2重量份;所述分散剂20~40重量份;及所述助剂0.2~2重量份。
根据本发明的实施例,所述分散剂包括硅氧烷和氟改性硅氧烷中的至少一种。
根据本发明的实施例,所述分散剂包括多个分子量不同的子分散剂。
根据本发明的实施例,基于所述分散剂的总质量,按照质量百分比计,所述分散剂包括0.1~10%的第一分散剂、20~80%的第二分散剂和10~80的第三分散剂,且所述第一分散剂的重均分子量<所述第二分散剂的重均分子量<所述第三分散剂的重均分子量。
根据本发明的实施例,所述第一分散剂的重均分子量为1000~20000,所述第二分散剂的重均分子量为20000~100000,所述第三分散剂的重均分子量大于100000。
根据本发明的实施例,活性物质包括抗菌剂6~25重量份和防霉剂6~25重量份。
根据本发明的实施例,该塑料母粒满足以下条件的至少一种:所述载体包括乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯蜡、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、热塑性弹性体、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚甲醛和尼龙中的至少一种;所述抗菌剂包括无机抗菌剂,优选包括Ag系抗菌剂、Zn系抗菌剂和Cu系抗菌剂中的至少一种;所述防霉剂包括克菌丹、噻菌灵、百菌清、三氯生、三氯卡巴、8-羟基喹啉铜和多菌灵中的至少一种;所述表面处理剂包括钛酸酯类偶联剂、铝酸酯类偶联剂和硅烷偶联剂中的至少一种;所述助剂包括抗氧剂和热稳定剂中的至少一种。
在本发明的另一方面,本发明提供了一种制备前面所述的塑料母粒的方法。根据本发明的实施例,该方法包括:将活性物质、表面处理剂和分散剂混合,得到预混物;将所述预混物、载体和助剂混合,并将所得到的混合物进行造粒,得到所述塑料母粒。通过该方法可以快速、高效的制备获得前面所述的塑料母粒,且步骤简单,操作方便,易于工业化生产。
根据本发明的实施例,将活性物质、表面处理剂和分散剂混合包括:将所述活性物质与表面处理剂混合,然后将所得到的混合物与所述分散剂混合,得到所述预混物。
在本发明的又一方面,本发明提供了一种塑料。根据本发明的实施例,该塑料包括:前面所述的塑料母粒;及基体塑料。该塑料具备前面所述的塑料母粒的全部特征和优点,在此不再一一赘述。
根据本发明的实施例,所述塑料母粒中的载体满足以下条件的至少一个:所述载体的流动性大于或等于所述基体塑料的流动性;所述载体的表面能低于或等于所述基体塑料的表面能。
根据本发明的实施例,该塑料包括:所述塑料母粒4~8重量份;所述基体塑料92~96重量份。
根据本发明的实施例,所述基体塑料包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、苯乙烯/丙烯腈共聚物、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物、丙烯腈/苯乙烯/丙烯酸酯共聚物、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、热塑性弹性体、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚甲醛和尼龙中的至少一种。
在本发明的再一方面,本发明提供了一种塑料制品。根据本发明的实施例,该塑料制品是由前面所述的塑料制成的,且所述塑料制品的外表面的活性物质的浓度大于所述塑料制品的内部的所述活性物质的浓度。由此,该塑料制品具有较佳的抗菌和/或防霉效果,同时活性物质的用量较少,成本显著降低。
根据本发明的实施例,在所述塑料制品的内部,随着距离所述塑料制品的外表面的距离逐渐增大,所述活性物质的浓度逐渐减小。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。
在本发明的一个方面,本发明提供了一种塑料母粒。根据本发明的实施例,该塑料母粒包括:载体;活性物质,所述活性物质包括抗菌剂和防霉剂中的至少一种;分散剂,所述分散剂满足以下条件的至少一种:所述分散剂的表面能比所述载体的表面能低,所述分散剂的流动性比所述载体的流动性大;表面处理剂,所述表面处理剂通过分子间作用力和化学键中的至少一种与所述活性物质和所述分散剂相连接;及助剂。该塑料母粒中,表面处理剂可以通过分子间作用力或化学键将活性物质和分散剂相连接,而分散剂具有较低的表面能或者较大的流动性,在采用该塑料母粒制备塑料制品时,分散剂趋向于在塑料制品的表面富集,从而带动活性物质在塑料制品的表面富集,使得塑料制品实现较好的抗菌和/或防霉活性的同时,能够提高活性物质的利用率,成本大大降低。
根据本发明的实施例,该塑料母粒可以包括:所述载体5~50重量份(具体如5重量份、7重量份、8重量份、10重量份、12重量份、15重量份、16重量份、18重量份、20重量份、22重量份、24重量份、26重量份、28重量份、30重量份、35重量份、40重量份、45重量份、50重量份等);所述抗菌防霉剂活性物质6~50重量份(如6重量份、10重量份、12重量份、15重量份、20重量份、25重量份、30重量份、35重量份、40重量份、45重量份、50重量份等);所述表面处理剂0.2~2重量份(如0.2重量份、0.5重量份、0.8重量份、1.0重量份、1.2重量份、1.5重量份、1.6重量份、1.8重量份、2.0重量份等);所述分散剂20~40重量份(如20重量份、22重量份、25重量份、26重量份、28重量份、30重量份、32重量份、33重量份、35重量份、37重量份、39重量份、40重量份等);及所述助剂0.2~2重量份(如0.2重量份、0.5重量份、0.8重量份、1.0重量份、1.2重量份、1.5重量份、1.6重量份、1.8重量份、2.0重量份等)。在上述含量范围内,塑料母粒中各组分可以相互协同、配合作用,使塑料母粒具有良好的使用性能,与上述含量范围相比,如果载体含量太低,相对不利于母粒成型,如果载体含量太高则会相对降低分散剂含量,不利于活性物质表面迁移;如果活性物质的含量过低,难以达到抗菌和/或防霉效果,活性物质的含量太高则成本相对增加,性能过剩;如果表面处理剂的含量过低,相对不利于活性物质与分散剂的结合,表面处理剂的含量过高则可能会过量而剩余,造成浪费,成本相对增加;如果分散剂含量过低,相对不利于活性物质表面迁移,分散剂含量过高则相对不利于母粒成型,且成本增加;助剂含量过低,塑料母粒的抗氧化等性能相对不足,助剂含量过高则性能相对剩余,成本增加。
根据本发明的实施例,所述活性物质可以包括抗菌剂和防霉剂。一些具体实施例中,可以包括抗菌剂6~25重量份(具体如6重量份、8重量份、10重量份、12重量份、15重量份、16重量份、18重量份、20重量份、22重量份、24重量份、25重量份等),防霉剂6~25重量份(具体如6重量份、8重量份、10重量份、12重量份、15重量份、16重量份、18重量份、20重量份、22重量份、24重量份、25重量份等)。由此,抗菌剂和防霉剂可以配合作用,使得塑料制品具有理想的抗菌和防霉效果,与上述范围相比,如果含量过低,抗菌和防霉效果相对较差,含量太高则性能相对过剩,成本相应增加。
根据本发明的实施例,为了使得活性物质表面富集效果更好,所述分散剂可以包括硅氧烷和氟改性硅氧烷中的至少一种。具体的,硅氧烷是指含Si-O-Si键构成主链结构的聚合物,具体可以为甲基硅氧烷、甲基苯基硅氧烷、乙基硅氧烷(主要为聚二甲基硅氧烷PDMS)等;氟改性硅氧烷全称有机氟改性聚硅氧烷,是特殊改性硅与氟的合成物,也可以是硅氧烷上的部分或者全部氢原子被氟取代后的产物,例如包括但不限于氟烃基聚硅氧烷(如聚三氟丙基甲基硅氧烷、聚甲基九氟己基硅氧烷)、全氟聚醚硅氧烷等。由此,分散剂具有极低的表面能,绝大部分活性物质可以很好的分散在塑料制品的外表面,表面富集效果理想。
根据本发明的实施例,所述分散剂可以包括多个分子量不同的子分散剂。具体的,以分散剂为硅氧烷为例,分散剂可以包括多种分子量不同的硅氧烷,本领域技术人员可以理解,此处描述的分子量不同可以为具体分子量数值、平均分子量或分子量范围(也就是说分子量分布)不同。由此,多个不等分子量级别的分散剂,有助于在塑料制品中使活性物质形成不同浓度梯度分布,分子量较大的分散剂可以保持抗菌防霉长效性,分子量较小的分散剂更倾向于富集在塑料制品的外表面从而起到快速抗菌和/或防霉的效果,进而可以使得塑料制品具有良好和稳定的抗菌和/或防霉效果。。
根据本发明的一些具体实施例,基于所述分散剂的总质量,按照质量百分比计,所述分散剂包括0.1~10%(具体如0.1%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%等)的第一分散剂、20~80%(具体如20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%等)的第二分散剂和10~80%(具体如10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%等)的第三分散剂,且所述第一分散剂的重均分子量<所述第二分散剂的重均分子量<所述第三分散剂的重均分子量。在该含量范围内,三种不同分子量级别的分散剂可以相互配合作用,分子量低的第一分散剂更容易在塑料制品的表面富集,而分子量较高的第二分散剂和第三分散剂可以在塑料制品中活性物质形成适宜的浓度梯度(从塑料制品的外表面向内部浓度逐渐较小),进而使得塑料制品兼具快速和长效稳定的抗菌和/或防霉效果,且第二分散剂和第三分散剂的含量较高,可以使得母粒制备过程中黏度适宜,更易于塑料母粒的造粒加工。
根据本发明的一些具体实施例,所述第一分散剂的重均分子量为1000~20000(具体如1000、2000、3000、5000、6000、8000、10000、12000、14000、15000、16000、18000、20000等),所述第二分散剂的重均分子量为20000~100000(具体如20000、30000、40000、50000、60000、70000、80000、90000、100000等),所述第三分散剂的重均分子量大于100000(具体如100001、110000、120000、130000、140000、150000、200000、300000、400000、500000、600000、650000、700000、800000、850000、900000、1000000等)。由此,上述分子量范围的分散剂可以相互配合作用,使活性物质在塑料制品中形成更合适的浓度梯度分布,从而使得塑料制品具有理想的抗菌和/或防霉效果。
根据本发明的实施例,所述载体包括乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯蜡、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、热塑性弹性体、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚甲醛和尼龙中的至少一种。由此可以适用于大部分使用环境,特别是电器领域。在本发明的一些实施例中,当载体为乙烯/醋酸乙烯酯共聚物和聚乙烯蜡中的至少一种时,与其他基体塑料的相容性较好,该塑料母粒可以作为通用母粒使用;当载体为其他物质时,可以将塑料母粒作为专用母粒使用,即将该塑料母粒用于制备塑料制品时,可以保持基体塑料和载体一致,由此可以使得到的塑料制品使用性能更佳。
根据本发明的实施例,该塑料母粒在后续使用过程中需要进行成型处理,因此采用的抗菌剂和防霉剂的耐热性需满足各塑料的加工成型温度,在该加工成型的高温条件下不分解,由此,在本发明的一些具体实施例中,所述抗菌剂包括无机抗菌剂,具体的,可以包括Ag系抗菌剂、Zn系抗菌剂和Cu系抗菌剂中的至少一种;所述防霉剂可以包括克菌丹、噻菌灵、百菌清、三氯生、三氯卡巴、8-羟基喹啉铜和多菌灵中的至少一种。由此,上述抗菌剂和防霉剂具有较好的抗菌和防霉效果,在固体塑料中的迁移率极低,可以保证表面富集的抗菌剂和防霉剂即可使塑料制品具有长期、稳定的抗菌和防霉效果,且材料来源广泛、易得。
需要说明的是,上述的无机抗菌剂一般是以金属负载在抗菌载体上的形式存在,以Ag系抗菌剂为例说明,通常包括载体和负载在抗菌载体上的Ag(包括但不限于银离子等),其中载体包括但不限于沸石、陶瓷和玻璃等。
根据本发明的实施例,所述表面处理剂可以包括钛酸酯类偶联剂、铝酸酯类偶联剂和硅烷偶联剂中的至少一种。由此,表面处理剂可以与活性物质和分散剂上的活性位点结合,从而将其连接,使得活性物质可以在分散剂的作用下分布在塑料制品的外表面。
根据本发明的实施例,塑料母粒中还可以具有抑制或延缓材料老化的助剂,一些实施例中,所述助剂可以包括抗氧剂和热稳定剂中的至少一种,具体的,抗氧剂包括但不限于抗氧剂1010(即四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基]季戊四醇酯)、抗氧剂1098(即N,N'-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺])、抗氧剂168(即亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯)、抗氧剂2246(即2,2-亚甲基双(4-甲基-6-丁基苯酚))、CA(即三(丁基甲酚基)丁烷、DLTP即硫代二丙酸二月桂酯)和DSTP(即硫代二丙酸双十八酯)中的至少一种,热稳定剂包括但不限于硬脂酸钡和月桂酸钡中的至少一种。由此,可以使得塑料具有较好的抗老化和耐热性能。
在本发明的另一方面,本发明提供了一种制备前面所述的塑料母粒的方法。根据本发明的实施例,该方法包括:将质活性物质、表面处理剂和分散剂混合,得到预混物;将所述预混物、载体和助剂混合,并将所得到的混合物进行造粒,得到所述塑料母粒。通过该方法可以快速、高效的制备获得前面所述的塑料母粒,且步骤简单,操作方便,易于工业化生产。
根据本发明的实施例,预先将活性物质、表面处理剂和分散剂混合,可以有效使得三者之间通过分子间作用力或者化学键相连接,进而有利于在后续用于制备塑料制品时使得活性物质在塑料制品的表面富集。根据本发明的一些具体实施例,可以先将所述活性物质与表面处理剂混合,然后将所得到的混合物与所述分散剂混合,得到所述预混物。由此,可以使得三者之间更充分的接触,从而连接更牢固,后续表面富集效果更佳。
根据本发明的实施例,上述造粒可以为塑料的常规造粒方法,例如包括但不限于挤出造粒等。由此,操作简单,工艺成熟,对设备和技术人员没有苛刻要求,易于实现工业化生产。
在本发明的又一方面,本发明提供了一种塑料。根据本发明的实施例,该塑料包括:前面所述的塑料母粒;及基体塑料。通过引入前面所述的塑料母粒,该塑料用于制成塑料制品时,塑料母粒中的活性物质可以在塑料制品的表面富集,大大提高活性物质的利用率,避免塑料制品内部的非有效活性物质的浪费,在保证抗菌和/或防霉效果的同时,明显降低成本。
根据本发明的实施例,所述塑料母粒中的载体满足以下条件的至少一个:所述载体的流动性大于或等于所述基体塑料的流动性;所述载体的表面能低于或等于所述基体塑料的表面能。具体的,可以仅载体的流动性大于基体塑料,可以仅载体的表面能低于基体塑料,还可以载体的流动性大于基体塑料的同时表面能低于基体塑料。由此,能够促进塑料母粒中的活性物质向塑料制品的表面富集。
根据本发明的实施例,该塑料可以包括:所述塑料母粒4~8重量份(具体如4重量份、5重量份、6重量份、7重量份、8重量份等);所述基体塑料92~96重量份(具体如92重量份、93重量份、94重量份、95重量份、96重量份等)。在该范围内,能够在较少的活性物质的用量时达到更好的抗菌和/或防霉效果,与上述范围相比,如果塑料母粒的含量过低,则塑料的抗菌和/或防霉效果相对较差,而如果塑料母粒的含量过高,则成本相对增加。
根据本发明的实施例,所述基体塑料可以包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、苯乙烯/丙烯腈共聚物、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物、丙烯腈/苯乙烯/丙烯酸酯共聚物、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、热塑性弹性体、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚甲醛和尼龙中的至少一种。由此,可以满足大部分使用环境的使用要求,特别是电器领域,且材料来源广泛、易得,成本较低。
需要说明的是,上述塑料可以以塑料母粒和基体塑料颗粒的混合物的形式存在,也可以是将塑料母粒和基体塑料混合后造粒得到的塑料颗粒。
在本发明的再一方面,本发明提供了一种塑料制品。根据本发明的实施例,该塑料制品是由前面所述的塑料制成的,且所述塑料制品的外表面的活性物质的浓度大于所述塑料制品的内部的所述活性物质的浓度。由此,该塑料制品具有较佳的抗菌防霉效果,同时活性物质的用量较少,成本显著降低。
根据本发明的一些具体实施例,在所述塑料制品的内部,随着距离所述塑料制品的外表面的距离逐渐增大,所述活性物质的浓度逐渐减小。由此,绝大部分活性物质均能够有效发挥抗菌和/或防霉作用,避免了相关技术中分散在内部的活性物质无法有效发挥作用,利用率不高的问题,在保证较好的抗菌和/或防霉效果的同时,显著降低了成本。
需要说明的是,本文中所使用的描述方式“距离所述塑料制品的外表面的距离”是指塑料制品内部某个位点距离塑料制品外表面的最小距离。本领域技术人员可以理解,本发明的塑料制品中活性物质趋于向塑料制品的外表面富集,则塑料制品内部某位点与塑料制品外表面之间的距离越大,则该位点处活性物质的浓度则越低,以塑料制品为球形为例,从塑料制品的球面向球心的方向上,活性物质的浓度逐渐降低。
根据本发明的实施例,该塑料制品可以是将塑料母粒和基体塑料颗粒混合物直接进行成型处理得到的,也可以是将塑料母粒和基体塑料混合并进行造粒,再将造粒得到的产物进行成型处理得到的。具体的成型工艺没有特别限制要求,可以为常规塑料制品的成型工艺,例如包括但不限于注塑成型、挤出成型等等。在成型过程中,分散剂的低表面能和大流动性的作用下活性物质在塑料制品的外表面富集,大大提高了活性物质的利用率,避免了分散在塑料制品内部的活性物质的浪费,大大降低了成本。
根据本发明的实施例,该塑料制品的具体结构和形状没有特别限制,可以根据实际使用要求灵活选择,具体的,该塑料制品可以为电器的壳体、内部元件、垫脚、把手等等。
下面详细描述本发明的实施例。
实施例1
物料配比:见表1和表2。
塑料制品的制备方法:
1、把抗菌剂、防霉剂与表面处理剂称量后混合搅拌均匀,然后再加入分散剂混合均匀,得到预混料;
2、将预混料、助剂与载体混合后,挤出造粒,制得表面迁移型抗菌母粒;
3、将表面迁移型抗菌母粒和基体塑料(高抗冲聚苯乙烯HIPS)混合后进加工成型工艺,制得抗菌防霉塑料制品。
实施例2
物料配比:见表1和表2。
塑料制品的制备方法同实施例1。
实施例3
物料配比:见表1和表2。
塑料制品的制备方法同实施例1。
对比例1
物料配比:见表1和表2。
塑料制品的制备方法同实施例1,得到母粒为普通抗菌母粒。
对比例2
物料配比:见表1和表2。
塑料制品的制备方法同对比例1。
表1(单位:重量份)
表2(单位:重量份)
性能测试,参考GB 21551.2-2010家用和类似用途电器的抗菌除菌净化功能抗菌材料的特殊要求进行:
抗菌率测试:按GB 21551.2-2010附录A进行,测试结果见表2;
防霉等级测试:按GB 21551.2-2010附录C进行,测试结果见表2。
根据表2的测试结果可知,本申请的塑料制品可以在含有更少的活性物质时,达到和含有更多的活性物质的普通塑料制品相当的抗菌防霉效果。
实施例4
物料配比、塑料制品的制备方法和性能检测方法同实施例2,区别在于分散剂由不同分子量等级的分散剂构成,分散剂具体组成和性能检测结果见表3,其中,第一分散剂的重均分子量为8000,第二分散剂的重均分子量为65000,第三分散剂的重均分子量为650000,上述重均分子量均通过凝胶液相色谱测定。
实施例5
物料配比、塑料制品的制备方法和性能检测方法同实施例4,区别在于分散剂由不同分子量等级的分散剂构成,分散剂具体组成和性能检测结果见表3。
实施例6
物料配比、塑料制品的制备方法和性能检测方法同实施例4,区别在于分散剂由不同分子量等级的分散剂构成,分散剂具体组成和性能检测结果见表3。
实施例7
物料配比、塑料制品的制备方法和性能检测方法同实施例4,区别在于分散剂由不同分子量等级的分散剂构成,分散剂具体组成和性能检测结果见表3。
表3(单位:wt%)
分散剂 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 |
第一分散剂 | 5 | 100 | 0 | 0 |
第二分散剂 | 45 | 0 | 100 | 0 |
第三分散剂 | 50 | 0 | 0 | 100 |
抗菌率 | >99.9% | >99.9% | 98.3% | 96.5% |
防霉等级 | 0级 | 0级 | 0级 | 1级 |
根据表3的性能测试结果可以看出,实施例5由于都采用低分子量的第一分散剂,有较好的抗菌防霉效果,但与实施例4相比,加工过程相对不顺畅,螺杆容易打滑而相对难以下料,且第一分散剂易迁移可能导致塑料制品表面发油。实施例6和实施例7分别只采用第二分散剂和第三分散剂,分子量相对较高,与实施例4和实施例5相比,有效迁移量稍有不足,抗菌防霉效果略有下降。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (16)
1.一种塑料母粒,其特征在于,包括:
载体;
活性物质,所述活性物质包括抗菌剂和防霉剂中的至少一种;
分散剂;
表面处理剂,所述表面处理剂通过分子间作用力和化学键中的至少一种与所述活性物质和所述分散剂相连接;及
助剂;
其中,所述分散剂满足以下条件的至少一种:
所述分散剂的表面能比所述载体的表面能低,
所述分散剂的流动性比所述载体的流动性大。
2.根据权利要求1所述的塑料母粒,其特征在于,包括:
所述载体5~50重量份;
所述活性物质6~50重量份;
所述表面处理剂0.2~2重量份;
所述分散剂20~40重量份;及
所述助剂0.2~2重量份。
3.根据权利要求1所述的塑料母粒,其特征在于,所述分散剂包括硅氧烷和氟改性硅氧烷中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的塑料母粒,其特征在于,所述分散剂包括多个分子量不同的子分散剂。
5.根据权利要求4所述的塑料母粒,其特征在于,基于所述分散剂的总质量,按照质量百分比计,所述分散剂包括0.1~10%的第一分散剂、20~80%的第二分散剂和10~80%的第三分散剂,且所述第一分散剂的重均分子量<所述第二分散剂的重均分子量<所述第三分散剂的重均分子量。
6.根据权利要求5所述的塑料母粒,其特征在于,所述第一分散剂的重均分子量为1000~20000,所述第二分散剂的重均分子量为20000~100000,所述第三分散剂的重均分子量大于100000。
7.根据权利要求1所述的塑料母粒,其特征在于,所述活性物质包括:所述抗菌剂6~25重量份和所述防霉剂6~25重量份。
8.根据权利要求1所述的塑料母粒,其特征在于,满足以下条件的至少一种:
所述载体包括乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯蜡、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、热塑性弹性体、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚甲醛和尼龙中的至少一种;
所述抗菌剂包括无机抗菌剂,优选包括Ag系抗菌剂、Zn系抗菌剂和Cu系抗菌剂中的至少一种;
所述防霉剂包括克菌丹、噻菌灵、百菌清、三氯生、三氯卡巴、8-羟基喹啉铜和多菌灵中的至少一种;
所述表面处理剂包括钛酸酯类偶联剂、铝酸酯类偶联剂和硅烷偶联剂中的至少一种;
所述助剂包括抗氧剂和热稳定剂中的至少一种。
9.一种制备权利要求1~8中任一项所述的塑料母粒的方法,其特征在于,包括:
将活性物质、表面处理剂和分散剂混合,得到预混物;
将所述预混物、载体和助剂混合,并将所得到的混合物进行造粒,得到所述塑料母粒。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,将活性物质、表面处理剂和分散剂混合包括:
将所述活性物质与表面处理剂混合,然后将所得到的混合物与所述分散剂混合,得到所述预混物。
11.一种塑料,其特征在于,包括:
权利要求1~8中任一项所述的塑料母粒;及
基体塑料。
12.根据权利要求11所述的塑料,其特征在于,所述塑料母粒中的载体满足以下条件的至少一个:所述载体的流动性大于或等于所述基体塑料的流动性;所述载体的表面能低于或等于所述基体塑料的表面能。
13.根据权利要求11所述的塑料,其特征在于,包括:
所述塑料母粒4~8重量份;
所述基体塑料92~96重量份。
14.根据权利要求11所述的塑料,其特征在于,所述基体塑料包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、苯乙烯/丙烯腈共聚物、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物、丙烯腈/苯乙烯/丙烯酸酯共聚物、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、热塑性弹性体、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚甲醛和尼龙中的至少一种。
15.一种塑料制品,其特征在于,是由权利要求11~14中任一项所述的塑料制成的,且所述塑料制品的外表面的活性物质的浓度大于所述塑料制品的内部的所述活性物质的浓度。
16.根据权利要求15所述的塑料制品,其特征在于,在所述塑料制品的内部,随着距离所述塑料制品的外表面的距离逐渐增大,所述活性物质的浓度逐渐减小。
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