一种抗菌母料的制备方法
阅读说明：本技术 一种抗菌母料的制备方法 (Preparation method of antibacterial master batch ) 是由 许亮 洪江 陶慷 李瑞龙 焦旗 于 2020-12-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种抗菌母料的制备方法,包括：S1：将无机抗菌剂按照1：3的比例溶于水中,并加入重量份为0.01份的乳化剂,通过超声进行分散0.5-3h,将其分散成稳定的乳化溶液,得到无机抗菌剂溶液；S2：将重量份为30-90份多孔聚合物载体置于混合机中,开动混合机,在20-300rpm的搅拌速度下,边搅拌边将重量份为10-70份上述步骤中得到的分散好的无机抗菌剂溶液通过喷头加入到混合机中,抗菌溶液的喷洒时间不少于10min,加入完成后,静置至多孔聚合物表面干爽；S3：将吸附抗菌剂溶液的多孔聚合物置于鼓风干燥箱中,80-90℃温度下,干燥2-10h,即得抗菌母粒。本发明制得的母粒母料易于分散于塑料基体中,有利于抗菌剂分布；工艺简单,适合大规模批量生产,且降低使用成本。(The invention discloses a preparation method of an antibacterial master batch, which comprises the following steps: s1: mixing inorganic antibacterial agent according to the ratio of 1: 3, dissolving in water, adding 0.01 part by weight of emulsifier, dispersing for 0.5-3h by ultrasonic to obtain stable emulsified solution, and obtaining inorganic antibacterial agent solution; s2: placing 30-90 parts by weight of porous polymer carrier into a mixer, starting the mixer, adding 10-70 parts by weight of the dispersed inorganic antibacterial agent solution obtained in the step into the mixer through a spray head while stirring at a stirring speed of 20-300rpm, wherein the spraying time of the antibacterial solution is not less than 10min, and standing the mixture until the surface of the porous polymer is dry and comfortable after the addition is finished; s3: and (3) placing the porous polymer adsorbing the antibacterial agent solution in a forced air drying oven, and drying at the temperature of 80-90 ℃ for 2-10h to obtain the antibacterial master batch. The master batch prepared by the invention is easy to disperse in a plastic matrix, and is beneficial to the distribution of the antibacterial agent; the process is simple, is suitable for large-scale batch production, and reduces the use cost.)
技术领域
本发明属于高分子功能助剂技术领域，具体涉及一种抗菌母料的制备方法。
背景技术
近年来，随着人们生活水平的提高和健康意识的增强，人们对抗菌材料和抗菌制品的需求越来越大，其中，抗菌塑料是发展最快，应用最广泛的抗菌材料，其应用于家电，食品包装，文化用品，厨卫用品，汽车配件等多个领域。
抗菌塑料的抗菌性是通过添加塑料抗菌助剂来实现的。抗菌剂包括无机抗菌剂，有机抗菌剂，天然抗菌剂和高分子抗菌剂这四大类。塑料加工过程中的高温，高热及强剪切等苛刻条件下，需要抗菌剂具备高的热稳定性。其中，无机抗菌剂因其高的热稳定性就成为塑料抗菌改性的重要选择，但无机抗菌剂在塑料基体中存在分散性差，导致在塑料体系中分散不均匀，这样不仅影响了材料的物理性能，还大大影响了材料的抗菌效率。专利CN107793581A、CN108395679A和CN109627553A都报道了对无机抗菌剂进行前期表面改性处理，然后通过和高分子基体进行共混造粒形成母料的方式来解决无机抗菌剂在塑料中的分散问题。但都采用了双螺杆制备粉体母料的路径，存在无法制备高有效含量的抗菌母料；并且对抗菌剂的前期处理过程工艺比较复杂，不利于工业化生产。
因此，有必要研究开发一种母料的制备方法，能够使抗菌剂在基体中有效分散，有效发挥抗菌性，并且使母料具备高的有效含量，易于工业化生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗菌母料的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种抗菌母料的制备方法，按照先后顺序包括以下步骤：
S1：将无机抗菌剂按照1：3的比例溶于水中，并加入重量份为0.01份的乳化剂，通过超声进行分散0.5-3h，将其分散成稳定的乳化溶液，得到无机抗菌剂溶液；
S2：将重量份为30-90份多孔聚合物载体置于混合机中，开动混合机，在20-300rpm的搅拌速度下，边搅拌边将重量份为10-70份上述步骤中得到的分散好的无机抗菌剂溶液通过喷头加入到混合机中，抗菌溶液的喷洒时间不少于10min，加入完成后，静置至多孔聚合物表面干爽；
S3：将吸附抗菌剂溶液的多孔聚合物置于鼓风干燥箱中，80-90℃温度下，干燥2-10h，即得抗菌母粒。
优选的是，所述无机抗菌剂为金属离子型抗菌剂、氧化物光催化型抗菌剂中的一种或多种的组合。
上述任一方案中优选的是，所述乳化剂为聚氧乙烯醚类乳化剂、有机硅类乳化剂、有机季铵盐类乳化剂中的一种或多种的组合。
上述任一方案中优选的是，所述多孔聚合物载体为多孔聚丙烯、多孔聚乙烯、多孔聚苯乙烯、多孔丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、多孔聚碳酸脂、多孔尼龙、多孔聚乳酸中的一种或多种的组合。
上述任一方案中优选的是，所述多孔聚合物的粒径为0.5-10mm，孔隙率≥50％，堆密度30-350kg/m3。
上述任一方案中优选的是，所述超声功率为70-120W。
本发明的技术效果和优点：
1、该抗菌母料的制备方法制备的抗菌母料，是通过多孔聚合物对抗菌剂进行了负载，该母料易于分散于塑料基体中，有利于抗菌剂分布，并且不会对塑料制品产生负面影响；
2、该抗菌母料的制备方法制备的抗菌母料，有别于双螺杆共混母料，其抗菌剂有效含量高，降低了使用成本；
3、该抗菌母料的制备方法工艺简单，适合大规模批量生产，产品可以广泛应用于公共卫生，食品包装，生物医疗等领域。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种抗菌母料的制备方法，按照先后顺序包括以下步骤：
S1：将纳米TiO2抗菌剂按照1：3的比例溶于水中，并加入重量份为0.01份的乳化剂，通过超声进行分散0.5-3h，将其分散成稳定的乳化溶液，得到无机抗菌剂溶液；
S2：将重量份为30-90份多孔聚合物载体置于混合机中，开动混合机，在20-300rpm的搅拌速度下，边搅拌边将重量份为10-70份上述步骤中得到的分散好的无机抗菌剂溶液通过喷头加入到混合机中，抗菌溶液的喷洒时间不少于10min，加入完成后，静置至多孔聚合物表面干爽；
S3：将吸附抗菌剂溶液的多孔聚合物置于鼓风干燥箱中，80-90℃温度下，干燥2-10h，即得抗菌母粒。
具体的，乳化剂为聚氧乙烯醚类乳化剂、有机硅类乳化剂、有机季铵盐类乳化剂中的一种或多种的组合。
具体的，多孔聚合物载体为多孔聚丙烯、多孔聚乙烯、多孔聚苯乙烯、多孔丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、多孔聚碳酸脂、多孔尼龙、多孔聚乳酸中的一种或多种的组合。
具体的，多孔聚合物的粒径为0.5-10mm，孔隙率≥50％，堆密度30-350kg/m3。
具体的，超声功率为70-120W。
实施例2：
一种抗菌母料的制备方法，按照先后顺序包括以下步骤：
S1：将AgNO3抗菌剂按照1：3的比例溶于水中，并加入重量份为0.01份的乳化剂，通过超声进行分散0.5-3h，将其分散成稳定的乳化溶液，得到无机抗菌剂溶液；
S2：将重量份为30-90份多孔聚合物载体置于混合机中，开动混合机，在20-300rpm的搅拌速度下，边搅拌边将重量份为10-70份上述步骤中得到的分散好的无机抗菌剂溶液通过喷头加入到混合机中，抗菌溶液的喷洒时间不少于10min，加入完成后，静置至多孔聚合物表面干爽；
S3：将吸附抗菌剂溶液的多孔聚合物置于鼓风干燥箱中，80-90℃温度下，干燥2-10h，即得抗菌母粒。
具体的，乳化剂为聚氧乙烯醚类乳化剂、有机硅类乳化剂、有机季铵盐类乳化剂中的一种或多种的组合。
具体的，多孔聚合物载体为多孔聚丙烯、多孔聚乙烯、多孔聚苯乙烯、多孔丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、多孔聚碳酸脂、多孔尼龙、多孔聚乳酸中的一种或多种的组合。
具体的，多孔聚合物的粒径为0.5-10mm，孔隙率≥50％，堆密度30-350kg/m3。
具体的，超声功率为70-120W。
实施例3：
一种抗菌母料的制备方法，按照先后顺序包括以下步骤：
S1：将磷酸盐型抗菌剂按照1：3的比例溶于水中，并加入重量份为0.01份的乳化剂，通过超声进行分散0.5-3h，将其分散成稳定的乳化溶液，得到无机抗菌剂溶液；
S2：将重量份为30-90份多孔聚合物载体置于混合机中，开动混合机，在20-300rpm的搅拌速度下，边搅拌边将重量份为10-70份上述步骤中得到的分散好的无机抗菌剂溶液通过喷头加入到混合机中，抗菌溶液的喷洒时间不少于10min，加入完成后，静置至多孔聚合物表面干爽；
S3：将吸附抗菌剂溶液的多孔聚合物置于鼓风干燥箱中，80-90℃温度下，干燥2-10h，即得抗菌母粒。
具体的，乳化剂为聚氧乙烯醚类乳化剂、有机硅类乳化剂、有机季铵盐类乳化剂中的一种或多种的组合。
具体的，多孔聚合物载体为多孔聚丙烯、多孔聚乙烯、多孔聚苯乙烯、多孔丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、多孔聚碳酸脂、多孔尼龙、多孔聚乳酸中的一种或多种的组合。
具体的，多孔聚合物的粒径为0.5-10mm，孔隙率≥50％，堆密度30-350kg/m3。
具体的，超声功率为70-120W。
将本发明实施例1-3中制备的抗菌母料与其基体树脂共混、挤出、造粒得到的抗菌树脂，按照QB/T 2591-2003制备标准样进行测试。考察了样品24h的抑菌率，如表1所示：
表1
从上面表1可以看出本发明制备得到的抗菌母料与基体树脂混合后的大肠杆菌杀菌率和金黄色葡萄球菌杀菌率％很高，说明抗菌母料具有很高的抑菌率。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
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