一種包裝用阻燃抗菌抗靜電型聚乙烯塑料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種包裝用阻燃抗菌抗靜電型聚乙烯塑料，按重量分?jǐn)?shù)計，由如下組分的原料所制備：聚乙烯 70?90份，阻燃劑 10?20份，抗靜電劑 1?3份，抗菌劑 3?6份，納米氮化硅 10?15份，淀粉 10?18份，乙烯?醋酸乙烯酯彈性體 3?7份，硅烷偶聯(lián)劑 2?5份，分散劑 1?1.5份，抗氧劑 1?1.5份，光穩(wěn)定劑 1?1.5份；其中，所述阻燃劑由聚2,6?二溴亞苯基醚和三氧化二銻按重量比1：1組成，所述抗靜電劑由聚氧乙烯脂肪酸脂和脂肪酸酞胺按重量比2：1組成，所述抗菌劑為摻銀二氧化鈦與晶態(tài)ZnO按重量比3：1組成；本發(fā)明聚乙烯塑料阻燃級別達(dá)到UL94?0標(biāo)準(zhǔn)；對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌的抗菌率均在99%以上；表面電阻達(dá)到1010?1011Ω·m，是一種十分優(yōu)異的阻燃抗菌抗靜電型聚乙烯塑料。
【專利說明】
一種包裝用阻燃抗菌抗靜電型聚乙烯塑料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于包裝用塑料領(lǐng)域，具體涉及一種包裝用阻燃抗菌抗靜電型聚乙烯塑料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚乙烯(PE)是目前產(chǎn)量及用量最大的通用型塑料，在國民經(jīng)濟各領(lǐng)域均得到了廣泛的應(yīng)用。但由于聚乙烯是易燃物質(zhì)，許多應(yīng)用場合需要其具有阻燃性。傳統(tǒng)的阻燃聚乙烯是采用含溴阻燃劑和含銻化合物，然而，溴化物在燃燒期間會產(chǎn)生有毒氣體，并且三氧化二銻粉末有毒性，給人體健康和環(huán)境造成了負(fù)面影響。因此歐盟RoHS指令及WEEE指令均要求在家電、電子信息等產(chǎn)品中不能含有溴化物及銻化物。所以為滿足歐盟RoHS指令及WEEE指令的要求，開發(fā)綠色無鹵阻燃是當(dāng)務(wù)之急。因此隨著環(huán)境污染影響人類健康的問題成為全球關(guān)注的焦點，聚乙烯的阻燃也面臨著向“綠色”轉(zhuǎn)變的挑戰(zhàn)。
[0003]另外，塑料制品廣泛應(yīng)用于人們生活的方方面面，諸如包裝、辦公家居、設(shè)備部件等，但是現(xiàn)有的大部分塑料制品缺少抗菌性能，長期使用會使大量細(xì)菌積聚，危害人類健康。人們利用銀來抗菌具有悠久的歷史，尤其是隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，納米技術(shù)日漸成熟，納米銀顆粒具有更為優(yōu)異的抗菌性能，將納米銀融合入日常材料中，來提高材料的抗菌性能成為新興的研究領(lǐng)域。
[0004]再者，由于PE塑料電絕緣性好，在使用和運輸過程中，一旦受到擠壓和摩擦作用，容易產(chǎn)生和積累靜電，而靜電放電可引起火災(zāi)或爆炸，因此，制備能夠抗靜電的聚乙烯塑料材料，消除靜電危害也是包裝用聚乙烯塑料研究的重要方向之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種同時兼具阻燃、抗靜電和抗菌性能的聚乙烯塑料及其制備方法。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種包裝用阻燃抗菌抗靜電型聚乙烯塑料，按重量分?jǐn)?shù)計，由如下組分的原料所制備:聚乙烯70-90份，阻燃劑10-20份，抗靜電劑1-3份，抗菌劑3_6份，納米氮化硅10-15份，淀粉10-18份，乙烯-醋酸乙烯酯彈性體3-7份，硅烷偶聯(lián)劑2-5份，分散劑1-1.5份，抗氧劑1-1.5份，光穩(wěn)定劑1-1.5份;其中，所述阻燃劑由聚2，6-二溴亞苯基醚和三氧化二銻按重量比1:1組成，所述抗靜電劑由聚氧乙烯脂肪酸脂和脂肪酸酞胺按重量比2:1組成，所述抗菌劑為摻銀二氧化鈦與晶態(tài)ZnO按重量比3:1組成。
[0007]作為優(yōu)選，按重量分?jǐn)?shù)計，由如下組分的原料所制備:聚乙烯75-85份，阻燃劑12-18份，抗靜電劑1.5-2.5份，抗菌劑4-5份，納米氮化硅11_13份，淀粉12-16份，乙烯-醋酸乙烯酯彈性體4-6份，硅烷偶聯(lián)劑3-4份，分散劑1.1-1.3份，抗氧劑1.1-1.3份，光穩(wěn)定劑1.1-1.3份。
[0008]其中，所述硅烷偶聯(lián)劑為選自γ_縮水甘油氧丙基三甲氧基硅氧烷、KH-570、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基乙氧基硅烷中的一種或多種。
[0009]所述分散劑為聚乙烯蠟、EVA蠟、OP蠟、TAS-2A分散劑、乙撐雙硬酯酰胺(EBS)中的一種或多種;所述抗氧劑為丁基羥基茴香醚;所述光穩(wěn)定劑為受阻胺類光穩(wěn)定劑。
[0010]另外，本發(fā)明還提供了該阻燃抗菌抗靜電型聚乙烯塑料的制備方法，具體包括如下步驟:
(1)按重量配比稱取納米氮化硅和硅烷偶聯(lián)劑，加入高速混合器中混合均勻，溫度為100°c-120°c，混合時間為10-30分鐘，得到表面處理好的納米氮化硅，然后加入按重量配比稱取的聚乙烯、阻燃劑、抗靜電劑、抗菌劑、淀粉、乙烯-醋酸乙烯酯彈性體、分散劑、抗氧劑和光穩(wěn)定劑，在100 0C-120 °(:溫度下繼續(xù)混合15-20分鐘；
(2)將上述混合好的物料及時加入雙螺桿擠出機擠出、冷卻、造粒、干燥，即得阻燃抗菌抗靜電型聚乙烯塑料。
[0011]其中，所述雙螺桿擠出機螺桿區(qū)域的預(yù)熱溫度為200-300°C，螺桿轉(zhuǎn)速為250-400r/mino
[0012]本發(fā)明的有益效果在于:
(I)本發(fā)明使用聚2，6-二溴亞苯基醚和三氧化二銻的有機-無機復(fù)合阻燃劑，一方面能使阻燃劑與聚乙烯很好的相容，另一方面，兩者協(xié)同作用，達(dá)到了十分優(yōu)異的阻燃效果，阻燃級別達(dá)到UL94-0標(biāo)準(zhǔn)。
[0013](2)本發(fā)明使用摻銀二氧化鈦與晶態(tài)ZnO的復(fù)合抗菌劑，其效果顯著優(yōu)于單一抗菌劑的性能，經(jīng)過測試，本發(fā)明具有抗菌功能的聚乙烯塑料包裝產(chǎn)品，對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌的抗菌率均在99%以上。
[0014](3)本發(fā)明采用聚氧乙烯脂肪酸脂和脂肪酸酞胺的復(fù)合抗靜電劑所制備的聚乙烯塑料的表面電阻達(dá)到11t3-1O11 Ω.m，抗靜電能力十分優(yōu)異。
[0015](4)本發(fā)明采用共混改性的方式、經(jīng)雙螺桿擠出造粒的方法制得的聚乙烯塑料，其拉伸強度為14.5-16.8MPa、伸長率為380%_4500%，懸臂梁缺口沖擊強度為36-39 KJ/m2，氧指數(shù)大于36，同時納米氮化硅的加入在保持良好的沖擊韌性的同時，還能明顯提拉伸強度；另外，本發(fā)明采用乙烯-醋酸乙烯酯彈性體包覆改性，熔融擠出造粒方法，增強了使無機納米粒子在聚合物基體中的相容性，使無機納米離子在聚合物基體中均勻分散性，避免了由于納米效應(yīng)引起的團聚現(xiàn)象。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的闡述:
實施例1
一種包裝用阻燃抗菌抗靜電型聚乙烯塑料，按重量分?jǐn)?shù)計，由如下組分的原料所制備:聚乙烯80份，阻燃劑15份，抗靜電劑2份，抗菌劑4份，納米氮化硅13份，淀粉14份，乙烯-醋酸乙烯酯彈性體5份，γ-縮水甘油氧丙基三甲氧基硅氧烷3份，聚乙烯蠟1.3份，丁基羥基茴香醚1.3份，受阻胺類光穩(wěn)定劑1.3份;其中，所述阻燃劑由聚2，6_二溴亞苯基醚和三氧化二銻按重量比1:1組成，所述抗靜電劑由聚氧乙烯脂肪酸脂和脂肪酸酞胺按重量比2:1組成，所述抗菌劑為摻銀二氧化鈦與晶態(tài)ZnO按重量比3:1組成。
[0017]實施例2 一種包裝用阻燃抗菌抗靜電型聚乙烯塑料，其特征在于，按重量分?jǐn)?shù)計，由如下組分的原料所制備:聚乙烯70份，阻燃劑10份，抗靜電劑I份，抗菌劑3份，納米氮化硅10份，淀粉10份，乙烯-醋酸乙烯酯彈性體3份，KH-570 2份，EVA蠟I份，丁基羥基茴香醚I份，受阻胺類光穩(wěn)定劑I份;其中，所述阻燃劑由聚2，6_二溴亞苯基醚和三氧化二銻按重量比1:1組成，所述抗靜電劑由聚氧乙烯脂肪酸脂和脂肪酸酞胺按重量比2:1組成，所述抗菌劑為摻銀二氧化鈦與晶態(tài)ZnO按重量比3:1組成。
[0018]實施例3
一種包裝用阻燃抗菌抗靜電型聚乙烯塑料，其特征在于，按重量分?jǐn)?shù)計，由如下組分的原料所制備:聚乙烯90份，阻燃劑20份，抗靜電劑3份，抗菌劑6份，納米氮化硅15份，淀粉18份，乙烯-醋酸乙烯酯彈性體7份，乙烯基三乙氧基硅烷5份，OP蠟1.5份，丁基羥基茴香醚1.5份，受阻胺類光穩(wěn)定劑1.5份;其中，所述阻燃劑由聚2，6_二溴亞苯基醚和三氧化二銻按重量比1:1組成，所述抗靜電劑由聚氧乙烯脂肪酸脂和脂肪酸酞胺按重量比2:1組成，所述抗菌劑為摻銀二氧化鈦與晶態(tài)ZnO按重量比3:1組成。
[0019]實施例4
一種包裝用阻燃抗菌抗靜電型聚乙烯塑料，其特征在于，按重量分?jǐn)?shù)計，由如下組分的原料所制備:聚乙烯75份，阻燃劑13份，抗靜電劑2份，抗菌劑4份，納米氮化硅11份，淀粉13份，乙烯-醋酸乙烯酯彈性體4份，乙烯基三甲氧基乙氧基硅烷3份，乙撐雙硬酯酰胺1.1份，丁基羥基茴香醚1.1份，受阻胺類光穩(wěn)定劑1.1份;其中，所述阻燃劑由聚2，6_ 二溴亞苯基醚和三氧化二銻按重量比1:1組成，所述抗靜電劑由聚氧乙烯脂肪酸脂和脂肪酸酞胺按重量比2:1組成，所述抗菌劑為摻銀二氧化鈦與晶態(tài)ZnO按重量比3:1組成。
[0020]實施例5
一種包裝用阻燃抗菌抗靜電型聚乙烯塑料，其特征在于，按重量分?jǐn)?shù)計，由如下組分的原料所制備:聚乙烯85份，阻燃劑18份，抗靜電劑2份，抗菌劑5份，納米氮化硅14份，淀粉16份，乙烯-醋酸乙烯酯彈性體6份，γ-縮水甘油氧丙基三甲氧基硅氧烷4份，TAS-2A分散劑1.4份，丁基羥基茴香醚1.4份，受阻胺類光穩(wěn)定劑1.4份;其中，所述阻燃劑由聚2，6-二溴亞苯基醚和三氧化二銻按重量比1:1組成，所述抗靜電劑由聚氧乙烯脂肪酸脂和脂肪酸酞胺按重量比2:1組成，所述抗菌劑為摻銀二氧化鈦與晶態(tài)ZnO按重量比3:1組成。
[0021 ] 實施例6
一種包裝用阻燃抗菌抗靜電型聚乙烯塑料，其特征在于，按重量分?jǐn)?shù)計，由如下組分的原料所制備:聚乙烯82份，阻燃劑15份，抗靜電劑I份，抗菌劑6份，納米氮化硅12份，淀粉17份，乙烯-醋酸乙烯酯彈性體4份，乙烯基三乙氧基硅烷4份，聚乙乙撐雙硬酯酰胺1.4份，丁基羥基茴香醚1.4份，受阻胺類光穩(wěn)定劑1.2份;其中，所述阻燃劑由聚2，6_二溴亞苯基醚和三氧化二銻按重量比1:1組成，所述抗靜電劑由聚氧乙烯脂肪酸脂和脂肪酸酞胺按重量比2:1組成，所述抗菌劑為摻銀二氧化鈦與晶態(tài)ZnO按重量比3:1組成。
[0022]實施例1-6所述包裝用阻燃抗菌抗靜電型聚乙烯塑料如下:
(I)按重量配比稱取納米氮化硅和硅烷偶聯(lián)劑，加入高速混合器中混合均勻，溫度為110°C，混合時間為20分鐘，得到表面處理好的納米氮化硅，然后加入按重量配比稱取的聚乙烯、阻燃劑、抗靜電劑、抗菌劑、淀粉、乙烯-醋酸乙烯酯彈性體、分散劑、抗氧劑和光穩(wěn)定劑，在110°C溫度下繼續(xù)混合18分鐘； (2)將上述混合好的物料及時加入雙螺桿擠出機擠出、冷卻、造粒、干燥，即得阻燃抗菌抗靜電型聚乙烯塑料;其中，所述雙螺桿擠出機螺桿區(qū)域的預(yù)熱溫度為250°C，螺桿轉(zhuǎn)速為320r/mino
[0023]以上對本發(fā)明創(chuàng)造實施所提供的一種包裝用阻燃抗菌抗靜電型聚乙烯塑料及其制備方法進行了詳細(xì)的介紹，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明創(chuàng)造實施例的思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明創(chuàng)造的限制。
【主權(quán)項】
1.一種包裝用阻燃抗菌抗靜電型聚乙烯塑料，其特征在于，按重量分?jǐn)?shù)計，由如下組分的原料所制備:聚乙烯70-90份，阻燃劑10-20份，抗靜電劑1-3份，抗菌劑3_6份，納米氮化硅10-15份，淀粉10-18份，乙烯-醋酸乙烯酯彈性體3-7份，硅烷偶聯(lián)劑2_5份，分散劑1-1.5份，抗氧劑1-1.5份，光穩(wěn)定劑1-1.5份;其中，所述阻燃劑由聚2，6-二溴亞苯基醚和三氧化二銻按重量比1:1組成，所述抗靜電劑由聚氧乙烯脂肪酸脂和脂肪酸酞胺按重量比2:1組成，所述抗菌劑為摻銀二氧化鈦與晶態(tài)ZnO按重量比3:1組成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃抗菌抗靜電型聚乙烯塑料，其特征在于，按重量分?jǐn)?shù)計，由如下組分的原料所制備:聚乙烯75-85份，阻燃劑12-18份，抗靜電劑1.5-2.5份，抗菌劑4-5份，納米氮化硅11-13份，淀粉12-16份，乙烯-醋酸乙烯酯彈性體4_6份，硅烷偶聯(lián)劑3-4份，分散劑1.1-1.3份，抗氧劑1.1-1.3份，光穩(wěn)定劑1.1-1.3份。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃抗菌抗靜電型聚乙烯塑料，其特征在于，所述硅烷偶聯(lián)劑為選自γ-縮水甘油氧丙基三甲氧基硅氧烷、KH-570、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基乙氧基娃燒中的一種或多種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃抗菌抗靜電型聚乙烯塑料，其特征在于，所述分散劑為聚乙烯蠟、EVA蠟、OP蠟、TAS-2A分散劑、乙撐雙硬酯酰胺(EBS)中的一種或多種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃抗菌抗靜電型聚乙烯塑料，其特征在于，所述抗氧劑為丁基羥基茴香醚。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃抗菌抗靜電型聚乙烯塑料，其特征在于，所述光穩(wěn)定劑為受阻胺類光穩(wěn)定劑。7.—種權(quán)利要求1-6任一項所述阻燃抗菌抗靜電型聚乙烯塑料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)按重量配比稱取納米氮化硅和硅烷偶聯(lián)劑，加入高速混合器中混合均勻，溫度為100°C_120°C，混合時間為10-30分鐘，得到表面處理好的納米氮化硅，然后加入按重量配比稱取的聚乙烯、阻燃劑、抗靜電劑、抗菌劑、淀粉、乙烯-醋酸乙烯酯彈性體、分散劑、抗氧劑和光穩(wěn)定劑，在100 0C-120 °(:溫度下繼續(xù)混合15-20分鐘； (2)將上述混合好的物料及時加入雙螺桿擠出機擠出、冷卻、造粒、干燥，即得阻燃抗菌抗靜電型聚乙烯塑料。8.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述雙螺桿擠出機螺桿區(qū)域的預(yù)熱溫度為200-300 °C，螺桿轉(zhuǎn)速為250-400r/min。
【文檔編號】C08L71/02GK105906913SQ201610404642
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月12日
【發(fā)明人】黨令軍, 白林濤, 任彥平
【申請人】湖北華源包裝有限公司