[发明专利]一种抗菌聚丙烯组合物及其制备方法、应用

权利要求书

1.一种抗菌聚丙烯组合物的制备方法，其特征在于：抗菌聚丙烯组合物由以下原料按照质量份制备而成：聚丙烯树脂100份、填充剂15～30份、抗菌剂0.5～1.2份、增韧剂3～8份、偶联剂0.2～0.5份、抗氧化剂0.1～0.3份；该制备方法包括如下步骤：

步骤D1：凹凸棒土的改性：包括以下步骤：

步骤S1：称取10～30g的凹凸棒土放置在烧杯中，向烧杯中加入80～120mL的浓度为20～30％的盐酸溶液形成第一混合液，搅拌均匀后将第一混合液转移到水热反应釜中，将水热反应釜置于50～80℃水热环境下放置4～6h，之后将水热反应釜放置于25℃室温下冷却，后采用离心的方式分离出凹凸棒土，并用去离子水反复洗涤凹凸棒土直至滤液的pH为中性，之后将凹凸棒土置于105～130℃的环境下烘干、研磨得到酸改性的凹凸棒土；

步骤S2：将一定量的氨基酸离子液体和钛酸正丁酯缓慢滴加到1mol/L的磷酸溶液中形成第一混合溶液，使得第一混合溶液内的氨基酸离子液体和钛酸正丁酯的浓度分别为0.10～0.30mol/L和0.50～1.0mol/L，在25℃室温下搅拌第一混合溶液30min后并静止老化3～5h；

步骤S3：将步骤S1中制备的酸改性的凹凸棒土分散到去离子水中配置成质量浓度为1～3％的悬浮液，然后向其中加入步骤S2中得到的第一混合溶液形成第二混合液，其中钛与酸改性的凹凸棒土的量按照30mmol/g来确定，将第二混合液在25℃室温下剧烈搅拌2～4h后转移至90～120℃的水热反应釜中继续处理4～6h，之后将第二混合液离心，得到的沉淀物用去离子水反复洗涤直至所得滤液的pH值为中性，在105～120℃环境下干燥6～12h后，将其转移至450～650℃的环境下继续焙烧3～6h，即可得到改性后的凹凸棒土；

步骤D2：活性组分的负载：采用超重力辅助浸渍的方法，其具体步骤如下：在25℃室温条件下，取一定量改性后的凹凸棒土置于0.05～0.3mol/L的硝酸银溶液中形成第三混合液，搅拌30min～2h后，将第三混合液转移至超重力填充床中，在50～200倍重力加速度的超重力条件下处理2～4h后，将第三混合液在105～120℃环境下蒸干后于500℃环境下放置3～4h，得到以凹凸棒土为基体的载银抗菌剂；步骤D3：抗菌聚丙烯组合物的制备：以下原料按照质量份：聚丙烯树脂100份、填充剂15～30份、抗菌剂0.5～1.2份、增韧剂3～8份、偶联剂0.2～0.5份、抗氧化剂0.1～0.3份混合；投入双螺杆挤出机中，在机筒温度为235-275℃，螺杆转速320-350r/min条件下造粒，得到母粒状抗菌聚丙烯组合物，其中，所述填充剂为纳米滑石粉；所述抗菌剂为步骤D2所得到的以凹凸棒土为基体的载银抗菌剂；所述增韧剂为苯乙烯-衣康酸-丙烯酸共聚物；所述偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷；所述抗氧化剂为抗氧剂1010和抗氧剂618按照重量比为1:1混合得到的混合物；步骤S2中的氨基酸离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑甘氨酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑赖氨酸盐或1-丁基-3-甲基咪唑谷氨酸盐中的一种或几种。

2.一种抗菌聚丙烯组合物的应用，其特征在于：采用一种抗菌聚丙烯组合物制备儿童餐椅：将按照权利要求1所述的一种抗菌聚丙烯组合物的制备方法制得的母粒状抗菌聚丙烯组合物在95-105℃下真空干燥4-6h后，投入已设定好温度的注塑机中，注塑、成型、脱模得到儿童餐椅。

3.根据权利要求2所述的一种抗菌聚丙烯组合物的应用，其特征在于：注塑机加热段的温度分布为：第一段280-290℃，第二段270-280℃，第三段260-270℃，第四段250-260℃。