[发明专利]一种用于水饮料瓶的改性塑料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于水饮料瓶的改性塑料及其制备方法。本发明使用具有永久电极性、发射远红外线的电气石，使大分子水团分解成只含有几个水分子的小分子水团，实现水的活化。采用作为食品添加剂具有食品安全性的天然高分子壳聚糖和电气石联合抗菌，抑制水中真菌、细菌和病毒的生长繁殖。采用作为食品添加剂的硬脂酸盐作为电气石和壳聚糖的表面改性剂、分散剂、润滑剂，可以减少使用其他对身体有害的塑料加工助剂。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种用于水饮料瓶的改性塑料及其制备方法。

背景技术

市售矿泉水瓶或桶装水桶一般是由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)等材料制成。水中的细菌和亚硝酸盐随着存放时间增加而不断产生，人体吸收过量亚硝酸盐，会影响红细胞的运作。随着存放，水分子由于氢键作用缔合团聚，由若干个水分子通过氢键作用缔合成的大水分子团，这种大分子团的水活性低，不利于人体的健康。

电气石是一种既具有永久电极性，又具有发射远红外线的矿物材料。其永久电极性使电气石表面在厚度几十微米的范围内存在高达107V/m的电场强度，可以改变水分子簇的动态氢键网络体系，通过削弱或切断水分子之间的氢键，使大分子团的水分解成只含有几个水分子的小分子团水，实现水的重新活化。同时电场把水分子电解，使水呈现弱碱性，从而提高水的界面活性，增强水的渗透力和溶解力。水分子之间氢键的键能为29～42kJ/mol，相当于红外区2.7～4.1μm的光子能量。电气石在常温下发射波长为4～14μm、发射率在0.90以上的远红外线，当红外线作用于水时，红外线的波长和水的吸收波长相对应，产生共振吸收，氢键作用减弱，使水分子团簇变小而得到活化。

生产中填充材料添加进塑料中一般是共混法，无机填料在和塑料基材混合前需要进行表面处理，常用的处理方法有添加硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂使填料与塑料基材之间有强的相互作用，但偶联剂一般有毒或者在偶合时会反应生成有毒产物。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种用于水饮料瓶的改性塑料及其制备方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种用于水饮料瓶的改性塑料，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：

优选地，所述的塑料成分是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯或聚碳酸酯中的一种或多种组合。

优选地，所述的电气石粉的粒径是微米级的，颗粒的粒径为0.5～4微米。

优选地，所述的硬脂酸盐是硬脂酸锌、硬脂酸铜、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸钠、硬脂酸钾的一种或两种组合。

优选地，所述的改性壳聚糖是羧甲基壳聚糖、羧乙基壳聚糖、羧甲基乙基壳聚糖或羧丁基壳聚糖中的一种或多种组合。

优选地，所述的酚类抗氧剂是可用于食品级塑料的酚类抗氧剂，LD50>5g/kg。

进一步优选地，所述的酚类抗氧剂为抗氧剂AO-3、AO-4、AO-14、AO-15、AO-43、AO-46中的一种或多种组合。

优选地，所述的光稳定剂是可用于食品级塑料的光稳定剂，LD50>5g/kg。

进一步优选地，所述的光稳定剂是苯并三唑类光稳定剂UVA-2或二苯甲酮类光稳定剂UVA-3。

一种用于水饮料瓶的改性塑料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将塑料成分、电气石粉、壳聚糖、改性壳聚糖、硬脂酸盐、酚类抗氧剂、光稳定剂于搅拌机中，搅拌均匀后输送到双螺杆挤出机中，挤出造粒，即得。

本发明中，塑料成分优选聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)；硬脂酸盐优选硬脂酸钙。