[发明专利]一种高抗菌聚丙烯材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种高抗菌聚丙烯材料及其制备方法和应用，涉及通用塑料技术领域。本发明提供的聚丙烯材料，包括如下重量份数的组分：等规度大于90%的聚丙烯70‑85份、低等规聚丙烯5‑30份、复合抗菌剂1‑2份和加工助剂2‑5份，其中，所述复合抗菌剂为苯基甘氨酸、壳聚糖和乙二胺四乙酸的复配物。本发明通过将苯基甘氨酸、壳聚糖和乙二胺四乙酸三者复配后作为复合抗菌剂，并在原料中引入一定比例的低等规聚丙烯，制备的聚丙烯材料对白色念珠菌、大肠杆菌、肺炎克雷伯氏菌、金黄色葡萄球菌具有良好的抑菌性能，抑菌率可达99%以上。本申请中未采用金属抗菌剂，制备的聚丙烯材料中重金属含量低于行业最低标准，极大地提升了聚丙烯材料的应用安全性。

技术领域

本发明涉及通用塑料技术领域，特别涉及一种高抗菌聚丙烯材料及其制备方法和应用。

背景技术

口罩无纺布材料要求具备良好的抗菌杀菌性能。目前常用的抗菌剂包括无机抗菌剂、有机抗菌剂以及天然抗菌剂。其中，无机抗菌剂主要利用银、铜、锌等金属释放良好的杀菌性能，但是，该类抗菌剂中不可避免会采用金属元素，当用于制备直接与人体呼吸器官接触的口罩无纺布等产品时，金属的存在会导致潜在的危害。而有机抗菌剂或天然抗菌剂中不含金属元素，但其自身稳定性较差，在于聚丙烯混合，高温挤出过程中，容易分解或失活，从而不能良好的发挥其自身所具有的抗菌性能，降低杀菌效率。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明的主要目的是提供一种无纺布用高抗菌聚丙烯材料及其制备方法。

为实现上述目的，第一方面，本发明提出了一种聚丙烯材料，包括如下重量份数的组分：等规度大于90%的聚丙烯70-85份、等规度为40-60%的低等规聚丙烯5-30份、复合抗菌剂1-2份和加工助剂2-5份，其中，所述复合抗菌剂为苯基甘氨酸、壳聚糖和乙二胺四乙酸的复配物,，所述低等规聚丙烯的熔点为70-90^oC。

本发明技术方案中，一方面，将苯基甘氨酸、壳聚糖和乙二胺四乙酸三者复配后作为复合抗菌剂，其中，苯基甘氨酸具有良好的抗菌活性，特别是对大肠杆菌具有高效的杀菌作用。壳聚糖作为天然杀菌剂，具有良好的生物相容性、生物降解性、无毒副作用以及广谱抗菌、抗病毒特性。将乙二胺四乙酸加入到苯基甘氨酸、壳聚糖中，乙二胺四乙酸可以使苯基甘氨酸、壳聚糖稳定的发挥抗菌抑菌功效。

另一方面，本申请通过在原料中引入一定比例的低等规聚丙烯，低等规聚丙烯的熔融温度大约为80^oC，远低于普通聚丙烯（即等规度大于90%的聚丙烯）164-170^oC的熔融温度，在熔融共混过程中，低等规聚丙烯先包覆于抗菌剂表面，形成一层保护层，减少抗菌剂的接触温度，从而起到保护复合抗菌剂的作用，有效避免抗菌剂在高温挤出过程中分解或失活。而当共混挤出后，冷却过程中，由于低等规聚丙烯的结晶速率较低，在应力作用下抗菌剂重新分布，复合抗菌剂在聚丙烯材料中进一步分散均匀。

通过上述技术方案，本发明制备的聚丙烯材料对白色念珠菌、大肠杆菌、肺炎克雷伯氏菌、金黄色葡萄球菌具有良好的抑菌性能，抑菌率可达99%以上。且本申请中未采用金属抗菌剂，制备的聚丙烯材料中重金属含量远低于行业最低标准，极大地提升了聚丙烯材料在无纺布产品中的应用安全性，具有广阔的应用前景。

作为本发明所述聚丙烯材料的优选实施方式，所述复合抗菌剂中的苯基甘氨酸、壳聚糖和乙二胺四乙酸的重量比为苯基甘氨酸：壳聚糖：乙二胺四乙酸=(1-3)：(1-2)：1。

发明人经过大量实验发现，通过优选复合抗菌剂中苯基甘氨酸、壳聚糖和乙二胺四乙酸三种物质的重量比，可以使聚丙烯材料发挥更佳的抗菌效果。当复合抗菌剂中的苯基甘氨酸、壳聚糖和乙二胺四乙酸的重量比为苯基甘氨酸：壳聚糖：乙二胺四乙酸=(1-3)：(1-2)：1时，对应制备的聚丙烯材料的抗菌性能远高于在其他配比下制备的聚丙烯材料的抗菌性能。