System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种高弹性抗菌PETG材料、制备方法及医用包装材料技术_技高网

一种高弹性抗菌PETG材料、制备方法及医用包装材料技术

技术编号:43132793 阅读:10 留言:0更新日期:2024-10-29 17:39
本发明专利技术涉及高分子材料技术领域,具体为一种高弹性抗菌PETG材料、制备方法及医用包装材料。所述制备方法,包括以下步骤:用氧化石墨烯负载纳米银粒子,得到抗菌剂,再用3‑氨丙基三乙氧基硅烷对抗菌剂表面进行修饰,得到改性抗菌剂,将二异氰酸酯、聚酯多元醇、羟基封端聚硅氧烷混合反应,再加入改性抗菌剂、阿莫西林、扩链剂、催化剂,搅拌反应,得到改性聚氨酯负载抗菌剂,将改性聚氨酯负载抗菌剂、二月桂酸二丁基锡、PETG熔融共混,挤出压片,得到高弹性抗菌PETG材料。本发明专利技术的高弹性抗菌PETG材料具有高弹性、优异的抗菌性能,可用于医用包装等包装领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子材料,具体为一种高弹性抗菌petg材料、制备方法及医用包装材料。


技术介绍

1、petg材料是一类新型聚酯材料,由对苯二甲酸、乙二醇、1,4-环己烷二甲醇三种单体进行缩聚所得,具有较好的粘性、透明度、颜色、化学稳定性、热成型性能,但其韧性相对较差,对其应用范围有一定的限制。

2、中国专利cn112266584b公开了一种高缓冲性petg材料及其应用,通过将petg树脂、聚烯烃弹性体、天然橡胶、聚氯乙烯、热稳定剂、相容剂混合均匀,熔融共混、挤出造粒,得到高缓冲性petg材料。但是该高缓冲性petg材料的拉伸强度最高仅有38.5mpa,仍有待提高;中国专利cn112812521b公开了一种petg抗菌复合膜及其制备方法,利用溶胶-凝胶法制备ag/tio2复合抗菌剂,以聚乳酸作为载体树脂,超声混合,熔融纺丝,作为抗菌剂母料进一步和petg熔融挤出,得到petg抗菌复合膜,但是ag/tio2复合抗菌剂是无机粉体,虽然用聚乳酸作为载体树脂在基体树脂中进行分散,但是未通过化学键链接,随着时间推移容易从基体材料中析出,影响材料的性能。


技术实现思路

1、为了解决上述问题,本专利技术提供了一种高弹性抗菌petg材料的制备方法,解决了petg材料弹性较差、抗菌性能不够持久的问题。

2、为了实现上述目的,本专利技术采用的技术方案如下:

3、一种高弹性抗菌petg材料的制备方法,包括以下步骤:

4、步骤(1)、将氧化石墨烯、硝酸银、水混合,超声分散,加入抗坏血酸,继续超声分散,升温反应,反应后,过滤,洗涤,干燥,得到抗菌剂;

5、步骤(2)、将抗菌剂、3-氨丙基三乙氧基硅烷、乙醇水溶液混合,超声分散,升温反应,反应后,继续升温反应,反应后,冷却至室温,过滤,洗涤,干燥,得到改性抗菌剂;

6、步骤(3)、将改性抗菌剂、阿莫西林、乙二胺、丙酮混合均匀,超声分散,得到抗菌组分分散液;

7、将二异氰酸酯、聚酯多元醇、羟基封端聚硅氧烷混合均匀,搅拌升温至第一设定温度,反应,冷却至第二反应温度,加入扩链剂、催化剂,反应,冷却至第三反应温度,加入抗菌组分分散液,反应,反应结束后,析出,过滤,干燥,得到改性聚氨酯负载抗菌剂;

8、步骤(4)、将改性聚氨酯负载抗菌剂、二月桂酸二丁基锡、petg熔融共混,挤出压片,得到高弹性抗菌petg材料。

9、优选地,所述步骤(1)中:氧化石墨烯、硝酸银、水、抗坏血酸的质量比为(3-7):(1.3-2.6):750:(32-40),升温反应的条件为:在90-100℃温度下反应18-20h;超声分散的条件为:在20-40khz的频率下超声20-40min,继续超声分散的条件为:在20-40khz的频率下超声50-70min,干燥的条件为:氮气气氛下,80-100℃下干燥1-2h。

10、优选地,所述步骤(2)中:乙醇水溶液中乙醇、水的质量比为5:95;抗菌剂、3-氨丙基三乙氧基硅烷、乙醇水溶液的质量比为(1-3):1:100。

11、优选地,所述步骤(2)中:超声分散的条件为:在20-40khz的频率下超声20-40min,升温反应的条件为:在45-55℃温度下反应75-105min,继续升温反应的条件为:在65-75℃温度下反应50-70min,干燥的条件为:氮气气氛下,80-100℃下干燥1-2h。

12、优选地,所述步骤(3)中:抗菌组分分散液、二异氰酸酯、聚酯多元醇、羟基封端聚硅氧烷、扩链剂、催化剂的质量比为:(50-65):(220-250):(160-400):(300-600):(35-65):(7-11);抗菌组分分散液中,改性抗菌剂、阿莫西林、乙二胺、丙酮的质量比为:(3-7):(4-6):0.6:40。优选地,所述步骤(3)中:二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的至少一种,聚酯多元醇为聚己内酯二元醇,相对分子量为400-1000,羟基封端聚硅氧烷为羟烃基硅油,相对分子质量为2000-3000,扩链剂为1,4-丁二醇、2,2-二羟甲基丁酸中的至少一种,催化剂为二月桂酸二丁基锡。

13、优选地,所述步骤(3)中:第一设定温度为85-95℃,反应时长为2-3h,第二设定温度为75-85℃,反应时长1.5-2.5h,第三设定温度为50℃,反应时长为0.5h,析出用析出剂为去离子水,干燥的条件为:70-90℃下干燥4-6h,

14、优选地,所述步骤(4)中:改性聚氨酯负载抗菌剂、二月桂酸二丁基锡、petg的质量比为:(25-30):0.5:(70-75);熔融共混的温度为:260-280℃,共混时长为20-30min。

15、优选地,一种采用上述的高弹性抗菌petg材料的制备方法制备得到的高弹性抗菌petg材料。

16、一种上述的高弹性抗菌petg材料在医用包装上的应用,所述应用包括基于所述高弹性抗菌petg材料制备的医用包装材料。

17、优选地,所述包装材料包括包装袋或包装膜。

18、优选地,所述包装膜的制备方法,包括以下步骤:

19、将高弹性抗菌petg材料预热后拉伸、切边、收卷得到高弹性抗菌petg膜材料;

20、预热温度为90℃,拉伸倍率为3.5-4.5倍。

21、与现有技术相比,本专利技术的有益效果为:

22、1、本专利技术先通过氧化石墨烯负载纳米银颗粒,得到抗菌剂,一方面氧化石墨烯具有良好的抗菌能力,而纳米银颗粒可以生成银离子起到抗菌的作用,二者复配使用,能够有效提高抗菌性能,另一方面,用氧化石墨烯负载纳米银,可以有效避免纳米银被迅速氧化成银离子,延长抗菌时间,再用3-氨丙基三乙氧基硅烷对抗菌剂表面进行修饰,在抗菌剂表面引入了氨基,其与异氰酸酯基团反应,将其负载在改性聚氨酯上,增大了抗菌剂与基体材料的相容性。

23、2、在聚氨酯中引入阿莫西林、聚硅氧烷链段,其中,阿莫西林不但具有优异的抗菌性,与抗菌剂形成协同效果,进一步提升材料的抗菌性能,同时还可以和被氧化的银离子形成螯合物,达到缓释的效果,进一步延长抗菌时间,而聚氨酯中引入的聚硅氧烷链段则增大了材料的疏水性,防止因为材料吸水而导致聚酯水解,银离子耗损导致的材料性能下降。同时聚氨酯具有优良的柔韧性与弹性,其链段中存在聚酯多元醇链段,在二月桂酸二丁基锡的催化下可以和petg发生酯交换反应,使得petg链段与聚氨酯链段直接相连,可以有效增大petg的弹性和断裂伸长率。

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【技术保护点】

1.一种高弹性抗菌PETG材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种高弹性抗菌PETG材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中:氧化石墨烯、硝酸银、水、抗坏血酸的质量比为(3-7):(1.3-2.6):750:(32-40),升温反应的条件为:在90-100℃温度下反应18-20h;超声分散的条件为:在20-40kHz的频率下超声20-40min,继续超声分散的条件为:在20-40kHz的频率下超声50-70min,干燥的条件为:氮气气氛下,80-100℃下干燥1-2h。

3.根据权利要求1所述的一种高弹性抗菌PETG材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中:乙醇水溶液中乙醇、水的质量比为5:95;抗菌剂、3-氨丙基三乙氧基硅烷、乙醇水溶液的质量比为(1-3):1:100。

4.根据权利要求1所述的一种高弹性抗菌PETG材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中:超声分散的条件为:在20-40kHz的频率下超声20-40min,升温反应的条件为:在45-55℃温度下反应75-105min,继续升温反应的条件为:在65-75℃温度下反应50-70min,干燥的条件为:氮气气氛下,80-100℃下干燥1-2h。

5.根据权利要求1所述的一种高弹性抗菌PETG材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中:抗菌组分分散液、二异氰酸酯、聚酯多元醇、羟基封端聚硅氧烷、扩链剂、催化剂的质量比为:

6.根据权利要求1所述的一种高弹性抗菌PETG材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中:二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的至少一种,聚酯多元醇为聚己内酯二元醇,相对分子量为400-1000,羟基封端聚硅氧烷为羟烃基硅油,相对分子质量为2000-3000,扩链剂为1,4-丁二醇、2,2-二羟甲基丁酸中的至少一种,催化剂为二月桂酸二丁基锡。

7.根据权利要求1所述的一种高弹性抗菌PETG材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中:超声分散的条件为:在20-40kHz的频率下超声20-40min,第一设定温度为85-95℃,反应时长为2-3h,第二设定温度为75-85℃,反应时长1.5-2.5h,第三设定温度为50℃,反应时长为0.5h,析出用析出剂为去离子水,干燥的条件为:70-90℃下干燥4-6h。

8.根据权利要求1所述的一种高弹性抗菌PETG材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中:改性聚氨酯负载抗菌剂、二月桂酸二丁基锡、PETG的质量比为:(25-30):0.5:(70-75);熔融共混的温度为:260-280℃,共混时长为20-30min。

9.一种采用如权利1-8任一项所述的高弹性抗菌PETG材料的制备方法制备得到的高弹性抗菌PETG材料。

10.一种如权利要求9所述的高弹性抗菌PETG材料在医用包装上的应用,其特征在于,基于所述高弹性抗菌PETG材料制备的医用包装材料。

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【技术特征摘要】

1.一种高弹性抗菌petg材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种高弹性抗菌petg材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中:氧化石墨烯、硝酸银、水、抗坏血酸的质量比为(3-7):(1.3-2.6):750:(32-40),升温反应的条件为:在90-100℃温度下反应18-20h;超声分散的条件为:在20-40khz的频率下超声20-40min,继续超声分散的条件为:在20-40khz的频率下超声50-70min,干燥的条件为:氮气气氛下,80-100℃下干燥1-2h。

3.根据权利要求1所述的一种高弹性抗菌petg材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中:乙醇水溶液中乙醇、水的质量比为5:95;抗菌剂、3-氨丙基三乙氧基硅烷、乙醇水溶液的质量比为(1-3):1:100。

4.根据权利要求1所述的一种高弹性抗菌petg材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中:超声分散的条件为:在20-40khz的频率下超声20-40min,升温反应的条件为:在45-55℃温度下反应75-105min,继续升温反应的条件为:在65-75℃温度下反应50-70min,干燥的条件为:氮气气氛下,80-100℃下干燥1-2h。

5.根据权利要求1所述的一种高弹性抗菌petg材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中:抗菌组分分散液、二异氰酸酯、聚酯多元醇、羟基封端聚硅氧烷、扩链剂、催化剂的质量比为:<...

【专利技术属性】
技术研发人员:张锦文胡俊何乐龙高军唐雅妮卢飞邓旭
申请(专利权)人:东莞市万塑成塑料有限公司
类型:发明
国别省市:

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