【技术实现步骤摘要】
本专利技术实施例涉及高分子薄膜，尤其涉及一种抗菌剂、抗菌双向拉伸聚酯薄膜及其制备方法。
技术介绍
1、抗菌双向拉伸聚酯薄膜(又称为bopet)作为医疗器具、食品、日用品等的外包装膜，能够有效降低交叉感染的风险，减少人工消毒带来的人力、物力和财力的损耗。在目前的抗菌薄膜产品中，通常使用的抗菌剂是有机类抗菌剂或银离子抗菌剂。cn117400613a提供了一种抗菌bopet薄膜及其制备方法，在bopet薄膜表面涂覆一层抗菌涂层，其涂布液组成为聚氨酯流平剂、去离子水和抗菌组分共价交联微胶囊。微胶囊为明胶与壳聚糖反应形成，包裹的抗菌剂成份为肉桂精油、百里香精油、牛至精油和茶树精油的一种或多种。该方法使用天然无毒的有机类抗菌剂，但该类抗菌剂热稳定性差，在聚酯材料高温的加工环境下极易降解，从而给生产带来不利影响，同时其抗菌性能缺乏持久性，会随着时间的延长不断衰减。cn111703160a提供了一种抗菌bopet薄膜及其制备方法，bopet薄膜由上表层、芯层和下表层构成；上、下表层为抗菌层,由载银碳纳米管(抗菌剂)、玻璃微珠、聚酯切片制成；芯层由聚酯切片制成。这种方使用的抗菌剂是载银碳纳米管(抗菌剂)，虽然抗菌效果好，但银离子抗菌剂在聚酯切片合成和薄膜加工的高温环境下容易被氧化为氧化银，这样不仅会导致抗菌性能下降，而且还会造成膜面发黑等问题。
技术实现思路
1、(一)要解决的技术问题
2、本专利技术要解决的技术问题是解决常见抗菌剂在聚酯切片合成和薄膜加工过程中降解、变质、变色的技术问题
3、(二)技术方案
4、为解决上述技术问题，本专利技术一方面提供了一种抗菌剂，所述抗菌剂为纳米金属氧化物，其制备原料包括二元酸、二元醇和金属醋酸盐；其中，所述二元酸和金属醋酸盐的摩尔数之比为(0.5-1.5):(1-2)；和/或，所述二元醇和二元酸的摩尔数之比为1：(1-1.05)，优选地，所述二元醇和二元酸的摩尔数之比为1：1。
5、在一实施例中，所述二元酸为草酸、柠檬酸、谷氨酸中的至少一种；和/或，所述二元醇为乙二醇、丙二醇、双酚a中的至少一种；和/或，所述金属醋酸盐为醋酸镁、醋酸锌、醋酸钙、醋酸钡中的一种或几种。
6、在一实施例中，所述抗菌剂通过包括以下步骤的制备方法获得：将所述二元酸和所述金属醋酸盐溶于去离子水中，水浴加热搅拌后加入所述二元醇，获得混合液；用氨水调节所述混合液ph值为5-8，之后继续反应，获得前驱体溶胶；干燥所述前驱体溶胶，获得前驱体凝胶；将所述前驱体凝胶高温烧结，即获得纳米金属氧化物；优选地，所述纳米金属氧化物的粒径范围为20-40nm。
7、在一实施例中，所述抗菌剂经过改性处理，制成改性纳米金属氧化物，所述改性纳米金属氧化物用于抗菌双向拉伸聚酯薄膜的制备；所述改性处理包括：将纳米金属氧化物与无水乙醇和偶联剂混合，之后加热搅拌；然后再经离心、干燥，获得改性纳米金属氧化物；其中，所述纳米金属氧化物、无水乙醇的质量比为(30-45):(3-8)；和/或，所述纳米金属氧化物、偶联剂的质量比为(30-45):(0.1-0.3)。
8、在一实施例中，所述偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝钛复合偶联剂、铝锆复合偶联剂中的一种或多种。
9、本专利技术一方面还提供了一种抗菌双向拉伸聚酯薄膜，制备原料包括抗菌母料和聚对苯二甲酸乙二醇酯，所述抗菌母料和所述聚对苯二甲酸乙二醇酯的质量比为1:(6.25-24)；所述抗菌母料的制备原料包括：上述所述的改性纳米金属氧化物、对苯二甲酸、乙二醇、催化剂溶液和热稳定剂溶液，所述改性纳米金属氧化物、对苯二甲酸、乙二醇、催化剂溶液中催化剂和热稳定剂溶液中热稳定剂的摩尔数之比为0.008:1:1.15:(0.005-0.007):(0.002-0.003)；所述抗菌母料的末端羧基含量为10-15mol/t，所述抗菌母料中抗菌剂的质量分数为4000-8000ppm。
10、在一实施例中，所述催化剂溶液为锑催化剂与乙二醇的混合液，所述锑催化剂与乙二醇的混合液中所述锑催化剂的质量分数为80～200ppm；和/或，所述热稳定剂溶液为磷酸三甲酯与乙二醇的混合液，所述磷酸三甲酯与乙二醇的混合液中所述磷酸三甲酯的质量分数为20～60ppm。
11、在一实施例中，所述抗菌母料的制备步骤包括：将改性纳米金属氧化物用乙二醇分散，得到乙二醇悬浮液；将所述乙二醇悬浮液与对苯二甲酸、乙二醇加入到酯化釜中进行反应；反应完全后，将所述反应液与催化剂溶液、热稳定剂溶液混合，加入预缩聚釜中，进行预缩聚反应，得到预缩聚产物；将得到的预缩聚产物加入到终聚釜中，进行终缩聚反应，反应至物料特性粘度达到0.63～0.67dl/g时，出料，冷却，切片，得到抗菌母料。
12、在一实施例中，所述抗菌双向拉伸聚酯薄膜的密度为1.40g/m2，厚度为50μm，表层的厚度为8μm，所述抗菌双向拉伸聚酯薄膜中抗菌剂的质量分数为200～800ppm。
13、本专利技术一方面还提供了一种上述任一项所述的抗菌双向拉伸聚酯薄膜的制备方法，所述方法包括：以聚对苯二甲酸乙二醇酯为原料进行熔融挤出，获得芯层原料；将抗菌母料和聚对苯二甲酸乙二醇酯混合后熔融挤出，获得上表层原料和下表层原料；将所述上表层原料、所述芯层原料和所述下表层原料经共挤成型、冷成铸片、预热、纵向拉伸、横向拉伸后进行热定型处理，获得抗菌双向拉伸聚酯薄膜。
14、(三)有益效果
15、本专利技术的上述技术方案具有如下优点：
16、1、用低成本工艺制备了粒径在20～40nm的球形纳米金属氧化物抗菌剂。
17、2、使用特定工艺对纳米金属氧化物进行表面改性，使其能够良好地分散在聚酯材料当中。
18、3、通过特定的合成工艺制备了能够应用于薄膜制备的不同抗菌剂含量的抗菌母料。
19、4、使用特定双向拉伸工艺制备了符合市场要求的抗菌bopet包装膜。
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1.一种抗菌剂，其特征在于：所述抗菌剂为纳米金属氧化物，其制备原料包括二元酸、二元醇和金属醋酸盐；
2.根据权利要求1所述的抗菌剂，其特征在于：所述二元酸为草酸、柠檬酸、谷氨酸中的至少一种；和/或，所述二元醇为乙二醇、丙二醇、双酚A中的至少一种；和/或，所述金属醋酸盐为醋酸镁、醋酸锌、醋酸钙、醋酸钡中的一种或几种。
3.根据权利要求1或2所述的抗菌剂，其特征在于：所述抗菌剂通过包括以下步骤的制备方法获得：
4.根据权利要求1-3任一项所述的抗菌剂，其特征在于：所述抗菌剂经过改性处理，制成改性纳米金属氧化物，所述改性纳米金属氧化物用于抗菌双向拉伸聚酯薄膜的制备；所述改性处理包括：
5.根据权利要求4所述的抗菌剂，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝钛复合偶联剂、铝锆复合偶联剂中的一种或多种。
6.一种抗菌双向拉伸聚酯薄膜，其特征在于：制备原料包括抗菌母料和聚对苯二甲酸乙二醇酯，所述抗菌母料和所述聚对苯二甲酸乙二醇酯的质量比为1:(6.25-24)；
7.根据权利要求6所述的抗菌双向
8.根据权利要求6或7所述的抗菌双向拉伸聚酯薄膜，其特征在于：所述抗菌母料的制备步骤包括：
9.根据权利要求6所述的抗菌双向拉伸聚酯薄膜，其特征在于：所述抗菌双向拉伸聚酯薄膜的密度为1.40g/m2，厚度为50μm，表层的厚度为8μm，所述抗菌双向拉伸聚酯薄膜中抗菌剂的质量分数为200～800ppm。
10.一种如权利要求6-9任一项所述的抗菌双向拉伸聚酯薄膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种抗菌剂，其特征在于：所述抗菌剂为纳米金属氧化物，其制备原料包括二元酸、二元醇和金属醋酸盐；
2.根据权利要求1所述的抗菌剂，其特征在于：所述二元酸为草酸、柠檬酸、谷氨酸中的至少一种；和/或，所述二元醇为乙二醇、丙二醇、双酚a中的至少一种；和/或，所述金属醋酸盐为醋酸镁、醋酸锌、醋酸钙、醋酸钡中的一种或几种。
3.根据权利要求1或2所述的抗菌剂，其特征在于：所述抗菌剂通过包括以下步骤的制备方法获得：
4.根据权利要求1-3任一项所述的抗菌剂，其特征在于：所述抗菌剂经过改性处理，制成改性纳米金属氧化物，所述改性纳米金属氧化物用于抗菌双向拉伸聚酯薄膜的制备；所述改性处理包括：
5.根据权利要求4所述的抗菌剂，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝钛复合偶联剂、铝锆复合偶联剂中的一种或多种。
6.一种抗菌双向拉伸聚酯薄膜，其特征在于：制备原料包括抗菌母料...
【专利技术属性】
技术研发人员：张潇轩，徐金龙，刘建，臧其鹿，
申请(专利权)人：康辉南通新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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