【技术实现步骤摘要】
本申请涉及聚丙烯容器领域，尤其是涉及一种防水抗菌药用聚丙烯瓶盖及其制备方法。
技术介绍
1、瓶盖作为药品包装的重要组成部分，其设计与材料选择对于保障药品不受外界污染至关重要。聚丙烯作为一种常见的热塑性塑料，因其良好的机械强度、耐化学腐蚀性、较高的热稳定性和防水密封性能，在药物包装辅料中得到了广泛应用。
2、在实际使用过程中，患者或医护人员在打开瓶盖取用药品时，瓶盖表面及内壁极易受到来自手部及周围环境中的微生物污染。尽管现有的一些聚丙烯瓶盖产品已经通过添加抗菌剂等方式来提升其抗菌性能，但在长期使用后，抗菌效果往往会逐渐减弱甚至失效，耐久性表现不佳。
技术实现思路
1、为解决当前聚丙烯瓶盖在长效抗菌性能上表现较差的问题，本申请提供了一种防水抗菌药用聚丙烯瓶盖及其制备方法。
2、第一方面，本申请提供一种防水抗菌药用聚丙烯瓶盖，其原料含有1.5～4.7wt%色母料,余量为聚丙烯；所述色母料的原料包括45～50wt%改性二氧化钛、3～5wt%分散剂、余量为载体树脂；
3、所述改性二氧化钛的制备方法如下：
4、s1、将氨基硅烷偶联剂与二氧化钛在短链醇中混合搅拌，得到氨基改性二氧化钛；
5、s2、将氨基改性二氧化钛加入半胱氨酸溶液中，进行酰胺化反应，得到酰胺化二氧化钛；
6、s3、将酰胺化二氧化钛加入锌离子溶液中，搅拌均匀，再加入半胱氨酸溶液，搅拌进行配位组装，待反应完成进行过滤、水洗、烘干即得。
7、优选的，步
8、优选的，步骤s2中，半胱氨酸溶液浓度0.05～0.2mol/l，所用半胱氨酸与氨基硅烷偶联剂的摩尔比为1.3～2:1，酰胺化反应时间为30～60分钟。
9、优选的，所述酰胺化反应的温度为140～160℃。
10、优选的，步骤s3中，半胱氨酸溶液浓度0.5～1mol/l，所述锌离子溶液的浓度为0.1～0.5mol/l，所述半胱氨酸与锌离子的摩尔比为4～5:1。
11、优选的，所述锌离子溶液选自硝酸锌、硫酸锌和醋酸锌的水溶液中的至少一种。
12、优选的，步骤s3中，所述配位组装的时间为10～60min，更优选为20～30min。
13、优选的，所述半胱氨酸溶液为半胱氨酸的水溶液。
14、优选的，所述氨基硅烷偶联剂选自γ―氨丙基三甲氧基硅烷、γ―氨丙基三乙氧基硅烷、γ―氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ―氨丙基甲基二乙氧基硅烷、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷与n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种的组合物。
15、优选的，所述短链醇为甲醇和/或乙醇。
16、本申请的改性是通过抗菌金属离子与有机配体的配位作用，在二氧化钛表面自组装得针状纳米晶体。该针状纳米晶体一方面可通过物理接触破坏细菌的细胞膜，实现良好的杀菌功能，具有优异的耐久性、长效性；另一方面，可通过金属离子的抗菌作用，抑制细菌的生长。上述改性过程中，首先通过氨基硅烷偶联剂水解产物与二氧化钛的反应，在其表面引入氨基，利用氨基与半胱氨酸中羧基进行酰胺化反应，使半胱氨酸牢固接枝于二氧化钛表面，有利于提高所得针状纳米晶体抗菌功能的耐久性。然后，半胱氨酸分子中带有的巯基、氨基与羧基可通过极化作用预先吸附金属离子，为针状纳米晶体的配位组装提供活性位点，以诱导mof晶体在活性位点上生长，从而形成针状纳米晶体。在后续二次浸泡半胱氨酸溶液时有助于提高组装效率以及mof晶体的含量，增强抗菌效果。
17、此外，该mof晶体相较于其他抗菌剂，尤其是金属离子抗菌剂，具备更高的生物安全性能。
18、优选的，所述载体树脂包括质量比为30～50:5～10:5～10的低熔指聚丙烯、饱和脂肪醇和马来酸酐接枝聚丙烯，所述低熔指聚丙烯在190℃和2.16kg下的熔指为1～10g/10min。
19、优选的，所述饱和脂肪醇的碳原子数为8～12。
20、优选的，所述饱和脂肪醇为月桂醇。
21、在本申请中，二氧化钛主要作为光反射颜料，其在色母粒原料中的用量较大，叠加改性后其表面粗糙度和摩擦阻力的增加，将极大地降低色母粒熔融挤出过程的挤出性能，增加熔体在挤出机螺筒内的滞留时间和所受剪切应力，致使色母粒出现鱼眼、气泡、条纹等缺陷，进而在瓶盖加工中出现色差等外观缺陷。为解决该问题，本申请在保障载体树脂与聚丙烯基础树脂相容性的前提下，应用了低熔指的聚丙烯树脂，以提高熔体流动性。此外，本申请加入有饱和脂肪醇，其在改善熔体从螺筒进入模头时的挤出问题上具有显著作用，有效见缓解上述色差问题。另外，马来酸酐聚丙烯的加入用以提高色母粒各组分的相容性和溶解度。
22、需要说明的是，上述采用碳原子数在8～12的饱和脂肪醇，其原因是该指定的饱和脂肪醇可在挤出后逐渐迁移至瓶盖表面，起到一定的抗静电作用，而碳原子数大于12的饱和脂肪醇通常不易迁移。此外，上述优选的月桂醇在热稳定性上表现相对较好。
23、优选的，所述分散剂为聚乙烯蜡。
24、优选的，所述二氧化钛为金红石型二氧化钛。
25、优选的，所述二氧化钛的d50粒径为0.1～10微米，更优选为0.1～0.5微米。
26、本公开的瓶盖和色母粒原料，可根据实际加工使用的需要，加入其他加工助剂，包括但不限于稳定剂、增塑剂、增强剂、润滑剂、阻燃剂、抗静电剂、成核剂、填充剂、颜料，其用量均为常规用量，或根据实际情况的要求进行调整。
27、第二方面，本申请提供防水密封药用聚丙烯瓶盖的制备方法，包括如下步骤：
28、按照上述任一所述的原料配比准备原料；
29、将色母粒原料混合，挤出造粒，得到色母粒，挤出机温度设定为180～230℃；
30、将高密度乙烯和色母粒在210～225℃热熔,注塑成瓶盖即得。
31、综上所述，本申请具有如下有益效果：
32、通过在二氧化钛表面组装得到mof针状纳米晶体，可实现物理作用和化学作用结合的杀菌效果。此外，该纳米晶体相较于抗菌剂等不易失效，能偶该起到长效抗菌作用，有效降低药物及其包装容器受到环境微生物污染的概率。
33、进一步的，本申请采用低熔指聚丙烯、饱和脂肪醇和马来酸酐接枝聚丙烯作为色母粒的载体树脂，能够补偿大掺量二氧化钛叠加高摩擦阻力造成的熔体挤出性能的损失，保障了产品的外观质量。
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1.一种防水抗菌药用聚丙烯瓶盖，其特征在于，瓶盖原料含有1.5～4.7wt%色母料,余量为聚丙烯；所述色母料的原料包括45～50wt%改性二氧化钛、3～5wt%分散剂、余量为载体树脂；
2.根据权利要求1所述的瓶盖，其特征在于，步骤S1中，所述氨基硅烷偶联剂与二氧化钛的质量比为100:3～6。
3.根据权利要求1所述的瓶盖，其特征在于，步骤S2中，半胱氨酸溶液浓度0.05～0.2mol/L，所用半胱氨酸与氨基硅烷偶联剂的摩尔比为1.3～2:1，酰胺化反应时间为30～60分钟。
4.根据权利要求1所述的瓶盖，其特征在于，步骤S3中，半胱氨酸溶液浓度0.5～1mol/L，所述锌离子溶液的浓度为0.1～0.5mol/L，所述半胱氨酸与锌离子的摩尔比为4～5:1。
5.根据权利要求1所述的瓶盖，其特征在于，所述氨基硅烷偶联剂选自γ―氨丙基三甲氧基硅烷、γ―氨丙基三乙氧基硅烷、γ―氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ―氨丙基甲基二乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷与N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种的组合物。<...
【技术特征摘要】
1.一种防水抗菌药用聚丙烯瓶盖，其特征在于，瓶盖原料含有1.5～4.7wt%色母料,余量为聚丙烯；所述色母料的原料包括45～50wt%改性二氧化钛、3～5wt%分散剂、余量为载体树脂；
2.根据权利要求1所述的瓶盖，其特征在于，步骤s1中，所述氨基硅烷偶联剂与二氧化钛的质量比为100:3～6。
3.根据权利要求1所述的瓶盖，其特征在于，步骤s2中，半胱氨酸溶液浓度0.05～0.2mol/l，所用半胱氨酸与氨基硅烷偶联剂的摩尔比为1.3～2:1，酰胺化反应时间为30～60分钟。
4.根据权利要求1所述的瓶盖，其特征在于，步骤s3中，半胱氨酸溶液浓度0.5～1mol/l，所述锌离子溶液的浓度为0.1～0.5mol/l，所述半胱氨酸与锌离子的摩尔比为4～5:1。
5.根据权利要求1所述的瓶盖，其特征在于，所述氨基硅烷偶联剂选自γ―氨丙基三甲...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫丽晶，张鑫，蒋志考，王姝姝，张骞，
申请(专利权)人：浙江华海医药包装制品有限公司，
类型：发明
国别省市：
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