一种天然抗菌耐老化聚丙烯材料及其制备方法

摘要

本发明提供了一种天然抗菌耐老化聚丙烯材料，按重量百分比计，其原料配方组成为：聚丙烯65～90％，果核提取物3～11％，纳米黄土6～20％，牡丹籽油0.9～2.5％，烷基羟磺基丙基甜菜碱0.1～1.5％；藉此，将上述原料通过多种途径的加工手段，合理复配，协同增效，赋予聚丙烯材料具有天然抗菌、防霉、抗氧化及远红外保健等多重功效，用于制造聚丙烯制品不仅抗菌谱广、抑菌能力强，抗菌效果持久。而且耐老化能力和力学性能更优良，长期暴露在日光下，不变色，不变形，不脆裂，使用寿命长。与此同时，还起到自洁、净化环境空气，消除异味的作用，利于人体健康和环境友好。因此大大拓展了聚丙烯的应用范围，蕴含着巨大的社会、生态和经济效益。

主权项

一种天然抗菌耐老化聚丙烯材料，其特征在于，按重量百分比计，其原料配方组成为：聚丙烯65～90％，果核提取物3～11％，纳米黄土6～20％，牡丹籽油0.9～2.5％，烷基羟磺基丙基甜菜碱0.1～1.5％，所述的果核提取物是由重量百分含量25～35％的芒果核、35～55％的山茱萸果核和20～30％的荔枝核提取制得，其制备方法包括以下步骤：①制备果核提取物：按配方称取芒果核、山茱萸果核、荔枝核分别去杂，洗净，干燥后混合，磨碎成180～250目细粉，加入相当细粉9～15倍重量的浓度为70～85wt％的乙醇室温有氧环境下浸提2h，然后在频率20kHz、功率150～250W、温度35～60℃下超声提取50min，过滤，滤渣用上述同法再提取2次，合并3次滤液回收乙醇，浓缩液过AB‑8大孔树脂柱吸附，先用水洗，弃去水洗液，再用浓度为35～70wt％的乙醇溶液洗脱，收集洗脱液，减压浓缩，喷雾干燥，得到果核提取物；②制备纳米黄土：采集一定量的黄土送入马弗炉中，200～500℃下煅烧0.5～3h，冷却后粉碎成100～150目粗粉，加入相当于粗粉重量6～15倍的浓度为0.5～25wt％的盐酸溶液，在65～75℃下搅拌反应1～5h，加入适量浓度为30wt％的氢氧化钠溶液调pH值为中性，室温搅拌反应1.5h，过滤，滤饼用去离子水洗涤2～3次，在100℃下焙烘至含水量≤1.5％，研磨至粒径1200～2000目，得到白色的纳米黄土；③制备牡丹籽油：采集饱满、无腐烂的牡丹籽，粉碎50～80目碎片，加入相当于碎片重量3～10倍的沸程为30～60℃的石油醚，在频率20kHz、温度25～35℃、功率100～200W下超声提取3次，每次20～50min，合并3次提取液，在合并液中加入占合并液重量0.2～3％的活性炭，于45～60℃下脱色2h，过200目筛，收集筛下滤液，蒸馏回收石油醚，真空浓缩，制得牡丹籽油；④按配方称取纳米黄土，以1∶5～20的固液重量比加入去离子水，再加入占纳米黄土重量1.5～3％的六偏磷酸钠，在60～75℃下搅拌0.5～3h，形成稳定均匀胶体溶液；然后将配方量的果核提取物溶解于浓度为30～45wt％的乙醇溶液中，使固液重量比为1∶2，再加入配方量的烷基羟磺基丙基甜菜碱搅拌混合均匀后添加到上述胶体溶液中，在频率40kHz、温度65～75℃、功率150～350W下超声分散0.5～2h，在85～95℃下真空干燥，粉碎，得到果核/黄土复合抗菌剂；⑤按配方称取牡丹籽油，按1∶1的重量比加入聚乙烯蜡，在60～75℃下搅拌混合均匀后送入高速混合机中，加入配方量的聚丙烯，再加入步骤④的果核/黄土复合抗菌剂，在30～50℃、800～1350r/min下混合5～30min，送入双螺杆挤出机中，在165～210℃下熔融挤出造粒，得到天然抗菌耐老化聚丙烯材料。