[发明专利]一种具有抗菌性的可生物降解塑料及其制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种可生物降解塑料，特别是涉及一种具有抗菌性的可生物降解塑料。

【背景技术】

目前我国市场上的塑料制品种类繁多，其中大部分以聚氯乙烯(PVC)原料为主。这类塑料制品难于降解，且成型加工性能较差，加工时需添加色素、增塑剂、防老剂等助剂，而这些化学品均有毒性，在使用过程中给人类及环境两方面造成了共同隐患。随着安全意识的日益提高，欧盟、美国、日本和俄罗斯等国不断修改相关安全标准以及相关法律。我国塑料商品中被查出有毒物质含量超标的现象时有发生，严重影响了中国的国际声誉，造成巨大的经济损失，直接影响了我国的塑料制品出口。因此，可生物降解材料及其功能型环保添加剂的应用成为解决这一问题的出路。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种具有抗菌性的可生物降解塑料，以解决上述现有技术的不足。

为了实现上述目的，本发明一种具有抗菌性的可生物降解塑料采用如下技术方案：

一种具有抗菌性的可生物降解塑料，包括可生物降解塑料基质和分散于其中的抗菌性植物源染料，所述抗菌性植物源染料与所述可生物降解塑料基质的质量比为(0.01-10)∶100。

所述抗菌性植物源染料从含有有效抗菌成分的植物中提取出，所述含有有效抗菌成分的植物包括：茜草、红花、苏木、石榴皮、洋葱、棠梨、番红花、紫檀、东北硬紫草、紫草、虎杖、荩草、栀子、黄栌、地黄、桔皮、黄檗、小檗、姜黄、黄芩、郁金、大黄、银杏、金盏菊、野菊花、槐树、柘树、鼠李、鸭跖草、菘蓝、蓼蓝、马蓝、木蓝、麻栎、胡桃、侧柏、紫苏、益母草、乌梅、虎杖、五倍子、鼠尾草、乌桕、狼把草、黄荆、稗柿、榉柳、硶、榛、桑、莲、茶、杨梅、黑豆、芰、栲、薯茛、鼠曲草和槲。

所述抗菌性植物源染料的提取方法为：将含有有效抗菌成分的植物洗净、干燥、粉碎；按质量份，将已粉碎的植物按1∶(1-50)的料液比用溶剂在25-75℃下超声波提取0.1-15h，冷却至室温后，抽滤，将滤液浓缩，冷冻干燥，得到粉末状抗菌性植物源染料；所述超声波的频率为10-80KHz，交替时间为30-60s；所述溶剂为乙醇、丙酮、Na₂CO₃、氯仿、乙酸乙酯或正丁醇中的一种。

所述抗菌性植物源染料为两种或两种以上抗菌性植物源染料的混合物。

所述抗菌性植物源染料为两种抗菌性植物源染料的混合物，其质量比为(1～50)∶1。

所述可生物降解塑料基质选自PBS、PBS的端基改性物PBS-OH、PBS的端基改性物PBS-COOH、PBS共聚物、PBS共聚物的端基改性物PBS共聚物-OH或PBS共聚物的端基改性物PBS共聚物-COOH中的一类；所述PBS共聚物由丁二酸、丁二醇与其他二元酸或二元醇合成，合成所述PBS共聚物中PBS的摩尔分数为60-100％；合成PBS-OH、PBS共聚物-OH的二醇与二酸的摩尔比为a∶b，b＜a≤3b；合成PBS-COOH、PBS共聚物-COOH的二醇与二酸的摩尔比为c∶d，c＜d≤3c。

为了实现上述目的，本发明一种具有抗菌性的可生物降解塑料的制备方法采用如下技术方案：

第一步，抗菌性植物源染料的提取；将含有有效抗菌成分的植物洗净、干燥、粉碎；按质量份，将已粉碎的植物按1∶(1-50)的料液比用溶剂在25-75℃下超声波提取0.1-15h，冷却至室温后，抽滤，将滤液浓缩，冷冻干燥，得到粉末状抗菌性植物源染料；第二步，混炼；可生物降解塑料基质的母粒放入密炼机中加热，待完全熔融后，外掺的质量百分比为0.01-10％的抗菌性植物源染料、质量百分比为0-10％的分散剂和质量百分比为0-10％的偶联剂，在80-160℃混炼2-60min，待自然冷却后取下制得本发明具有抗菌性的可生物降解塑料。

可生物降解塑胶基质熔融后加入抗菌性植物源染料后进行混炼的温度为100-130℃。

加入分散剂的质量百分比为0.01-8％，加入偶联剂的质量百分比为0.01-8％；

所述分散剂选自：低份子蜡、离子聚合物、硬脂酸盐类或高分子超分散剂；所述偶联剂选自：硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂或铝锆酸酯偶联剂。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(一)本发明通过一种简单快捷的方法提取了多种抗菌性植物源染料，制得多种添加抗菌性植物源染料有效成分的具有抗菌性的可生物降解塑料，其不但可以生物降解而且具有良好的抗菌性。