[发明专利]一种天然抗菌耐老化聚乙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乙烯材料及其制备方法，该聚乙烯材料是由重量百分含量70～90％聚乙烯、2.5～7％植物源提取物、5～17.5％的纳米黄土、1.3～2.8％的元宝枫籽油和1.2～2.7％的十二烷基乙氧基磺基甜菜碱通过多种途径的加工手段制成。具有天然抗菌、防霉、抗氧化、抗紫外线及远红外保健等多重功效，其用于制造聚乙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，远红外效应还可起到自洁、净化环境空气，消除异味的作用，利于人体健康和环境友好。因此大大拓展了聚乙烯的应用范围，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乙烯材料，其特征在于，该聚乙烯材料按重量百分比计由以下原料组成：聚乙烯70～90％，植物源提取物2.5～7％，纳米黄土5～17.5％，元宝枫籽油1.3～2.8％，十二烷基乙氧基磺基甜菜碱1.2～2.7％；所述的植物源提取物是由重量百分含量20～30％的核桃青皮，35～55％的假升麻根和25～35％的连翘叶提取制得，其制备方法包括以下步骤：①制备植物源提取物：按配比称取核桃青皮、假升麻根、连翘叶分别去杂，洗净，干燥后混合，粉碎成30～60目碎片，加入相当于碎片重量5～10倍的浓度为75～90wt％的乙醇溶液，浸泡3h，回流提取50min，过滤，滤渣中加入相当于滤渣重量3～8倍的浓度为60～75wt％的乙醇溶液，回流提取30min，过滤，合并两次滤液过D101大孔吸附树脂柱，先用水洗，弃去水洗液，再用浓度为45～70wt％的乙醇溶液洗脱，收集醇洗脱液，减压浓缩，喷雾干燥，得到植物源提取物；②制备纳米黄土：采集一定量的黄土缓慢置于已加入12倍该黄土重量的水容器中，滴加入占黄土重量0.2～3％的碳酸钠和15～50％的浓度为1～50wt％的氢氧化钠溶液，在50～65℃下搅拌反应1～6h，再加入适量醋酸调pH值为中性，升温至70～90℃，加入占黄土重量0.1～1.5％的十二烷基苯磺酸钠搅拌反应0.5～3h，过滤，滤饼用去离子水洗涤3～5次，150℃下鼓风烘干，研磨至粒径小于1200目，得到白色的纳米黄土；③制备元宝枫籽油：采集饱满、无腐烂的元宝枫籽，去杂，粉碎60～80目细粉，加入相当于细粉重量3～10倍的沸程为35～60℃的石油醚，在频率20kHz、温度30～50℃、功率150～250W下超声提取3次，每次15～30min，合并3次提取液，在合并液中加入占合并液重量0.3～5％的活性炭，于45～60℃下脱色1.5h，过200目筛，收集筛下滤液，蒸馏回收石油醚，真空浓缩，得到元宝枫籽油；④按配比称取纳米黄土，以1∶3～18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％的聚氧化乙烯，在70～85℃下搅拌0.5～2h，形成稳定均匀胶体溶液；然后将配比量的植物源提取物溶解于去离子水中，使固液重量比为1∶3，再加入配比量的十二烷基乙氧基磺基甜菜碱搅拌混合均匀后添加到上述胶体溶液中，加热到70～85℃，搅拌1～3h，离心，所得固体物在100℃下真空干燥，粉碎，得到植物源/黄土复合抗菌剂；⑤按配比称取宝枫籽油，按1∶1的重量比加入乙萘酚，在60～70℃下搅拌混合均匀后送入高速混合机中，加入配方量的聚乙烯，再加入步骤④的植物源/黄土复合抗菌剂，在30～50℃、1000～1500r/min下混合3～15min，送入双螺杆挤出机中熔融共混挤出，双螺杆挤出机各段的温度为180～220℃，熔融挤出后冷却造粒，得到天然抗菌耐老化聚乙烯材料。