環(huán)保型高抗菌高強度tpe包牙刷柄粉料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于包牙刷柄粉料領域，更具體地，本發(fā)明涉及一種環(huán)保型高抗菌高強度 TPE包牙刷柄粉料及其制備方法。
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【背景技術】
[0003] 牙刷廣泛應用于人類日常生活中，為了提高牙刷的使用舒適度，一般需對牙刷柄 進行包膠處理。TPE包膠牙刷柄一般使用SEBS為基礎，由于氫化度高，手感爽滑、細膩、有絲 綢般的手感，所以觸感很好。因為SEBS不含蛋白質，所以不會產生特殊人群對特殊蛋白質 的過敏反應。然而，作為衛(wèi)生用品使用時，一般希望其具備一定的抗菌性能，但SEBS本身并 不具備抗菌性?，F有技術中，一般采用添加納米銀的方法來提高包牙刷柄粉料的抗菌性，但 是一方面，納米銀的價格昂貴，導致產品成本高，另一方面，納米銀在熱塑彈性體中的分散 性并不好，這既會導致抗菌性能的下降，又會導致力學強度的降低。
[0004] 因此，非常需要通過配方以及生產工藝的改進，制備自身具備較高抗菌性以及較 高強度的TPE包牙刷柄粉料。
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【發(fā)明內容】

[0006] 為了解決上述問題，本發(fā)明的一個方面提供一種環(huán)保型高抗菌高強度TPE包 牙刷柄粉料，其制備原料包含： 100重量份的MAH-g-SEBS ; 40~50重量份的MAH-g-PP ; 40~100重量份的白油； 5~20重量份的聚季銨鹽-殼聚糖-超支化聚氨酯復合物； 5~15重量份的磺化聚酰亞胺-硅氧烷共聚物； 5~10重量份的氨基封端聚苯并咪唑預聚物； 0. 1~2重量份的加工助劑；和 0. 1~2重量份的復合穩(wěn)定劑； 其中，所述聚季銨鹽-殼聚糖-超支化聚氨酯復合物通過先用聚季銨鹽改性殼聚糖，再 用得到的改性殼聚糖對超支化聚氨酯進行改性處理得到。
[0007] 在一種實施方式中，所述聚季銨鹽-殼聚糖-超支化聚氨酯復合物中，所述聚季銨 鹽由對二芐基溴與1，4-二甲基哌嗪按摩爾比1 : (0. 8~0. 99)制備得到。
[0008] 在一種實施方式中，所述磺化聚酰亞胺-硅氧烷共聚物由氨基封端磺化聚酰亞胺 預聚物與含硅氧烷二酐按摩爾比1 : (〇. 8~1. 2)制備得到。
[0009] 在一種實施方式中，所述氨基封端聚苯并咪唑預聚物由四胺和二酸按摩爾比為1 : (0. 8~0. 98)制備得到。
[0010] 本發(fā)明的另一個方面提供一種制備環(huán)保型高抗菌高強度TPE包牙刷柄粉料的方 法，包括： A. 將選定的原料按重量配比，在常溫下通過攪拌機攪拌均勻； B. 將攪拌均勻的物料加入到雙螺桿擠出機加熱到180°C~270°C擠出； C. 被擠出的流體進入冷卻乳輥壓成片料； D. 將片料經粉碎機粉碎，過篩目數200目至納米級。
[0011] 參考以下詳細說明更易于理解本申請的上述以及其他特征、方面和優(yōu)點。
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【具體實施方式】
[0013]參選以下本發(fā)明的優(yōu)選實施方法的詳述以及包括的實施例可更容易地理解本公 開內容。在以下說明書和權利要求書中會提及大量術語，這些術語被定義為具有以下含義。
[0014]單數形式包括復數討論對象，除非上下文中另外清楚地指明。
[0015] "任選的"或者"任選地"是指其后描述的事項或事件可以發(fā)生或不發(fā)生，而且該描 述包括事件發(fā)生的情形和事件不發(fā)生的情形。
[0016]說明書和權利要求書中的近似用語用來修飾數量，表示本發(fā)明并不限定于該具體 數量，還包括與該數量接近的可接受的而不會導致相關基本功能的改變的修正的部分。相 應的，用"大約"、"約"等修飾一個數值，意為本發(fā)明不限于該精確數值。在某些例子中，近 似用語可能對應于測量數值的儀器的精度。在本申請說明書和權利要求書中，范圍限定可 以組合和/或互換，如果沒有另外說明這些范圍包括其間所含有的所有子范圍。
[0017] 本發(fā)明的一個方面提供一種環(huán)保型高抗菌高強度TPE包牙刷柄粉料，其制備 原料包含： 100 重量份的MAH-g-SEBS; 40~50重量份的MAH-g-PP; 40~100重量份的白油； 5~20重量份的聚季銨鹽-殼聚糖-超支化聚氨酯復合物； 5~15重量份的磺化聚酰亞胺-硅氧烷共聚物； 5~10重量份的氨基封端聚苯并咪唑預聚物； 0. 1~2重量份的加工助劑；和 0. 1~2重量份的復合穩(wěn)定劑； 其中，所述聚季銨鹽-殼聚糖-超支化聚氨酯復合物通過先用聚季銨鹽改性殼聚糖，再 用得到的改性殼聚糖對超支化聚氨酯進行改性處理得到。
[0018] 本申請中使用的術語"SEBS"是指以聚苯乙烯為末端段，以聚丁二烯加氫得到的 乙烯-丁烯共聚物為中間彈性嵌段的線性三嵌段共聚物。本申請中的馬來酸酐改性SEBS (MAH-g-SEBS)是指使用馬來酸酐對SEBS進行接枝改性，可以采用溶液接枝和熔融接枝兩 種方法制備，其中，溶液接枝法進行SEBS接枝MAH時，接枝反應時間長，接枝效率低，需要消 耗大量有毒、易燃溶劑，生產成本高，對人體傷害大，污染環(huán)境，占地大，難于實現連續(xù)化操 作。因此，優(yōu)選采用熔融接枝法。
[0019] 作為本發(fā)明中使用的MAH-g-SEBS沒有特別限制，可以為市售的或實驗合成的，其 中，MAH的接枝率可為1%~3% ;優(yōu)選地，所述MAH-g-SEBS中，MAH的接枝率為2%。
[0020] 作為本發(fā)明中使用的馬來酸酐改性PP(MAH-g-PP)沒有特別限制，可以為市售的 或實驗合成的，其中，MAH的接枝率可為1%~3% ;優(yōu)選地，MAH的接枝率為2%。
[0021] 本申請中使用的術語"聚季銨鹽-殼聚糖-超支化聚氨酯復合物"是指先用聚季 銨鹽改性殼聚糖，再用得到的改性殼聚糖對超支化聚氨酯進行改性處理得到。
[0022] 在一種實施方式中，所述聚季銨鹽-殼聚糖-超支化聚氨酯復合物中，所述聚季銨 鹽由對二芐基溴與1，4-二甲基哌嗪按摩爾比1 : (0.8~0.99)制備得到；優(yōu)選地，所述聚 季銨鹽由對二芐基溴與1，4-二甲基哌嗪按摩爾比1 :0. 9制備得到。
[0023] 所述聚季銨鹽的具體制備方法可以為： 在100ml三頸瓶中，加入對二芐基溴0? 1mol、1，4_二甲基哌嗪0.08~0.099mol以 及溶劑N，N-二甲基甲酰胺50ml，40~60°C下反應10~24小時后，減壓蒸餾去除溶劑得 到聚季銨鹽。
[0024] 用于本申請的超支化聚氨酯通過采用A2+B3法制備，并得到異氰酸酯封端的聚合 物，具體方法為： 1) 將二異氰酸酯和三元醇分別溶解于極性溶劑中，分別得到二異氰酸酯溶液和三元醇 溶液，控制其質量濃度為5~30% ;其中，二異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯、4' 4-二苯基 甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯或2,4甲苯二異氰酸酯；所述的三元醇為丙三醇、三 羥甲基丙烷或聚醚三元醇； 2) 在30~100°C、保護氣氛下，邊攪拌，將二異氰酸酯溶液加到三元醇溶液中，其中二 異氰酸酯的異氰酸基和三元醇的羥基的摩爾比為9 :8~3 :1 ;二異氰酸酯加入完成后，反 應體系保溫反應10~30h;然后向反應體系中加入保護劑，在30~100°C下繼續(xù)反應5~ 10h； 3) 反應結束后，減壓蒸餾出溶劑后，將所得物質經四氫呋喃溶解，在甲醇中沉降和過濾 后，將其在50~140°C的真空干燥10~24h，得到純化的含有異氰酸基的超支化聚氨酯； 優(yōu)選地，所述二異氰酸酯的異氰酸基和三元醇的羥基的摩爾比為2 :1。
[0025] 在一種實施方式中，所述的二異氰酸酯溶液、三元醇溶液采用的溶劑為二甲基亞 砜、N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基吡咯烷酮、四氫呋喃或甲苯中的一 種或幾種的混合。
[0026] 在一種實施方式中，所述的保護劑為苯酚、己內酰胺、乙二醇乙醚或甲乙酮肟；保 護劑的加入量為二異氰酸酯摩爾數的1~60%。
[0027] 用于本申請的聚季銨鹽-殼聚糖-超支化聚氨酯復合物可具體通過以下方法得 到： (a)制備聚季銨鹽改性殼聚糖： 在100ml三頸瓶中，加入殼聚糖0? 1mol以及上述合成的聚季銨鹽0? 01~0? 2mol， 室溫下攪拌均勻后；稱取〇. 01~〇. 3mol的氫氧化鈉并用水溶解后，加入上述混合物，在 30~60°C下反應10~24小時后，用氫溴酸中和并用乙醇反復洗滌后，抽濾并干燥得聚季 銨鹽改性殼聚糖。
[0028] (b)制備聚季銨鹽-殼聚糖-超支化聚氨酯復合物： 在100ml三頸瓶中，加入上述合成的聚季銨鹽改性殼聚糖0. 1克、超支化聚氨酯0.2~ 2克以及N，N-二甲基甲酰胺50ml，室溫下攪拌均勻后；在3