PL225010B1 - Kompozyt polietylenu o właściwościach bakteriobójczych - Google Patents
Kompozyt polietylenu o właściwościach bakteriobójczychInfo
- Publication number
- PL225010B1 PL225010B1 PL404664A PL40466413A PL225010B1 PL 225010 B1 PL225010 B1 PL 225010B1 PL 404664 A PL404664 A PL 404664A PL 40466413 A PL40466413 A PL 40466413A PL 225010 B1 PL225010 B1 PL 225010B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- composite
- polyethylene
- poss
- weight
- matrix
- Prior art date
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims description 64
- -1 Polyethylene Polymers 0.000 title claims description 25
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 title claims description 24
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 title claims description 23
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 title claims description 19
- ZZBBCSFCMKWYQR-UHFFFAOYSA-N copper;dioxido(oxo)silane Chemical class [Cu+2].[O-][Si]([O-])=O ZZBBCSFCMKWYQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 15
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 12
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 claims description 8
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 229920006832 PE-MD Polymers 0.000 claims description 3
- 229920006448 PE-UHMW Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 claims description 3
- 229920000092 linear low density polyethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004707 linear low-density polyethylene Substances 0.000 claims description 3
- 229920001179 medium density polyethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004701 medium-density polyethylene Substances 0.000 claims description 3
- 229920001862 ultra low molecular weight polyethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004705 High-molecular-weight polyethylene Substances 0.000 claims 1
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 23
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 18
- 230000008569 process Effects 0.000 description 14
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 10
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 241000589517 Pseudomonas aeruginosa Species 0.000 description 5
- 230000003385 bacteriostatic effect Effects 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 5
- 239000003899 bactericide agent Substances 0.000 description 4
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 4
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 3
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 3
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 3
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 3
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 3
- QOXOZONBQWIKDA-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxypropyl Chemical group [CH2]CCO QOXOZONBQWIKDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 2
- 239000004712 Metallocene polyethylene (PE-MC) Substances 0.000 description 2
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000004699 Ultra-high molecular weight polyethylene Substances 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000000843 anti-fungal effect Effects 0.000 description 1
- 229940121375 antifungal agent Drugs 0.000 description 1
- 230000010065 bacterial adhesion Effects 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000032770 biofilm formation Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229920001038 ethylene copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000002778 food additive Substances 0.000 description 1
- 235000013373 food additive Nutrition 0.000 description 1
- 230000000855 fungicidal effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 239000000021 stimulant Substances 0.000 description 1
- 229920000785 ultra high molecular weight polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest kompozyt polietylenu o właściwościach bakteriobójczych. Osnowę polimerową kompozytu stanowi polietylen, a czynnik bakteriobójczy stanowi krzemian miedzi zmodyf ikowany wielościennym oligomerycznym silseskwioksanem, mający zastosowanie w produkcji specja lnego rodzaju opakowań do przemysłu spożywczego oraz medycznego.
Wytwarzanie kompozytów zalicza się do fizycznej modyfikacji polimerów i ma na celu oprac owanie materiału o ściśle zaplanowanych/określonych właściwościach. Głównym celem wytwarzania materiałów kompozytowych jest poprawa jego właściwości mechanicznych, cieplnych, przetwórczych itp. Jednym z kierunków obecnie prowadzonych prac badawczych jest poszukiwanie materiałów polimerowych o właściwościach bakteriobójczych, których zastosowaniem zainteresowany jest między innymi przemysł spożywczy i opakowaniowy, przemysł farmaceutyczny oraz przemysł samochodowy (środki transportu publicznego).
W literaturze światowej brak jest doniesień na temat kompozytów poliolefin, w których czynnikiem bakteriobójczym jest modyfikowany za pomocą nanonapełniacza typu wielościenny oligom eryczny silseskwioksan, krzemian miedzi (CuO-SiO2).
Najczęściej stosowanym napełniaczem polimerowym o właściwościach bakteriobójczych jest obecnie nanosrebro, jednak cena tego typu napełniacza oraz wytworzonego przy jego użyciu kompozytu jest bardzo wysoka. W literaturze światowej opisywany jest dodatek srebra w postaci nanosrebra do produkcji opakowań do kontaktu z żywnością. Jednakże w publikacji z 2011 roku, w czasopiśmie Food Additives and Contaminants H. Song i inni, w artykule pod tytułem „Migration of silver from nanosilver-polyethylene composite packaging into food stimulants” dowiedli, że nanosrebro dodawane do kompozytów polimerowych, może przedostawać się z wytworzonych w ten sposób opakowań do jedzenia i picia. W konsekwencji doprowadzać to może do kumulowania się srebra w ludzkim ciele i powodować bardzo ciężkie choroby.
W literaturze jako napełniacz o właściwościach bakterio- oraz grzybobójczych często opisywany jest tlenek miedzi. Tak na przykład w 2005 roku w czasopiśmie Chemistry of Materials, N. Cioffi i inni w artykule pod tytułem „Copper nanoparticle/polymer composites with antifungal and bacteriostatic properties” opisał zalety kompozytu miedzi z polimerem, który charakteryzował się bardzo dobrymi właściwościami antybakteryjnymi w stosunku do bakterii E. Coli oraz Staph. aureus. Minusem stosowania czystego tlenku miedzi, opisanego w zacytowanej publikacji, jest wysoki koszt otrzymywania czystego napełniacza jak również brak jego związania w osnowie.
Właściwości antybakteryjne kompozytu polimerowego z zastosowaniem krzemianu miedzi jako napełniacza opisane zostały po raz pierwszy w 2012 w czasopiśmie Bioelectrochemistry przez M. Nowacką i innych. Autorzy w artykule pod tytułem „Electrokinetic and bioactive properties of CuO-SiO2 oxide composites” opisali właściwości kompozytów wytworzonych z żywic poliestrowych i krzemianu miedzi. Do badań bakteriobójczych użyli szczepu Pseudomonas Aeruginosa. Wytworzone kompozyty odznaczały się właściwościami bakteriobójczymi w każdym zakresie zastosowanej ilości napełniacza.
Dotychczas nie opisano w literaturze antybakteryjnych cech kompozytu polimerowego z zastosowaniem krzemianu miedzi modyfikowanego nanonapełniaczem typu wielościenny oligomeryczny silseskwioksan.
Istotą wynalazku jest kompozyt polimerowy o właściwościach bakteriobójczych, charakteryzujący się tym, że kompozyt stanowi osnowa i wypełnienie, przy czym osnowa jest korzystnie z polietyl enu, a napełnienie stanowi krzemian miedzi modyfikowany nanonapełniaczem typu monohydroksypropylodimetylosiloksyheptaizobutylosilseskwioksanem POSS o wzorze
PL 225 010 B1 którego zawartość stanowi od 0,1 do 40% wagowych, korzystnie od 2 do 8% wagowych, przy czym ilość nanonapełniacza typu POSS zastosowana do modyfikacji wynosi w stosunku do krzemianu miedzi od 0,1 do 50 części wagowych, korzystnie od 1 do 15 części wagowych.
Korzystnym jest, gdy osnową polietylenową są: polietylen o ultra małej gęstości - PE-ULD lub polietylen liniowy o małej gęstości - PE-LLD, lub polietylen średniej gęstości - PE-MD, lub polietylen o dużej gęstości - PE-HD, lub polietylen o dużym ciężarze cząsteczkowym i dużej gęstości - PE-HD HMW, lub polietylen o ultra dużym ciężarze cząsteczkowym - PE-UHMW, lub polietylen metalocenowy - mPE, lub ich mieszaniny.
Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku uzyskano następujące efekty techniczno-użytkowe:
- wytworzone kompozyty można przetwarzać standardowymi technikami stosowanymi obecnie w przetwórstwie tworzyw sztucznych (wytłaczanie, wtryskiwanie itp.);
- kompozyty charakteryzują się właściwościami bakteriobójczymi w stosunku do bakterii Pseudomonas aeruginosa;
- wytworzone kompozyty wykazują poprawę właściwości mechanicznych w stosunku do wejściowego materiału polimerowego (polietylen), między innymi: moduł Younga, wytrzymałość, twardość Shore'a;
- możliwość wielokrotnego przetwarzania - recykling materiałowy;
- utylizacja na drodze recyklingu energetycznego;
- bezodpadowa produkcja - wszystkie powstające w trakcie wytwarzania końcowego produktu braki można bowiem zawracać do procesu technologicznego;
- bezpośrednio do układu zasypowego wytłaczarki i poddać ponownemu przetwórstwu;
- szerokie możliwości zastosowań:
przemysł opakowaniowy, przemysł spożywczy, przemysł samochodowy, przemysł medyczny.
Wynalazek w przykładowym wykonaniu został zilustrowany na rysunkach, gdzie fig. 1 przedstawia zależność modułu Younga, kompozytów o właściwościach bakteriobójczych powstałych na osnowie PE-LD, od % wag. zawartości napełniacza (CuO-SiO2-iBu POSS), fig. 2 przedstawia zależność wydłużenia, kompozytów o właściwościach bakteriobójczych powstałych na osnowie PE-LD, od % wag. zawartości napełniacza (CuO-SiO2-iBu POSS), fig. 3 przedstawia zależność twardości Shore'a, kompozytów o właściwościach bakteriobójczych powstałych na osnowie PE-LD, od % wag. zawartości napełniacza (CuO-SiO2-iBu POSS), a tabela 1 przedstawia właściwości bakteriobójcze próbek referencyjnych i kompozytów - próby przeprowadzone dla bakterii Pseudomonas Aeruginosa.
Kompozyt polietylenowy o właściwościach bakteriobójczych wytworzony może zostać w procesie technologicznym zapewniającym wysoki stopień homogenizacji krzemianu miedzi w polimerze. Proces homogenizacji, w stanie uplastycznionym polimeru, przeprowadzony może zostać przy użyciu wytłaczarki jedno- lub dwuślimakowej, mieszalnika okresowego itp. Proces homogenizacji należy prowadzić w temperaturach charakterystycznych dla przetwórstwa polietylenu (od 130 do 230°C).
Sposób przygotowania napełniacza (krzemianu miedzi) opisany został w 2012 w czasop iśmie Bioelectrochemistry przez M. Nowacką i innych. Autorzy w artykule pod tytułem „Electrokinetic and bioactive properties of CuO-SiO2 oxide composites” oraz wcześniejszym polskim zgłoszeniu patentowym Teofila Jesionowskiego i innych nr P.390326 „Sposób otrzymywania kompozytów tlenkowych CuO-SiO2 z odpadowych roztworów pogalwanicznych siarczanu(VI) miedzi(II) i krzemian sodu”.
Natomiast proces modyfikacji opisany został we wcześniejszym polskim zgłoszeniu patentowym P-394904. Proces modyfikacji krzemianu miedzi przeprowadzono przy użyciu 1-(3-hydroksypropylo)dimetylosiloksy-3,5,7,9,11,13,15-hepta(izobutylo)pentacyklo-[9.5.1.13’9.15’15.17’13]oktasiloksanu dalej zwanego iBu POSS (nanonapełniacz typu POSS), o wzorze sumarycznym: C33H76O14Si9 i ciężarze cząsteczkowym: 949,72. Wzór strukturalny przedstawiony został poniżej
PL 225 010 B1
Wynalazek obejmuje kompozyt polimerowy o właściwościach bakteriobójczych, charakteryzujący się tym, że osnową kompozytu jest polietylen, a napełnienie stanowi czynnik bakteriobójczy (krzemian miedzi modyfikowany nanonapełniaczem iBu POSS), którego zawartość stanowi od 0,1 do 40% wagowych, korzystnie od 2 do 8% wagowych. Ilość nanonapełniacza typu wielościenny oligomeryczny silseskwioksan zastosowany do modyfikacji, może wynosić w stosunku do krzemianu miedzi od 0,1 do 50 części wagowych (cz. wag.), korzystnie od 1 do 15 cz. wag. W dalszej części opracowania modyfikowany monohydroksypropylodimetylosiloksyheptaizobutylosilseskwioksanem krzemian miedzi (czynnik bakteriobójczy) oznaczany będzie jako: CuO-SiO2-iBu POSS.
Jako polietylen zastosowany może zostać: PE-ULD - polietylen o ultra małej gęstości, PE-LLD - polietylen liniowy o małej gęstości, PE-MD - polietylen średniej gęstości, PE-HD - polietylen o dużej gęstości, PE-HD HMW - polietylen o dużym ciężarze (masie) cząsteczkowym i dużej gęstości, PE-UHMW - polietylen o ultra dużym ciężarze (masie) cząsteczkowym, mPE - polietylen metalocenowy oraz mieszaniny w/w polietylenów; jak również mieszaniny w/w polietylenów i kopolimerów etylenu.
Wynalazek ilustrują poniższe przykłady.
P r z y k ł a d I
Polietylen małej gęstości (PE-LD) poddano procesowi homogenizacji z 40% wagowymi krzemianu miedzi modyfikowanego 10 cz. wag. 1-(3-hydroksypropylo)dimetylosiloksy-3,5,7,9,11,13,15-hepta(izobutylo)pentacyklo-[9.5.1.13,9.15,15.17,13]oktasiloksanu (iBu POSS) (CuO-SiO2-iBu POSS) w mieszalniku okresowym, w temperaturze 160°C, przy prędkości obrotowej rotorów mieszalnika wynoszącej 20 obr/min. Proces mieszania prowadzono do ustalenia się stałego momentu obrotowego mieszalnika - około 7 minut. Modyfikowany krzemian miedzi przed homogenizacją poddano procesowi suszenia w suszarce z obiegiem wymuszonym, w temperaturze 110°C. Wytworzony kompozyt zmielono przy użyciu młynka wolnoobrotowego. Następnie koncentrat o zawartości 40% wag. zmodyfik owanego krzemianu rozcieńczono do stężenia 2% wag. CuO-SiO2-iBu POSS w procesie wytłaczania dwuślimakowego z granulacją na zimno - temperatura głowicy wynosiła 190°C. Kompozyt, w postaci granulatu, o zawartości 2% wag. CuO-SiO2-iBu POSS poddano przetwórstwu w procesie wtryskiwania. Wytworzono wiosełka pomiarowe zgodne z obowiązującą normą (typ 1A), które posłużyły do oceny podstawowych parametrów wytrzymałościowych. Stwierdzono, że dodatek 2% wag. napełniacza nie spowodował istotnych zmian w sztywności kompozytu. Moduł sprężystości wzdłużnej kompozytu wynosi 206,67 ± 4,37 MPa, w przypadku PE-LD wartość E = 208,33 ± 4,62 MPa - zmiany wartości E w zakresie wyznaczonych błędów pomiarowych (wartość skorygowanego odchylenia standardowego). Dodatek 2% wag. napełniacza spowodował zmniejszenie wydłużenia względnego przy zerwaniu kompozytu (sb), w stosunku do PE-LD. Wydłużenie względne dla PE-LD wynosiło 74,56 ± 2,51%, w przypadku kompozytu sb spadło do wartości 65,96 ± 2,47%. Dodatek 2% napełniacza powoduje również wzrost twardości kompozytu o 7,44%, w stosunku do PE-LD. Twardość Shore'a kompozytu wynosiła 40,40 ± 0,52°, natomiast dla PE-LD na poziomie 37,60 ± 0,70°. Graficzne zestawienie wyznaczonych podstawowych parametrów wytrzymałościowych kompozytu oraz polietylenu (osnowa kompozytu) przedstawiono na poniższych rysunkach: 1) Moduł sprężystości wzdłużnej (E); 2) Wydłużenie względne przy zerwaniu (eb); 3) Twardość Shore'a Sh°. Otrzymane układy podano badaniom bakteriostatycznym z wykorzystaniem oportunistycznej bakterii gram ujemnej Pseudomonas aeruginosa, metodą opisaną w 2001 roku w czasopiśmie Methods in Enzymology przez L. Thi i innych w artykule pod tytułem „First stages of biofilm characterization and quantification of bacterial functions involved in colonization process”, wyniki zebrano w tabeli nr 1. Zaobserwowano znaczącą redukcję adhezji bakterii
PL 225 010 B1
Pseudomonas aeruginosa do powierzchni polietylenu modyfikowanego krzemianem miedzi. Dodatek ten zacznie redukował powstawanie biofilmu na powierzchni kompozytu z licznych kolonii do pojedynczych komórek. Świadczy to o silnym działaniu bakteriostatycznym opisywanego kompozytu.
P r z y k ł a d II
Polietylen małej gęstości (PE-LD) poddano procesowi homogenizacji z 40% wagowymi krzemianu miedzi modyfikowanego 10 cz. wag. iBu POSS (CuO-SiO2-iBu POSS) w warunkach jw. Wytworzony kompozyt zmielono przy użyciu młynka wolnoobrotowego. Następnie koncentrat o zawartości 40% wag. zmodyfikowanego krzemianu rozcieńczono do stężenia 4% wag. CuO-SiO2-iBu POSS w procesie wytłaczania dwuślimakowego z granulacją na zimno - temperatura głowicy wynosiła 190°C. Kompozyt, w postaci granulatu, o zawartości 4% wag. CuO-SiO2-iBu POSS poddano przetwórstwu w procesie wtryskiwania. Wytworzono wiosełka pomiarowe zgodne z obowiązującą normą (typ 1A), które posłużyły do oceny podstawowych parametrów wytrzymałościowych. Stwierdzono, że dodatek 4% napełniacza nie spowodował istotnych zmian sztywności kompozytu. Moduł sprężystości wzdłużnej kompozytu wynosi 206,60 ± 6,02 MPa, w przypadku PE-LD wartość E = 208,33 ± 4,62 MPa - zmiany wartości E w zakresie wyznaczonych błędów pomiarowych (wartość skorygowanego odchylenia standardowego). Dodatek 4% napełniacza spowodował zmniejszenie wydłużenia względnego przy zerwaniu kompozytu (sb), w stosunku do PE-LD. Wydłużenie względne dla PE-LD wynosiło 74,56 ± 2,51%, w przypadku kompozytu sb spadło do wartości 63,84 ± 2,56%. Dodatek 4% napełniacza powoduje również wzrost twardości kompozytu o 8,24%, w stosunku do PE-LD. Twardość Shore'a kompozytu wynosiła 40,70 ± 0,48°, natomiast dla PE-LD na poziomie 37,60 ± 0,70°. Graficzne zestawienie wyznaczonych podstawowych parametrów wytrzymałościowych kompozytu oraz polietylenu (osnowa kompozytu) przedstawiono na poniższych rysunkach: 1) Moduł sprężystości wzdłużnej (E); 2) Wydłużenie względne przy zerwaniu (sb); 3) Twardość Shore'a Sh°. Tak jak w przypadku próbek z przykładu I, próbki z przykładu II odznaczają się podobnymi właściwościami bakteriostatycznymi, wyniki przedstawione zostały w tabeli 1.
P r z y k ł a d III
Polietylen małej gęstości (PE-LD) poddano procesowi homogenizacji z 40% wagowymi krzemianu miedzi modyfikowanego 10 cz. wag. iBu POSS (CuO-SiO2-iBu POSS) w warunkach jakie opisano w przykładzie I. Wytworzony kompozyt zmielono przy użyciu młynka wolnoobrotowego. Następnie koncentrat o zawartości 40% wag. zmodyfikowanego krzemianu rozcieńczono do stężenia 8% wag. CuO-SiO2-iBu POSS w procesie wytłaczania dwuślimakowego z granulacją na zimno - temperatura głowicy wynosiła 190°C. Kompozyt, w postaci granulatu, o zawartości 8% wag. CuO-SiO2-iBu POSS poddano przetwórstwu w procesie wtryskiwania. Wytworzono wiosełka pomiarowe zgodne z obowiązującą normą (typ 1A), które posłużyły do oceny podstawowych parametrów wytrzymałościowych. Stwierdzono, że moduł sprężystości wzdłużnej kompozytu wynosi 230,00 ± 9,49 MPa, co stanowi około 10,40% wzrostu jego wartości, w stosunku do wyjściowego polietylenu - 208,33 ± ± 4,62 MPa. Dodatek 8% napełniacza spowodował zmniejszenie wydłużenia względnego przy zerwaniu kompozytu (sb), w stosunku do PE-LD. Wydłużenie względne dla PE-LD wynosiło 74,56 ± 2,51%, w przypadku kompozytu sb spadło do wartości 60,44 ± 1,16%. Dodatek 8% napełniacza powoduje również wzrost twardości kompozytu o 8,77%, w stosunku do PE-LD. Twardość Shore'a kompozytu wynosiła 40,90 ± 1,37°, natomiast dla PE-LD na poziomie 37,60 ± 0,70°. Graficzne zestawienie wyznaczonych podstawowych parametrów wytrzymałościowych kompozytu oraz polietylenu (osnowa kompozytu) przedstawiono na poniższych rysunkach: 1) Moduł sprężystości wzdłużnej (E); 2) Wydłużenie względne przy zerwaniu (sb); 3) Twardość Shore'a Sh°. Tak jak w przypadku próbek z przykładów I i II próbki z przykładu III odznaczają się podobnymi właściwościami bakteriostatycznymi, wyniki przedstawione zostały w tabeli 1.
Claims (2)
1. Kompozyt polimerowy o właściwościach bakteriobójczych, znamienny tym, że kompozyt stanowi osnowa i wypełnienie, przy czym osnowa jest korzystnie z polietylenu, a napełnienie stanowi krzemian miedzi modyfikowany nanonapełniaczem typu monohydroksypropylodimetylosiloksyheptaizobutylosilseskwioksanem POSS o wzorze
PL 225 010 B1 którego zawartość stanowi od 0,1 do 40% wagowych, korzystnie od 2 do 8% wagowych, przy czym ilość nanonapełniacza typu POSS zastosowana do modyfikacji wynosi w stosunku do krzemianu miedzi od 0,1 do 50 części wagowych, korzystnie od 1 do 15 części wagowych.
2. Kompozyt według zastrz. 1, znamienny tym, że osnową polietylenową są:
polietylen o ultra małej gęstości - PE-ULD lub polietylen liniowy o małej gęstości - PE-LLD, lub polietylen średniej gęstości - PE-MD, lub polietylen o dużej gęstości - PE-HD, lub polietylen o dużym ciężarze cząsteczkowym i dużej gęstości - PE-HD HMW, lub polietylen o ultra dużym ciężarze cząsteczkowym - PE-UHMW, lub polietylen metalocenowy-mPE, lub ich mieszaniny.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL404664A PL225010B1 (pl) | 2013-07-12 | 2013-07-12 | Kompozyt polietylenu o właściwościach bakteriobójczych |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL404664A PL225010B1 (pl) | 2013-07-12 | 2013-07-12 | Kompozyt polietylenu o właściwościach bakteriobójczych |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL404664A1 PL404664A1 (pl) | 2015-01-19 |
| PL225010B1 true PL225010B1 (pl) | 2017-02-28 |
Family
ID=52305556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL404664A PL225010B1 (pl) | 2013-07-12 | 2013-07-12 | Kompozyt polietylenu o właściwościach bakteriobójczych |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL225010B1 (pl) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL422798A1 (pl) * | 2017-09-09 | 2019-03-11 | Uniwersytet Opolski | Kompozyty na osnowie poliolefin |
| PL422797A1 (pl) * | 2017-09-09 | 2019-03-11 | Uniwersytet Opolski | Sposób wytwarzania kompozytów na osnowie poliolefin |
-
2013
- 2013-07-12 PL PL404664A patent/PL225010B1/pl unknown
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL422798A1 (pl) * | 2017-09-09 | 2019-03-11 | Uniwersytet Opolski | Kompozyty na osnowie poliolefin |
| PL422797A1 (pl) * | 2017-09-09 | 2019-03-11 | Uniwersytet Opolski | Sposób wytwarzania kompozytów na osnowie poliolefin |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL404664A1 (pl) | 2015-01-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7250127B2 (en) | Pelletized organopolysiloxane material | |
| CN103146119B (zh) | 一种耐磨抗菌abs改性材料及其制备方法 | |
| CN104947224A (zh) | 一种抗菌塑料长丝的制备方法 | |
| CA1104314A (en) | Polyester sheet containing antiblock agent added in degradable polycarbonate | |
| Chris-Okafor et al. | Reinforcement of high density polyethylene with snail shell powder | |
| WO2014060754A2 (en) | Biodegradable polymer blend | |
| PL225010B1 (pl) | Kompozyt polietylenu o właściwościach bakteriobójczych | |
| PL225008B1 (pl) | Kompozyt polipropylenu o właściwościach bakteriobójczych | |
| CN105524444A (zh) | 一种高硬度聚碳酸酯抗菌复合材料 | |
| Benabid et al. | ZnO/LDPE Nano-composites: Effects of Particle Size and Electrical Resistivity on Mechanical, Electrical, and Thermal Properties: A Review. | |
| CN105440611A (zh) | 一种具有抗菌阻隔性的高强韧聚乳酸复合膜 | |
| PL225009B1 (pl) | Kompozyt polietylenu o właściwościach bakteriobójczych | |
| CN110527168A (zh) | 一种抗菌塑料母料及其制备方法 | |
| PT107398A (pt) | Filme de politereftalato de etileno e grafeno e/ou óxido de grafeno | |
| KR102577827B1 (ko) | 항균 및 항곰팡이 특성이 우수한 위생 밀폐용기 및 이의 제조방법 | |
| Venkatesan et al. | Zinc composite materials and food packaging | |
| CN105086496A (zh) | 一种高性能高填充碳酸钙母料及制备方法 | |
| CN120025630A (zh) | 一种高性能聚丙烯塑料编织袋及生产方法 | |
| Md Radzi et al. | Effect of filler loading and NaOH addition on mechanical properties of moulded kenaf/polypropylene composite. | |
| Zhou et al. | Effects of Ethylene-Vinyl Acetate Copolymer on the Morphology and Mechanical Properties of Hydroxyapatite/Polyamide 66 Composites for Bone Tissue Engineering | |
| CN113244933A (zh) | 一种食品抗菌包装材料 | |
| Phetwarotai et al. | Characterization and properties of nucleated polylactide, poly (butylene adipate-co-terephthalate), and thermoplastic starch ternary blend films: effects of compatibilizer and starch | |
| Nishitani et al. | Thermal properties of hemp fiber filled polyamide 1010 biomass composites and the blend of these composites and polyamide 11 elastomer | |
| JP4347019B2 (ja) | 抗菌剤入りのフィルム又はシート状プラスチック成形品 | |
| PL225007B1 (pl) | Kompozyt polipropylenu o właściwościach bakteriobójczych |