一种捕捉自由基的电子烟滤嘴片的制备方法
一种捕捉自由基的电子烟滤嘴片的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于复合材料技术领域，特别涉及一种捕捉自由基的电子烟滤嘴片的制备方法。
【背景技术】
[0002]电子烟是一种模仿传统卷烟的电子产品，有着与卷烟一样的外观、烟雾、味道和感官。然而电子烟在雾化的过程中温度在300?400摄氏度左右，在这个温度下有报道称其主要的溶剂丙二醇会产生自由基，而且其里面添加的香料等物质也会有可能产生自由基，这是对吸食者而目是不利的。
[0003]在食品科学当中，科学家们已经发现了很多的可以捕捉消耗自由基的物质，例如之前暨南大学的张璟就报道了阿魏酸可以对自由基进行捕捉，并提出了机理(营养学报2005年第27卷第I期)；还有报道称天然的植物提取物甘草总黄酮也能对自由基进行清除(2001年川北医学院学报第16卷第I期)。但是直接将小分子加入到电子烟的气道当中，一方面其可能会随着气体被人体吸入则没有了清除自由基的效果，另一方面其与气道的作用不强也没有办法长时间的停留在气道当中已达到长时间清除自由基的效果。因此我们需要用载体将其进行稳定的负载，保证其能长时间有效的发挥作用。
[0004]介孔材料由于其较大的比表面积和较高的比孔容，可以负载大量的功能分子，并且其骨架可以起天然的保护作用，是很好的功能分子载体，可以将自由基捕捉剂分子负载在其中。之前有专利报道用活性炭负载阿魏酸偶联到烟嘴的醋酸乙烯纤维当中，对烟气中的有害成分进行吸附(公开号:CN 1656952A)，说明介孔材料和阿魏酸等抗自由基试剂在香烟中是不影响去烟气成分的。但是在电子烟中并没有类似与传统香烟中的醋酸乙烯酯纤维部分，而取代的是塑料嘴件的部分，所以并不能用直接偶联的方法将自由基捕捉剂接上去。
【发明内容】
[0005]考虑到电子烟气路上的组件多由塑料件制成，因此可以将此类纳米自由基捕捉胶囊(纳米材料负载自由基捕捉剂)作为塑料件的填充剂在注塑的过程中加入，最终得到电子烟的塑料烟嘴滤片，当烟气通过烟嘴的时候可以一定程度上的将里面含有的自由基的量减少。
[0006]本发明的目的在于提供一种捕捉自由基的电子烟滤嘴片的制备方法和产品。以通过物理球磨或者化学合成的方法制备得到的介孔材料为基础，用聚烯酸类的聚合物作为稳定剂，制备得到的载体用于负载自由基捕捉剂，合成一个自由基捕捉胶囊。在电子烟滤嘴片注塑成型的过程中作为添加剂加入其中，直接得到了掺杂自由基捕捉剂胶囊的电子烟滤嘴片；当烟气通过其时，可以一定程度的降低烟气中的自由基含量。
[0007]本发明提出的一种捕捉自由基的电子烟滤嘴片的制备方法，具体步骤如下:
[0008](I)取I?100g的将通过物理球磨或者化学合成方式得到的亚微米级别的介孔材料分散在0.05?1L的去离子水当中，加入0.05?50g的聚烯酸的水溶性聚合物，在高速搅拌、30?70°C的条件下加热反应，反应I?I Oh，得到聚合物稳定的介孔材料。使得介孔材料的表面被聚丙烯酸类聚合物修饰，增强其在溶剂中和聚合物熔体中的稳定性。
[0009](2)取I?5g的自由基捕捉剂溶解于100?500mL的无水乙醇当中，将聚合物稳定的介孔材料5?20g添加到溶液当中，通过高速搅拌的方式将介孔材料均匀分散在溶剂当中；接着在30?60°C的条件下缓慢加热，使得溶剂在30?240min内挥发至剩下约25?50mL之后，停止加热，用真空抽滤的方式将剩下的溶剂除去，再用无水乙醇将滤渣洗涤2?4次，在真空下干燥I?3天，最后得到负载自由基捕捉剂的介孔材料。
[0010](3)将80?100份的聚合物母粒、5?1份改性助剂、I?5份负载自由基捕捉剂的介孔材料、I?3份碳酸钙和I?2份的调色剂加入捏合机加热捏合I?5h后，加入到螺杆挤出机中进行再次造粒。再将得到的塑料粒子在混炼机中射入到滤片成型模具当中，对聚合物熔体进行成型。最后将成型完毕的外壳降温从模具中脱出，干燥后得到捕捉自由基的抗菌电子烟滤嘴片。
[0011]本发明中，步骤(I)中，所使用的聚烯酸类的水溶性聚合物可以是聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丁烯酸等聚烯酸类的聚合物中的一种或者几种混合，其分子量可以是1000?100000g/molο
[0012]本发明中，步骤(I)中，根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:步骤(I)中，所使用的亚微米级别的介孔材料可以是分子筛、活性炭、介孔碳、介孔二氧化硅、介孔四氧化三铁、沸石等中的一种或者多种混合。
[0013]本发明中，步骤(2)中，所使用的自由基捕捉剂可以为阿魏酸、无毒无害的阿魏酸类衍生物、抗坏血酸、维生素Ε、β_胡萝卜素中的一种或者几种的混合。
[0014]本发明中，步骤(2)中，所得到的介孔材料负载自由基捕捉剂材料中自由基捕捉剂的含量为10%?50%。
[0015]本发明中，步骤(3)中，聚合物母粒可以为PP树脂、PC树脂、EVA树脂及ABS树脂中的一种。
[0016]本发明中，步骤(3)中，改性助剂由抗氧化剂和增韧剂组成，其中增韧剂为SB S、SEBS及EVA中的一种或者几种的混合物，其占总的改性助剂的比例可以是80 %?95 % ;抗氧化剂的可以为喹啉类衍生物、亚磷酸脂类衍生物等，其占总的改性助剂的比例可以是5%?20%。
[0017]本发明中，步骤(3)中，调色剂可以是Ti02、炭黑、氧化铁等塑料常见的调色剂，可以单一使用也可与混合使用。
[0018]本发明制备电子烟滤嘴片的原料易得，合成步骤简单，用于一种捕捉自由基的电子烟滤嘴片将具有广泛的市场应用前景。
[0019]本发明利用介孔材料的高比表面性质，可以负载大量的功能分子，我们将自由基捕捉剂通过纳米沉积的方式负载到孔道当中，在聚合物树脂熔融加工成型的时候添加进去，制备得到自由基捕捉剂添加的烟嘴滤片，当电子烟烟气经过滤片的时候，可以对自由基进行一定的吸收作用。本发明所用的均为生物相容性好的材料，对人体无毒无害，可以较容易的制备得到。
【附图说明】
[0020]图1为一种捕捉自由基的电子烟嘴滤片的工作原理结构示意图。
[0021 ]图2为实施例10中介孔纳米二氧化硅负载阿魏酸的材料的热失重分析图。
【具体实施方式】
[0022]为便于更好的理解本发明，下面将结合具体的实施例进一步叙述。
[0023]实施例1:基于介孔碳结构的阿魏酸添加量为18.4%的自由基捕捉胶囊掺和的PP电子烟烟嘴滤片的制备方法
[0024]首先，取500g的亚微米级别的介孔碳材料分散在IL的去离子水当中，加入50g的聚丙烯酸的水溶性聚合物，在高速搅拌、30?70°C的条件下加热反应，反应1h，使得介孔材料的表面被聚丙烯酸类聚合物修饰，增强其在溶剂中和聚合物熔体中的稳定性。接着，取2g的阿魏酸溶解于200mL的无水乙醇当中，将聚合物稳定的介孔材料5g添加到溶液当中，通过高速搅拌的方式将介孔材料均匀分散在溶剂当中；接着在30?60°C的条件下缓慢加热，使得溶剂在30min内挥发至剩下约50mL之后，停止加热，用真空抽滤的方式将剩下的溶剂除去，再用无水乙醇将滤渣洗涤4次;最后将过滤出来的负载自由基捕捉剂的介孔材料在真空下干燥3天。
[0025]将80份的PP树脂母粒、10份改性助剂(80% SBS+20 %亚磷酸脂类抗氧剂)、I份负载自由基捕捉剂的介孔材料、I份碳酸钙和I份的调色剂加入捏合机加热捏合5h后，加入到螺杆挤出机中进行再次造粒。再将得到的塑料粒子在混炼机中射入到滤片成型模具当中，对聚合物熔体进行成型。最后将成型完毕的外壳降温从模具中脱出，干燥后得到捕捉自由基的抗菌电子烟滤嘴片。
[0026]实施例2:基于介孔二氧化硅结构的阿魏酸添加量为23.9%的自由基捕捉胶囊掺和的PP电子烟烟嘴滤片的制备方法
[0027]首先，取500g的亚微米级别的介孔二氧化硅分散在IL的去离子水当中，加入50g的聚甲基丙烯酸的水溶性聚合物，在高速搅拌、30?70°C的条件下加热反应，反应lh，使得介孔材料的表面被聚甲基丙烯酸聚合物修饰，增强其在溶剂中和聚合物熔体中的稳定性。接着，取2g的阿魏酸溶解于200mL的无水乙醇当中，将聚合物稳定的介孔材料5g添加到溶液当中，通过高速搅拌的方式将介孔材料均匀分散在溶剂当中；接着在30?60°C的条件下缓慢加热，使得溶剂在240min内挥发至剩下约25mL之后，停止加热，用真空抽滤的方式将剩下的溶剂除去， 再用无水乙醇将滤渣洗涤2次;最后将过滤出来的负载自由基捕捉剂的介孔材料在真空下干燥I天。
[0028]将100份的PP树脂母粒、5份改性助剂(90% EVA+10 %喹啉类抗氧剂)、5份负载自由基捕捉剂的介孔材料、3份碳酸钙和2份的调色剂加入捏合机加热捏合5h后，加入到螺杆挤出机中进行再次造粒。再将得到的塑料粒子在混炼机中射入到滤片成型模具当中，对聚合物熔体进行成型。最后将成型完毕的外壳降温从模具中脱出，干燥后得到捕捉自由基的抗菌电子烟滤嘴片。
[0029]实施例3:基于介孔多孔沸石结构的维生素E添加量为15.2%的自由基捕捉胶囊掺和的PP电子烟烟嘴滤片的制备方法
[0030]首先，取500g的亚微米级别的多孔沸石分散在IL的去离子水当中，加入50g的聚丁烯酸的水溶性聚合物，在高速搅拌、30?70°C的条件下加热反应，反应5h，使得介孔材料的表面被聚丁烯酸聚合物修饰，增强其在溶剂中和聚合物熔体中的稳定性。接着，取2g的维生素E溶解于200mL的无水乙醇当中，将聚合物稳定的介孔材料5g添加到溶液当中，通过高速搅拌的方式将介孔材料均匀分散在溶剂当中；接着在30?60°C的条件下缓慢加热，使得溶剂在60min内挥发至剩下约40mL之后，停止加热，用真空抽滤的方式将剩下的溶剂除去，再用无水乙醇将滤渣洗涤3次;最后将过滤出来的负载自由基捕捉剂的介孔材料在真空下干燥2天。
[0031]将90份的PP树脂母粒、8份改性助剂(90%SEBS+10%亚磷酸脂类抗氧剂)、2份负载自由基捕捉剂的介孔材料、3份碳酸钙和2份的调色剂加入捏合机加热捏合2h后，加入到螺杆挤出机中进行再次造粒。再将得到的塑料粒子在混炼机中射入到滤片成型模具当中，对聚合物熔体进行成型。最后将成型完毕的外壳降温从模具中脱出，干燥后得到捕捉自由基的抗菌电子烟滤嘴片。
[0032]实施例4:基于介孔四氧化三铁结构的阿魏酸添加量为19.7%的自由基捕捉胶囊掺和的EVA电子烟烟嘴滤片的制备方法
[0033]首先，取500g的亚微米级别的介孔四氧化三铁分散在IL的去离子水当中，加入50g的聚丙烯酸的水溶性聚合物，在高速搅拌、30?70°C的条件下加热反应，反应5h，使得介孔材料的表面被聚丙烯酸类聚合物修饰，增强其在溶剂中和聚合物熔体中的稳定性。接着，取2g的阿魏酸溶解于200mL的无水乙醇当中，将聚合物稳定的介孔材料5g添加到溶液当中，通过高速搅拌的方式将介孔材料均匀分散在溶剂当中；接着在30?60°C的条件下缓慢加热，使得溶剂在120min内挥发至剩下约30mL之后，停止加热，用真空抽滤的方式将剩下的溶剂除去，再用无水乙醇将滤渣洗涤4次;最后将过滤出来的负载自由基捕捉剂的介孔材料在真空下干燥3天。
[0034]将100份的EVA树脂母粒、10份改性助剂(85%SEBS+15%亚磷酸脂类抗氧剂)、5份负载自由基捕捉剂的介孔材料、3份碳酸钙和2份的调色剂加入捏合机加热捏合5h后，加入到螺杆挤出机中进行再次造粒。再将得到的塑料粒子在混炼机中射入到滤片成型模具当中，对聚合物熔体进行成型。最后将成型完毕的外壳降温从模具中脱出，干燥后得到捕捉自由基的抗菌电子烟滤嘴片。
[0035]实施例5:基于介孔二氧化硅结构的抗坏血酸添加量为24.5%的自由基捕捉胶囊掺和的PP电子烟烟嘴滤片的制备方法
[0036]首先，取500g的亚微米级别的介孔二氧化硅分散在IL的去离子水当中，加入50g的聚丙烯酸的水溶性聚合物，在高速搅拌、30?70°C的条件下加热反应，反应8h，使得介孔材料的表面被聚丙烯酸类聚合物修饰，增强其在溶剂中和聚合物熔体中的稳定性。接着，取2g的抗坏血酸溶解于200mL的无水乙醇当中，将聚合物稳定的介孔材料5g添加到溶液当中，通过高速搅拌的方式将介孔材料均匀分散在溶剂当中；接着在30?60°C的条件下缓慢加热，使得溶剂在ISOmin内挥发至剩下约25mL之后，停止加热，用真空抽滤的方式将剩下的溶剂除去，再用无水乙醇将滤渣洗涤4次;最后将过滤出来的负载自由基捕捉剂的介孔材料在真空下干燥2天。
[0037]将80份的PP树脂母粒、5?10份改性助剂(95 % SEBS+5 %亚磷酸脂类抗氧剂)、5份负载自由基捕捉剂的介孔材料、I份碳酸钙和I份的调色剂加入捏合机加热捏合4h后，加入到螺杆挤出机中进行再次造粒。再将得到的塑料粒子在混炼机中射入到滤片成型模具当中，对聚合物熔体进行成型。最后将成型完毕的外壳降温从模具中脱出，干燥后得到捕捉自由基的抗菌电子烟滤嘴片。
[0038]实施例6:基于介孔二氧化硅结构的β_胡萝卜素添加量为23.7%的自由基捕捉胶囊掺和的ABS电子烟烟嘴滤片的制备方法
[0039]首先，取500g的亚微米级别的介孔二氧化硅分散在IL的去离子水当中，加入50g的聚丙烯酸的水溶性聚合物，在高速搅拌、30?70°C的条件下加热反应，反应2h，使得介孔材料的表面被聚丙烯酸类聚合物修饰，增强其在溶剂中和聚合物熔体中的稳定性。接着，取2g的胡萝卜素溶解于200mL的无水乙醇当中，将聚合物稳定的介孔材料5g添加到溶液当中，通过高速搅拌的方式将介孔材料均匀分散在溶剂当中；接着在30?60°C的条件下缓慢加热，使得溶剂在240min内挥发至剩下约30mL之后，停止加热，用真空抽滤的方式将剩下的溶剂除去，再用无水乙醇将滤渣洗涤2次;最后将过滤出来的负载自由基捕捉剂的介孔材料在真空下干燥I天。
[0040]将100份的ABS树脂母粒、10份改性助剂(90%SEBS+10%亚磷酸脂类抗氧剂)、5份负载自由基捕捉剂的介孔材料、3份碳酸钙和2份的调色剂加入捏合机加热捏合5h后，加入到螺杆挤出机中进行再次造粒。再将得到的塑料粒子在混炼机中射入到滤片成型模具当中，对聚合物熔体进行成型。最后将成型完毕的外壳降温从模具中脱出，干燥后得到捕捉自由基的抗菌电子烟滤嘴片。
[0041]实施例7:基于介孔二氧化硅结构的阿魏酸添加量为23.9%的自由基捕捉胶囊掺和的ABS电子烟烟嘴滤片的制备方法
[0042]首先，取500g的亚微米级别的介孔二氧化硅分散在IL的去离子水当中，加入50g的聚丙烯酸的水溶性聚合物，在高速搅拌、30?70°C的条件下加热反应，反应lh，使得介孔材料的表面被聚丙烯酸类聚合物修饰，增强其在溶剂中和聚合物熔体中的稳定性。接着，取2g的阿魏酸溶解于200mL的无水乙醇当中，将聚合物稳定的介孔材料5g添加到溶液当中，通过高速搅拌的方式将介孔材料均匀分散在溶剂当中；接着在30?60°C的条件下缓慢加热，使得溶剂在30min内挥发至剩下约50mL之后，停止加热，用真空抽滤的方式将剩下的溶剂除去，再用无水乙醇将滤渣洗涤4次;最后将过滤出来的负载自由基捕捉剂的介孔材料在真空下干燥3天。
[0043]将80份的ABS树脂母粒、5份改性助剂(80% SEBS+20%乙氧基喹啉)、I份负载自由基捕捉剂的介孔材料、2份碳酸钙和I份的调色剂加入捏合机加热捏合Ih后，加入到螺杆挤出机中进行再次造粒。再将得到的塑料粒子在混炼机中射入到滤片成型模具当中，对聚合物熔体进行成型。最后将成型完毕的外壳降温从模具中脱出，干燥后得到捕捉自由基的抗菌电子烟滤嘴片。
[0044]实施例8:基于介孔二氧化硅结构的阿魏酸添加量为23.9%的自由基捕捉胶囊掺和的PC电子烟烟嘴滤片的制备方法
[0045]首先，取500g的亚微米级别的介孔二氧化硅分散在IL的去离子水当中，加入50g的聚丁烯酸的水溶性聚合物，在高速搅拌、30?70°C的条件下加热反应，反应I?10h，使得介孔材料的表面被聚丁烯酸聚合物修饰，增强其在溶剂中和聚合物熔体中的稳定性。接着，取2g的阿魏酸溶解于200mL的无水乙醇当中，将聚合物稳定的介孔材料5g添加到溶液当中，通过高速搅拌的方式将介孔材料均匀分散在溶剂当中；接着在30?60°C的条件下缓慢加热，使得溶剂在150min内挥发至剩下约35mL之后，停止加热，用真空抽滤的方式将剩下的溶剂除去，再用无水乙醇将滤渣洗涤2次;最后将过滤出来的负载自由基捕捉剂的介孔材料在真空下干燥3天。
[0046]将100份的PC树脂母粒、5份改性助剂(95 % SEBS+5 %亚磷酸脂类抗氧剂)、5份负载自由基捕捉剂的介孔材料、I份碳酸钙和I份的调色剂加入捏合机加热捏合5h后，加入到螺杆挤出机中进行再次造粒。再将得到的塑料粒子在混炼机中射入到滤片成型模具当中，对聚合物熔体进行成型。最后将成型完毕的外壳降温从模具中脱出，干燥后得到捕捉自 由基的抗菌电子烟滤嘴片。
[0047]实施例9:基于介孔二氧化硅结构的阿魏酸添加量为23.9%的自由基捕捉胶囊掺和的EVA电子烟烟嘴滤片的制备方法
[0048]首先，取500g的亚微米级别的介孔二氧化硅分散在IL的去离子水当中，加入50g的聚丙烯酸的水溶性聚合物，在高速搅拌、30?70°C的条件下加热反应，反应I?10h，使得介孔材料的表面被聚丙烯酸类聚合物修饰，增强其在溶剂中和聚合物熔体中的稳定性。接着，取2g的阿魏酸溶解于200mL的无水乙醇当中，将聚合物稳定的介孔材料5g添加到溶液当中，通过高速搅拌的方式将介孔材料均匀分散在溶剂当中；接着在30?60°C的条件下缓慢加热，使得溶剂在30?240min内挥发至剩下约50mL之后，停止加热，用真空抽滤的方式将剩下的溶剂除去，再用无水乙醇将滤渣洗涤2?4次;最后将过滤出来的负载自由基捕捉剂的介孔材料在真空下干燥I?3天。
[0049]将80份的EVA树脂母粒、10份改性助剂(80 % SEBS+20 %喹啉类抗氧剂)、5份负载自由基捕捉剂的介孔材料、I份碳酸钙和I份的调色剂加入捏合机加热捏合5h后，加入到螺杆挤出机中进行再次造粒。再将得到的塑料粒子在混炼机中射入到滤片成型模具当中，对聚合物熔体进行成型。最后将成型完毕的外壳降温从模具中脱出，干燥后得到捕捉自由基的抗菌电子烟滤嘴片。
[0050]实施例10:基于介孔二氧化硅结构的阿魏酸添加量为49.8%的自由基捕捉胶囊掺和的PP电子烟烟嘴滤片的制备方法
[0051 ]首先，取500g的亚微米级别的介孔二氧化硅分散在IL的去离子水当中，加入50g的聚丙烯酸的水溶性聚合物，在高速搅拌、30?70°C的条件下加热反应，反应I?10h，使得介孔材料的表面被聚丙烯酸类聚合物修饰，增强其在溶剂中和聚合物熔体中的稳定性。接着，取5g的阿魏酸溶解于200mL的无水乙醇当中，将聚合物稳定的介孔材料5g添加到溶液当中，通过高速搅拌的方式将介孔材料均匀分散在溶剂当中；接着在30?60°C的条件下缓慢加热，使得溶剂在30min内挥发至剩下约50mL之后，停止加热，用真空抽滤的方式将剩下的溶剂除去，再用无水乙醇将滤渣洗涤4次;最后将过滤出来的负载自由基捕捉剂的介孔材料在真空下干燥I天。
[0052]将80份的PP树脂母粒、10份改性助剂(95% SEBS+5 %喹啉类抗氧剂)、5份负载自由基捕捉剂的介孔材料、I份碳酸钙和2份的调色剂加入捏合机加热捏合Ih后，加入到螺杆挤出机中进行再次造粒。再将得到的塑料粒子在混炼机中射入到滤片成型模具当中，对聚合物熔体进行成型。最后将成型完毕的外壳降温从模具中脱出，干燥后得到捕捉自由基的抗菌电子烟滤嘴片。
[0053]实施例11:基于介孔二氧化硅结构的阿魏酸添加量为10.2%的自由基捕捉胶囊掺和的PP电子烟烟嘴滤片的制备方法
[0054]首先，取500g的亚微米级别的介孔二氧化硅分散在IL的去离子水当中，加入50g的聚丙烯酸的水溶性聚合物，在高速搅拌、30?70°C的条件下加热反应，反应10h，使得介孔材料的表面被聚丙烯酸类聚合物修饰，增强其在溶剂中和聚合物熔体中的稳定性。接着，取Ig的阿魏酸溶解于200mL的无水乙醇当中，将聚合物稳定的介孔材料5g添加到溶液当中，通过高速搅拌的方式将介孔材料均匀分散在溶剂当中；接着在30?60°C的条件下缓慢加热，使得溶剂在240min内挥发至剩下约25mL之后，停止加热，用真空抽滤的方式将剩下的溶剂除去，再用无水乙醇将滤渣洗涤2次;最后将过滤出来的负载自由基捕捉剂的介孔材料在真空下干燥3天。
[0055]将80份的PP树脂母粒、5份改性助剂(80%SEBS+20%亚磷酸脂类抗氧剂)、1份负载自由基捕捉剂的介孔材料、I份碳酸钙和2份的调色剂加入捏合机加热捏合5h后，加入到螺杆挤出机中进行再次造粒。再将得到的塑料粒子在混炼机中射入到滤片成型模具当中，对聚合物熔体进行成型。最后将成型完毕的外壳降温从模具中脱出，干燥后得到捕捉自由基的抗菌电子烟滤嘴片。
[0056]经过试验表明，本发明实施例制备得到的捕捉自由基的电子烟滤嘴片，用于电子烟产品，在吸食过程中对自由基具有一定的捕捉吸收作用。
【主权项】
1.一种捕捉自由基的电子烟滤嘴片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)取I?100g的将通过物理球磨或者化学合成方式得到的亚微米级别的介孔材料分散在0.05?1L的去离子水当中，加入0.05?50g的聚烯酸类的水溶性聚合物，在高速搅拌、30?70°C的条件下加热反应，反应I?I Oh，得到聚合物稳定的介孔材料； (2)取I?5g的自由基捕捉剂溶解于100?500mL的无水乙醇当中，将聚合物稳定的介孔材料5?20g添加到溶液当中，通过高速搅拌的方式将介孔材料均匀分散在溶剂当中；接着在30?60°C的条件下缓慢加热，使得溶剂在30?240min内挥发至剩下25?50mL之后，停止加热，用真空抽滤的方式将剩下的溶剂除去，再用无水乙醇将滤渣洗涤2?4次，在真空下干燥I?3天，最后得到负载自由基捕捉剂的介孔材料； (3)将80?100份的聚合物母粒、5?10份改性助剂、I?5份负载自由基捕捉剂的介孔材料、I?3份碳酸钙和I?2份的调色剂加入捏合机加热捏合I?5h后，加入到螺杆挤出机中进行再次造粒，再将得到的粒子在混炼机中射入到滤片成型模具当中，对聚合物熔体进行成型，最后脱模具、干燥后即得到捕捉自由基的抗菌电子烟滤嘴片。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:步骤(I)中，所述亚微米级别的介孔材料为分子筛、活性炭、介孔碳、介孔二氧化硅、介孔四氧化三铁及沸石中的至少一种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:步骤(I)中，所述聚烯酸类的水溶性聚合物为聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丁烯酸中的至少一种，聚合物分子量为1000?10000g/mol ο4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:步骤(2)中，所述自由基捕捉剂为阿魏酸、无毒无害的阿魏酸类衍生物、抗坏血酸、维生素Ε、β_胡萝卜素中的至少一种。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:步骤(2)中得到的所述负载自由基捕捉剂的介孔材料中，自由基捕捉剂的含量为10%?50%。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:步骤(3)中，近述聚合物母粒为PP树脂、PC树脂、EVA树脂和ABS树脂中的一种。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:步骤(3)中，所述改性助剂由抗氧化剂和增韧剂组成，其中增韧剂占总的改性助剂比例的80%?95% ;抗氧化剂占总的改性助剂比例的5%?20%。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于:所述增韧剂为SBS、SEBS及EVA中的至少一种，所述抗氧化剂为喹啉类衍生物和/或亚磷酸脂类衍生物。9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:步骤(3)中，所述调色剂为Ti02、炭黑、氧化铁等塑料常见的调色剂，可以单一使用也可与混合使用。10.根据权利要求1?8任一所述的制备方法制备得到的一种捕捉自由基的电子烟滤嘴片。
【专利摘要】本发明公开了一种捕捉自由基的电子烟滤嘴片的制备方法。电子烟烟油在加热雾化的过程中由于进过高温可能会产生自由基类的物质，可以通过一些自由基捕捉剂来进行收集和清除。利用介孔材料的高比表面性质，可以负载大量的功能分子，将自由基捕捉剂通过纳米沉积的方式负载到孔道当中，在聚合物树脂熔融加工成型的时候添加进去，制备得到自由基捕捉剂添加的烟嘴滤片，当电子烟烟气经过滤片的时候，可以对自由基进行一定的吸收作用。本发明的制备方法原料易得，所用的均为生物相容性好的材料，对人体无毒无害，可以较容易的制备得到。
【IPC分类】C08L23/12, C08K13/06, C08J5/18, A24F47/00, C08K5/13, C08K5/01, C08L55/02, C08K3/34, C08L69/00, C08L23/08, C08K3/04, C08K5/1545, C08K9/00, C08L53/02, C08K3/36, C08K9/04, C08K3/26, C08K3/22, C08K5/1535
【公开号】CN105504521
【申请号】CN201610063516
【发明人】李典, 田兆福, 陆漓, 梁俊, 黄忠辉, 王萍娟
【申请人】广西中烟工业有限责任公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2016年1月29日
【技术领域】
[0001]本发明属于复合材料技术领域，特别涉及一种捕捉自由基的电子烟滤嘴片的制备方法。
【背景技术】
[0002]电子烟是一种模仿传统卷烟的电子产品，有着与卷烟一样的外观、烟雾、味道和感官。然而电子烟在雾化的过程中温度在300?400摄氏度左右，在这个温度下有报道称其主要的溶剂丙二醇会产生自由基，而且其里面添加的香料等物质也会有可能产生自由基，这是对吸食者而目是不利的。
[0003]在食品科学当中，科学家们已经发现了很多的可以捕捉消耗自由基的物质，例如之前暨南大学的张璟就报道了阿魏酸可以对自由基进行捕捉，并提出了机理(营养学报2005年第27卷第I期)；还有报道称天然的植物提取物甘草总黄酮也能对自由基进行清除(2001年川北医学院学报第16卷第I期)。但是直接将小分子加入到电子烟的气道当中，一方面其可能会随着气体被人体吸入则没有了清除自由基的效果，另一方面其与气道的作用不强也没有办法长时间的停留在气道当中已达到长时间清除自由基的效果。因此我们需要用载体将其进行稳定的负载，保证其能长时间有效的发挥作用。
[0004]介孔材料由于其较大的比表面积和较高的比孔容，可以负载大量的功能分子，并且其骨架可以起天然的保护作用，是很好的功能分子载体，可以将自由基捕捉剂分子负载在其中。之前有专利报道用活性炭负载阿魏酸偶联到烟嘴的醋酸乙烯纤维当中，对烟气中的有害成分进行吸附(公开号:CN 1656952A)，说明介孔材料和阿魏酸等抗自由基试剂在香烟中是不影响去烟气成分的。但是在电子烟中并没有类似与传统香烟中的醋酸乙烯酯纤维部分，而取代的是塑料嘴件的部分，所以并不能用直接偶联的方法将自由基捕捉剂接上去。
【发明内容】
[0005]考虑到电子烟气路上的组件多由塑料件制成，因此可以将此类纳米自由基捕捉胶囊(纳米材料负载自由基捕捉剂)作为塑料件的填充剂在注塑的过程中加入，最终得到电子烟的塑料烟嘴滤片，当烟气通过烟嘴的时候可以一定程度上的将里面含有的自由基的量减少。
[0006]本发明的目的在于提供一种捕捉自由基的电子烟滤嘴片的制备方法和产品。以通过物理球磨或者化学合成的方法制备得到的介孔材料为基础，用聚烯酸类的聚合物作为稳定剂，制备得到的载体用于负载自由基捕捉剂，合成一个自由基捕捉胶囊。在电子烟滤嘴片注塑成型的过程中作为添加剂加入其中，直接得到了掺杂自由基捕捉剂胶囊的电子烟滤嘴片；当烟气通过其时，可以一定程度的降低烟气中的自由基含量。
[0007]本发明提出的一种捕捉自由基的电子烟滤嘴片的制备方法，具体步骤如下:
[0008](I)取I?100g的将通过物理球磨或者化学合成方式得到的亚微米级别的介孔材料分散在0.05?1L的去离子水当中，加入0.05?50g的聚烯酸的水溶性聚合物，在高速搅拌、30?70°C的条件下加热反应，反应I?I Oh，得到聚合物稳定的介孔材料。使得介孔材料的表面被聚丙烯酸类聚合物修饰，增强其在溶剂中和聚合物熔体中的稳定性。
[0009](2)取I?5g的自由基捕捉剂溶解于100?500mL的无水乙醇当中，将聚合物稳定的介孔材料5?20g添加到溶液当中，通过高速搅拌的方式将介孔材料均匀分散在溶剂当中；接着在30?60°C的条件下缓慢加热，使得溶剂在30?240min内挥发至剩下约25?50mL之后，停止加热，用真空抽滤的方式将剩下的溶剂除去，再用无水乙醇将滤渣洗涤2?4次，在真空下干燥I?3天，最后得到负载自由基捕捉剂的介孔材料。
[0010](3)将80?100份的聚合物母粒、5?1份改性助剂、I?5份负载自由基捕捉剂的介孔材料、I?3份碳酸钙和I?2份的调色剂加入捏合机加热捏合I?5h后，加入到螺杆挤出机中进行再次造粒。再将得到的塑料粒子在混炼机中射入到滤片成型模具当中，对聚合物熔体进行成型。最后将成型完毕的外壳降温从模具中脱出，干燥后得到捕捉自由基的抗菌电子烟滤嘴片。
[0011]本发明中，步骤(I)中，所使用的聚烯酸类的水溶性聚合物可以是聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丁烯酸等聚烯酸类的聚合物中的一种或者几种混合，其分子量可以是1000?100000g/molο
[0012]本发明中，步骤(I)中，根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:步骤(I)中，所使用的亚微米级别的介孔材料可以是分子筛、活性炭、介孔碳、介孔二氧化硅、介孔四氧化三铁、沸石等中的一种或者多种混合。
[0013]本发明中，步骤(2)中，所使用的自由基捕捉剂可以为阿魏酸、无毒无害的阿魏酸类衍生物、抗坏血酸、维生素Ε、β_胡萝卜素中的一种或者几种的混合。
[0014]本发明中，步骤(2)中，所得到的介孔材料负载自由基捕捉剂材料中自由基捕捉剂的含量为10%?50%。
[0015]本发明中，步骤(3)中，聚合物母粒可以为PP树脂、PC树脂、EVA树脂及ABS树脂中的一种。
[0016]本发明中，步骤(3)中，改性助剂由抗氧化剂和增韧剂组成，其中增韧剂为SB S、SEBS及EVA中的一种或者几种的混合物，其占总的改性助剂的比例可以是80 %?95 % ;抗氧化剂的可以为喹啉类衍生物、亚磷酸脂类衍生物等，其占总的改性助剂的比例可以是5%?20%。
[0017]本发明中，步骤(3)中，调色剂可以是Ti02、炭黑、氧化铁等塑料常见的调色剂，可以单一使用也可与混合使用。
[0018]本发明制备电子烟滤嘴片的原料易得，合成步骤简单，用于一种捕捉自由基的电子烟滤嘴片将具有广泛的市场应用前景。
[0019]本发明利用介孔材料的高比表面性质，可以负载大量的功能分子，我们将自由基捕捉剂通过纳米沉积的方式负载到孔道当中，在聚合物树脂熔融加工成型的时候添加进去，制备得到自由基捕捉剂添加的烟嘴滤片，当电子烟烟气经过滤片的时候，可以对自由基进行一定的吸收作用。本发明所用的均为生物相容性好的材料，对人体无毒无害，可以较容易的制备得到。
【附图说明】
[0020]图1为一种捕捉自由基的电子烟嘴滤片的工作原理结构示意图。
[0021 ]图2为实施例10中介孔纳米二氧化硅负载阿魏酸的材料的热失重分析图。
【具体实施方式】
[0022]为便于更好的理解本发明，下面将结合具体的实施例进一步叙述。
[0023]实施例1:基于介孔碳结构的阿魏酸添加量为18.4%的自由基捕捉胶囊掺和的PP电子烟烟嘴滤片的制备方法
[0024]首先，取500g的亚微米级别的介孔碳材料分散在IL的去离子水当中，加入50g的聚丙烯酸的水溶性聚合物，在高速搅拌、30?70°C的条件下加热反应，反应1h，使得介孔材料的表面被聚丙烯酸类聚合物修饰，增强其在溶剂中和聚合物熔体中的稳定性。接着，取2g的阿魏酸溶解于200mL的无水乙醇当中，将聚合物稳定的介孔材料5g添加到溶液当中，通过高速搅拌的方式将介孔材料均匀分散在溶剂当中；接着在30?60°C的条件下缓慢加热，使得溶剂在30min内挥发至剩下约50mL之后，停止加热，用真空抽滤的方式将剩下的溶剂除去，再用无水乙醇将滤渣洗涤4次;最后将过滤出来的负载自由基捕捉剂的介孔材料在真空下干燥3天。
[0025]将80份的PP树脂母粒、10份改性助剂(80% SBS+20 %亚磷酸脂类抗氧剂)、I份负载自由基捕捉剂的介孔材料、I份碳酸钙和I份的调色剂加入捏合机加热捏合5h后，加入到螺杆挤出机中进行再次造粒。再将得到的塑料粒子在混炼机中射入到滤片成型模具当中，对聚合物熔体进行成型。最后将成型完毕的外壳降温从模具中脱出，干燥后得到捕捉自由基的抗菌电子烟滤嘴片。
[0026]实施例2:基于介孔二氧化硅结构的阿魏酸添加量为23.9%的自由基捕捉胶囊掺和的PP电子烟烟嘴滤片的制备方法
[0027]首先，取500g的亚微米级别的介孔二氧化硅分散在IL的去离子水当中，加入50g的聚甲基丙烯酸的水溶性聚合物，在高速搅拌、30?70°C的条件下加热反应，反应lh，使得介孔材料的表面被聚甲基丙烯酸聚合物修饰，增强其在溶剂中和聚合物熔体中的稳定性。接着，取2g的阿魏酸溶解于200mL的无水乙醇当中，将聚合物稳定的介孔材料5g添加到溶液当中，通过高速搅拌的方式将介孔材料均匀分散在溶剂当中；接着在30?60°C的条件下缓慢加热，使得溶剂在240min内挥发至剩下约25mL之后，停止加热，用真空抽滤的方式将剩下的溶剂除去， 再用无水乙醇将滤渣洗涤2次;最后将过滤出来的负载自由基捕捉剂的介孔材料在真空下干燥I天。
[0028]将100份的PP树脂母粒、5份改性助剂(90% EVA+10 %喹啉类抗氧剂)、5份负载自由基捕捉剂的介孔材料、3份碳酸钙和2份的调色剂加入捏合机加热捏合5h后，加入到螺杆挤出机中进行再次造粒。再将得到的塑料粒子在混炼机中射入到滤片成型模具当中，对聚合物熔体进行成型。最后将成型完毕的外壳降温从模具中脱出，干燥后得到捕捉自由基的抗菌电子烟滤嘴片。
[0029]实施例3:基于介孔多孔沸石结构的维生素E添加量为15.2%的自由基捕捉胶囊掺和的PP电子烟烟嘴滤片的制备方法
[0030]首先，取500g的亚微米级别的多孔沸石分散在IL的去离子水当中，加入50g的聚丁烯酸的水溶性聚合物，在高速搅拌、30?70°C的条件下加热反应，反应5h，使得介孔材料的表面被聚丁烯酸聚合物修饰，增强其在溶剂中和聚合物熔体中的稳定性。接着，取2g的维生素E溶解于200mL的无水乙醇当中，将聚合物稳定的介孔材料5g添加到溶液当中，通过高速搅拌的方式将介孔材料均匀分散在溶剂当中；接着在30?60°C的条件下缓慢加热，使得溶剂在60min内挥发至剩下约40mL之后，停止加热，用真空抽滤的方式将剩下的溶剂除去，再用无水乙醇将滤渣洗涤3次;最后将过滤出来的负载自由基捕捉剂的介孔材料在真空下干燥2天。
[0031]将90份的PP树脂母粒、8份改性助剂(90%SEBS+10%亚磷酸脂类抗氧剂)、2份负载自由基捕捉剂的介孔材料、3份碳酸钙和2份的调色剂加入捏合机加热捏合2h后，加入到螺杆挤出机中进行再次造粒。再将得到的塑料粒子在混炼机中射入到滤片成型模具当中，对聚合物熔体进行成型。最后将成型完毕的外壳降温从模具中脱出，干燥后得到捕捉自由基的抗菌电子烟滤嘴片。
[0032]实施例4:基于介孔四氧化三铁结构的阿魏酸添加量为19.7%的自由基捕捉胶囊掺和的EVA电子烟烟嘴滤片的制备方法
[0033]首先，取500g的亚微米级别的介孔四氧化三铁分散在IL的去离子水当中，加入50g的聚丙烯酸的水溶性聚合物，在高速搅拌、30?70°C的条件下加热反应，反应5h，使得介孔材料的表面被聚丙烯酸类聚合物修饰，增强其在溶剂中和聚合物熔体中的稳定性。接着，取2g的阿魏酸溶解于200mL的无水乙醇当中，将聚合物稳定的介孔材料5g添加到溶液当中，通过高速搅拌的方式将介孔材料均匀分散在溶剂当中；接着在30?60°C的条件下缓慢加热，使得溶剂在120min内挥发至剩下约30mL之后，停止加热，用真空抽滤的方式将剩下的溶剂除去，再用无水乙醇将滤渣洗涤4次;最后将过滤出来的负载自由基捕捉剂的介孔材料在真空下干燥3天。
[0034]将100份的EVA树脂母粒、10份改性助剂(85%SEBS+15%亚磷酸脂类抗氧剂)、5份负载自由基捕捉剂的介孔材料、3份碳酸钙和2份的调色剂加入捏合机加热捏合5h后，加入到螺杆挤出机中进行再次造粒。再将得到的塑料粒子在混炼机中射入到滤片成型模具当中，对聚合物熔体进行成型。最后将成型完毕的外壳降温从模具中脱出，干燥后得到捕捉自由基的抗菌电子烟滤嘴片。
[0035]实施例5:基于介孔二氧化硅结构的抗坏血酸添加量为24.5%的自由基捕捉胶囊掺和的PP电子烟烟嘴滤片的制备方法
[0036]首先，取500g的亚微米级别的介孔二氧化硅分散在IL的去离子水当中，加入50g的聚丙烯酸的水溶性聚合物，在高速搅拌、30?70°C的条件下加热反应，反应8h，使得介孔材料的表面被聚丙烯酸类聚合物修饰，增强其在溶剂中和聚合物熔体中的稳定性。接着，取2g的抗坏血酸溶解于200mL的无水乙醇当中，将聚合物稳定的介孔材料5g添加到溶液当中，通过高速搅拌的方式将介孔材料均匀分散在溶剂当中；接着在30?60°C的条件下缓慢加热，使得溶剂在ISOmin内挥发至剩下约25mL之后，停止加热，用真空抽滤的方式将剩下的溶剂除去，再用无水乙醇将滤渣洗涤4次;最后将过滤出来的负载自由基捕捉剂的介孔材料在真空下干燥2天。
[0037]将80份的PP树脂母粒、5?10份改性助剂(95 % SEBS+5 %亚磷酸脂类抗氧剂)、5份负载自由基捕捉剂的介孔材料、I份碳酸钙和I份的调色剂加入捏合机加热捏合4h后，加入到螺杆挤出机中进行再次造粒。再将得到的塑料粒子在混炼机中射入到滤片成型模具当中，对聚合物熔体进行成型。最后将成型完毕的外壳降温从模具中脱出，干燥后得到捕捉自由基的抗菌电子烟滤嘴片。
[0038]实施例6:基于介孔二氧化硅结构的β_胡萝卜素添加量为23.7%的自由基捕捉胶囊掺和的ABS电子烟烟嘴滤片的制备方法
[0039]首先，取500g的亚微米级别的介孔二氧化硅分散在IL的去离子水当中，加入50g的聚丙烯酸的水溶性聚合物，在高速搅拌、30?70°C的条件下加热反应，反应2h，使得介孔材料的表面被聚丙烯酸类聚合物修饰，增强其在溶剂中和聚合物熔体中的稳定性。接着，取2g的胡萝卜素溶解于200mL的无水乙醇当中，将聚合物稳定的介孔材料5g添加到溶液当中，通过高速搅拌的方式将介孔材料均匀分散在溶剂当中；接着在30?60°C的条件下缓慢加热，使得溶剂在240min内挥发至剩下约30mL之后，停止加热，用真空抽滤的方式将剩下的溶剂除去，再用无水乙醇将滤渣洗涤2次;最后将过滤出来的负载自由基捕捉剂的介孔材料在真空下干燥I天。
[0040]将100份的ABS树脂母粒、10份改性助剂(90%SEBS+10%亚磷酸脂类抗氧剂)、5份负载自由基捕捉剂的介孔材料、3份碳酸钙和2份的调色剂加入捏合机加热捏合5h后，加入到螺杆挤出机中进行再次造粒。再将得到的塑料粒子在混炼机中射入到滤片成型模具当中，对聚合物熔体进行成型。最后将成型完毕的外壳降温从模具中脱出，干燥后得到捕捉自由基的抗菌电子烟滤嘴片。
[0041]实施例7:基于介孔二氧化硅结构的阿魏酸添加量为23.9%的自由基捕捉胶囊掺和的ABS电子烟烟嘴滤片的制备方法
[0042]首先，取500g的亚微米级别的介孔二氧化硅分散在IL的去离子水当中，加入50g的聚丙烯酸的水溶性聚合物，在高速搅拌、30?70°C的条件下加热反应，反应lh，使得介孔材料的表面被聚丙烯酸类聚合物修饰，增强其在溶剂中和聚合物熔体中的稳定性。接着，取2g的阿魏酸溶解于200mL的无水乙醇当中，将聚合物稳定的介孔材料5g添加到溶液当中，通过高速搅拌的方式将介孔材料均匀分散在溶剂当中；接着在30?60°C的条件下缓慢加热，使得溶剂在30min内挥发至剩下约50mL之后，停止加热，用真空抽滤的方式将剩下的溶剂除去，再用无水乙醇将滤渣洗涤4次;最后将过滤出来的负载自由基捕捉剂的介孔材料在真空下干燥3天。
[0043]将80份的ABS树脂母粒、5份改性助剂(80% SEBS+20%乙氧基喹啉)、I份负载自由基捕捉剂的介孔材料、2份碳酸钙和I份的调色剂加入捏合机加热捏合Ih后，加入到螺杆挤出机中进行再次造粒。再将得到的塑料粒子在混炼机中射入到滤片成型模具当中，对聚合物熔体进行成型。最后将成型完毕的外壳降温从模具中脱出，干燥后得到捕捉自由基的抗菌电子烟滤嘴片。
[0044]实施例8:基于介孔二氧化硅结构的阿魏酸添加量为23.9%的自由基捕捉胶囊掺和的PC电子烟烟嘴滤片的制备方法
[0045]首先，取500g的亚微米级别的介孔二氧化硅分散在IL的去离子水当中，加入50g的聚丁烯酸的水溶性聚合物，在高速搅拌、30?70°C的条件下加热反应，反应I?10h，使得介孔材料的表面被聚丁烯酸聚合物修饰，增强其在溶剂中和聚合物熔体中的稳定性。接着，取2g的阿魏酸溶解于200mL的无水乙醇当中，将聚合物稳定的介孔材料5g添加到溶液当中，通过高速搅拌的方式将介孔材料均匀分散在溶剂当中；接着在30?60°C的条件下缓慢加热，使得溶剂在150min内挥发至剩下约35mL之后，停止加热，用真空抽滤的方式将剩下的溶剂除去，再用无水乙醇将滤渣洗涤2次;最后将过滤出来的负载自由基捕捉剂的介孔材料在真空下干燥3天。
[0046]将100份的PC树脂母粒、5份改性助剂(95 % SEBS+5 %亚磷酸脂类抗氧剂)、5份负载自由基捕捉剂的介孔材料、I份碳酸钙和I份的调色剂加入捏合机加热捏合5h后，加入到螺杆挤出机中进行再次造粒。再将得到的塑料粒子在混炼机中射入到滤片成型模具当中，对聚合物熔体进行成型。最后将成型完毕的外壳降温从模具中脱出，干燥后得到捕捉自 由基的抗菌电子烟滤嘴片。
[0047]实施例9:基于介孔二氧化硅结构的阿魏酸添加量为23.9%的自由基捕捉胶囊掺和的EVA电子烟烟嘴滤片的制备方法
[0048]首先，取500g的亚微米级别的介孔二氧化硅分散在IL的去离子水当中，加入50g的聚丙烯酸的水溶性聚合物，在高速搅拌、30?70°C的条件下加热反应，反应I?10h，使得介孔材料的表面被聚丙烯酸类聚合物修饰，增强其在溶剂中和聚合物熔体中的稳定性。接着，取2g的阿魏酸溶解于200mL的无水乙醇当中，将聚合物稳定的介孔材料5g添加到溶液当中，通过高速搅拌的方式将介孔材料均匀分散在溶剂当中；接着在30?60°C的条件下缓慢加热，使得溶剂在30?240min内挥发至剩下约50mL之后，停止加热，用真空抽滤的方式将剩下的溶剂除去，再用无水乙醇将滤渣洗涤2?4次;最后将过滤出来的负载自由基捕捉剂的介孔材料在真空下干燥I?3天。
[0049]将80份的EVA树脂母粒、10份改性助剂(80 % SEBS+20 %喹啉类抗氧剂)、5份负载自由基捕捉剂的介孔材料、I份碳酸钙和I份的调色剂加入捏合机加热捏合5h后，加入到螺杆挤出机中进行再次造粒。再将得到的塑料粒子在混炼机中射入到滤片成型模具当中，对聚合物熔体进行成型。最后将成型完毕的外壳降温从模具中脱出，干燥后得到捕捉自由基的抗菌电子烟滤嘴片。
[0050]实施例10:基于介孔二氧化硅结构的阿魏酸添加量为49.8%的自由基捕捉胶囊掺和的PP电子烟烟嘴滤片的制备方法
[0051 ]首先，取500g的亚微米级别的介孔二氧化硅分散在IL的去离子水当中，加入50g的聚丙烯酸的水溶性聚合物，在高速搅拌、30?70°C的条件下加热反应，反应I?10h，使得介孔材料的表面被聚丙烯酸类聚合物修饰，增强其在溶剂中和聚合物熔体中的稳定性。接着，取5g的阿魏酸溶解于200mL的无水乙醇当中，将聚合物稳定的介孔材料5g添加到溶液当中，通过高速搅拌的方式将介孔材料均匀分散在溶剂当中；接着在30?60°C的条件下缓慢加热，使得溶剂在30min内挥发至剩下约50mL之后，停止加热，用真空抽滤的方式将剩下的溶剂除去，再用无水乙醇将滤渣洗涤4次;最后将过滤出来的负载自由基捕捉剂的介孔材料在真空下干燥I天。
[0052]将80份的PP树脂母粒、10份改性助剂(95% SEBS+5 %喹啉类抗氧剂)、5份负载自由基捕捉剂的介孔材料、I份碳酸钙和2份的调色剂加入捏合机加热捏合Ih后，加入到螺杆挤出机中进行再次造粒。再将得到的塑料粒子在混炼机中射入到滤片成型模具当中，对聚合物熔体进行成型。最后将成型完毕的外壳降温从模具中脱出，干燥后得到捕捉自由基的抗菌电子烟滤嘴片。
[0053]实施例11:基于介孔二氧化硅结构的阿魏酸添加量为10.2%的自由基捕捉胶囊掺和的PP电子烟烟嘴滤片的制备方法
[0054]首先，取500g的亚微米级别的介孔二氧化硅分散在IL的去离子水当中，加入50g的聚丙烯酸的水溶性聚合物，在高速搅拌、30?70°C的条件下加热反应，反应10h，使得介孔材料的表面被聚丙烯酸类聚合物修饰，增强其在溶剂中和聚合物熔体中的稳定性。接着，取Ig的阿魏酸溶解于200mL的无水乙醇当中，将聚合物稳定的介孔材料5g添加到溶液当中，通过高速搅拌的方式将介孔材料均匀分散在溶剂当中；接着在30?60°C的条件下缓慢加热，使得溶剂在240min内挥发至剩下约25mL之后，停止加热，用真空抽滤的方式将剩下的溶剂除去，再用无水乙醇将滤渣洗涤2次;最后将过滤出来的负载自由基捕捉剂的介孔材料在真空下干燥3天。
[0055]将80份的PP树脂母粒、5份改性助剂(80%SEBS+20%亚磷酸脂类抗氧剂)、1份负载自由基捕捉剂的介孔材料、I份碳酸钙和2份的调色剂加入捏合机加热捏合5h后，加入到螺杆挤出机中进行再次造粒。再将得到的塑料粒子在混炼机中射入到滤片成型模具当中，对聚合物熔体进行成型。最后将成型完毕的外壳降温从模具中脱出，干燥后得到捕捉自由基的抗菌电子烟滤嘴片。
[0056]经过试验表明，本发明实施例制备得到的捕捉自由基的电子烟滤嘴片，用于电子烟产品，在吸食过程中对自由基具有一定的捕捉吸收作用。
【主权项】
1.一种捕捉自由基的电子烟滤嘴片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)取I?100g的将通过物理球磨或者化学合成方式得到的亚微米级别的介孔材料分散在0.05?1L的去离子水当中，加入0.05?50g的聚烯酸类的水溶性聚合物，在高速搅拌、30?70°C的条件下加热反应，反应I?I Oh，得到聚合物稳定的介孔材料； (2)取I?5g的自由基捕捉剂溶解于100?500mL的无水乙醇当中，将聚合物稳定的介孔材料5?20g添加到溶液当中，通过高速搅拌的方式将介孔材料均匀分散在溶剂当中；接着在30?60°C的条件下缓慢加热，使得溶剂在30?240min内挥发至剩下25?50mL之后，停止加热，用真空抽滤的方式将剩下的溶剂除去，再用无水乙醇将滤渣洗涤2?4次，在真空下干燥I?3天，最后得到负载自由基捕捉剂的介孔材料； (3)将80?100份的聚合物母粒、5?10份改性助剂、I?5份负载自由基捕捉剂的介孔材料、I?3份碳酸钙和I?2份的调色剂加入捏合机加热捏合I?5h后，加入到螺杆挤出机中进行再次造粒，再将得到的粒子在混炼机中射入到滤片成型模具当中，对聚合物熔体进行成型，最后脱模具、干燥后即得到捕捉自由基的抗菌电子烟滤嘴片。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:步骤(I)中，所述亚微米级别的介孔材料为分子筛、活性炭、介孔碳、介孔二氧化硅、介孔四氧化三铁及沸石中的至少一种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:步骤(I)中，所述聚烯酸类的水溶性聚合物为聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丁烯酸中的至少一种，聚合物分子量为1000?10000g/mol ο4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:步骤(2)中，所述自由基捕捉剂为阿魏酸、无毒无害的阿魏酸类衍生物、抗坏血酸、维生素Ε、β_胡萝卜素中的至少一种。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:步骤(2)中得到的所述负载自由基捕捉剂的介孔材料中，自由基捕捉剂的含量为10%?50%。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:步骤(3)中，近述聚合物母粒为PP树脂、PC树脂、EVA树脂和ABS树脂中的一种。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:步骤(3)中，所述改性助剂由抗氧化剂和增韧剂组成，其中增韧剂占总的改性助剂比例的80%?95% ;抗氧化剂占总的改性助剂比例的5%?20%。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于:所述增韧剂为SBS、SEBS及EVA中的至少一种，所述抗氧化剂为喹啉类衍生物和/或亚磷酸脂类衍生物。9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于:步骤(3)中，所述调色剂为Ti02、炭黑、氧化铁等塑料常见的调色剂，可以单一使用也可与混合使用。10.根据权利要求1?8任一所述的制备方法制备得到的一种捕捉自由基的电子烟滤嘴片。
【专利摘要】本发明公开了一种捕捉自由基的电子烟滤嘴片的制备方法。电子烟烟油在加热雾化的过程中由于进过高温可能会产生自由基类的物质，可以通过一些自由基捕捉剂来进行收集和清除。利用介孔材料的高比表面性质，可以负载大量的功能分子，将自由基捕捉剂通过纳米沉积的方式负载到孔道当中，在聚合物树脂熔融加工成型的时候添加进去，制备得到自由基捕捉剂添加的烟嘴滤片，当电子烟烟气经过滤片的时候，可以对自由基进行一定的吸收作用。本发明的制备方法原料易得，所用的均为生物相容性好的材料，对人体无毒无害，可以较容易的制备得到。
【IPC分类】C08L23/12, C08K13/06, C08J5/18, A24F47/00, C08K5/13, C08K5/01, C08L55/02, C08K3/34, C08L69/00, C08L23/08, C08K3/04, C08K5/1545, C08K9/00, C08L53/02, C08K3/36, C08K9/04, C08K3/26, C08K3/22, C08K5/1535
【公开号】CN105504521
【申请号】CN201610063516
【发明人】李典, 田兆福, 陆漓, 梁俊, 黄忠辉, 王萍娟
【申请人】广西中烟工业有限责任公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2016年1月29日
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