CN102690493A

CN102690493A - 一种抗菌abs塑料及其制备方法

Info

Publication number: CN102690493A
Application number: CN2012101944177A
Authority: CN
Inventors: 费晓华; 杨胜科; 赵钺; 陈静
Original assignee: Changan University
Current assignee: Changan University
Priority date: 2012-06-13
Filing date: 2012-06-13
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2032-06-13
Also published as: CN102690493B

Abstract

本发明公开了一种抗菌ABS塑料，由以下重量百分比的原料制成：ABS塑料母粒94.5％～98.5％，丙烯腈1.0％～5.0％，纳米银0.001％～0.05％，分散剂0.002％～0.05％，抗氧化剂0.1％～0.5％。本发明还公开了一种抗菌ABS塑料的制备方法，该方法包括以下步骤：将丙烯腈、纳米银和分散剂混合均匀后得混合辅料；将所述混合辅料与ABS塑料母粒、抗氧化剂以及有机溶剂在不锈钢搅拌机内加热搅拌混合，得混合原料；将所述混合原料进行挤出，造粒，获得所述抗菌ABS塑料。本发明工艺简单，所制备的抗菌塑料有较强的抗菌性，并且抗菌塑料的抗菌效果持久。

Description

一种抗菌ABS塑料及其制备方法

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种抗菌ABS塑料及其制备方法。

背景技术

目前，塑料制品在人们的日常生活和工农业生产中占十分重要的地位。随着塑料制品在日用品领域的广泛普及和应用，人们频繁地接触使用塑料制品，从而对塑料制品的要求越来越高。人们常将一些纳米级的银、铜、锌等具备杀菌、抑菌功能的离子添加到塑料制品中，以赋予塑料抗菌功能。当前，抗菌塑料得到了人们的广泛关注。

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)材料表面光泽度好，大多数电器的外壳采用其制备，但是ABS塑料材料的抗菌性能很差。ABS塑料材料易被各种有害细菌污染，在湿度适合的情况下，极易繁殖细菌。通过添加一些抗菌剂，得到的抗菌ABS塑料能够有效解决此问题。目前，常用的塑料抗菌剂有机抗菌剂和无机抗菌剂两类。有机抗菌剂主要有季铵盐类、醚类、苯酚类、噻唑类、联苯醚类化合物等，其特点是杀菌速度快、抗菌谱广，但是，其抗菌功能耐热性能差，抗菌有效期短。无机抗菌剂主要为银、锌等离子及其化合物或络合物，其特点是耐热性好，抗菌谱广，安全性高，抗菌有效期长等。

公开号为CN101245191A的发明专利采用如下方法制备抗菌塑料：首先将纳米银溶液喷洒到塑料颗粒上，放进搅拌机中搅拌混合均匀，再进行干燥，然后以该塑料颗粒为原料生产出抗菌塑料制品。由于此种方法在常温下进行，并且用常规方法所得，所以制备的抗菌塑料制品的抗菌性能不能得到充分发挥，同时随着抗菌剂的的释放，抗菌活性越来越小，抗菌剂易失活、失效而达不到抗菌目的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是在于针对上述现有技术中的不足，提供了一种具有很强的抗菌性能且抗菌效果持久的抗菌ABS塑料。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种抗菌ABS塑料，其特征在于，所述抗菌ABS塑料由以下重量百分比的原料制成：ABS塑料母粒94.5％～98.5％，丙烯腈1.0％～5.0％，纳米银0.001％～0.05％，分散剂0.002％～0.05％，抗氧化剂0.1％～0.5％；所述分散剂为沸石、硅石、膨润土、海泡石或硅藻土；所述抗氧化剂为抗氧剂JX-168、抗氧剂MD-1024、抗氧剂JX-1076或抗氧剂702。

上述的一种抗菌ABS塑料，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：ABS塑料母粒96％～97.5％，丙烯腈2.1％～3.6％，纳米银0.01％～0.04％，分散剂0.02％～0.03％，抗氧化剂0.2％～0.4％。

上述的一种抗菌ABS塑料，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：ABS塑料母粒97％，丙烯腈2.66％，纳米银0.02％，分散剂0.02％，抗氧化剂0.3％。

上述的一种抗菌ABS塑料，其特征在于，所述丙烯腈的质量纯度≥98％；所述丙烯腈为在已经包裹有分散剂和纳米银的ABS塑料表面外延生长，形成一层新的有机包裹体，避免分散剂及纳米银的脱落。

上述的一种抗菌ABS塑料，其特征在于，所述纳米银的平均粒径为5nm～100nm。

本发明还提供了一种抗菌ABS塑料的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤一、将丙烯腈、纳米银和分散剂按重量百分比加入到搅拌器中，以每分钟40～60转的转速搅拌30min，得到混合辅料；

步骤二、将ABS塑料母粒和抗氧化剂按重量百分比混合均匀后，与有机溶剂以及步骤一中所述混合辅料一起置入不锈钢搅拌机中，在40～60℃温度下加热10～20min，并同时用搅拌器以每分钟40～60转的转速进行搅拌，而后得混合原料；

步骤三、将步骤二中的混合原料在双螺杆挤出机中挤出，造粒，获得抗菌ABS塑料。

上述的一种抗菌ABS塑料的制备方法，其特征在于，步骤二中所述有机溶剂为丙酮、甲醇、乙醇或异丙醇，有机溶剂的用量为使抗氧化剂完全溶解。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明制备的抗菌ABS塑料，不但具有良好光泽度，而且具有很强的抗菌性能，这种塑料可以部分替代现有的应用于家电的ABS塑料，能达到抗菌的效果，同时还具有高光泽表面效果，比传统ABS塑料更有竞争优势，更符合现代人健康环保的生活理念。

2、本发明的制备方法工艺简单，生产容易，所制成的抗菌塑料有较强的抗菌性，并且抗菌塑料抗菌效果持久。

下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

具体实施方式

实施例1

本实施例抗菌ABS塑料，由以下重量百分比的原料制成：ABS塑料母粒98.5％，丙烯腈1％，纳米银0.05％，分散剂0.03％，抗氧化剂0.42％；所述ABS塑料母粒为LG化学公司的ABS HI100Y；所述丙烯腈的质量纯度≥98％；所述纳米银的平均粒径为5nm；所述分散剂为沸石，抗氧化剂为抗氧剂JX-168；本实施例所述分散剂还可以为硅石、膨润土、海泡石或硅藻土，抗氧化剂还可以为抗氧剂MD-1024、抗氧剂JX-1076或抗氧剂702。

本实施例的抗菌ABS塑料的制备方法包括以下步骤：

步骤一、将丙烯腈、纳米银和分散剂按重量百分比加入到搅拌器中，以每分钟40转的转速搅拌30min，得到混合辅料；

步骤二、将ABS塑料母粒和抗氧化剂按重量百分比混合均匀后，与丙酮以及步骤一中所述混合辅料一起置入不锈钢搅拌机中，在60℃温度下加热10min，并同时用搅拌器以每分钟60转的转速进行搅拌，而后得混合原料；

步骤三、将步骤二中所得混合原料在双螺杆挤出机中挤出，造粒，获得抗菌ABS塑料。

上述步骤二中所述丙酮，其用量为使抗氧剂JX-168完全溶解，当抗菌ABS塑料制备完成之后，有机溶剂丙酮完全挥发。

实施例2

本实施例与实施例1相同，其中不同之处在于：抗菌ABS塑料按重量百分比由以下原料制成：ABS塑料母粒94.5％，丙烯腈5％，纳米银0.001％，分散剂0.002％，抗氧化剂0.497％；所述ABS塑料母粒为LG化学公司的ABS HI100Y；所述丙烯腈的质量纯度≥98％；所述纳米银的平均粒径为20nm；所述分散剂为硅石，抗氧化剂为抗氧剂JX-168；本实施例所述分散剂还可以为沸石、膨润土、海泡石或硅藻土，抗氧化剂还可以为抗氧剂MD-1024、抗氧剂JX-1076或抗氧剂702。

实施例3

本实施例与实施例1相同，其中不同之处在于：抗菌ABS塑料由以下重量百分比的原料制成：ABS塑料母粒95.91％，丙烯腈3.6％，纳米银0.04％，分散剂0.05％，抗氧化剂0.4％；所述ABS塑料母粒为LG化学公司的ABS HI100Y；所述丙烯腈的质量纯度≥98％；所述纳米银的平均粒径为30nm；所述分散剂为膨润土，抗氧化剂为抗氧剂JX-168；本实施例所述分散剂还可以为沸石、硅石、海泡石或硅藻土，抗氧化剂还可以为抗氧剂MD-1024、抗氧剂JX-1076或抗氧剂702。

实施例4

本实施例抗菌ABS塑料，由以下重量百分比的原料制成：ABS塑料母粒96.0％，丙烯腈3.84％，纳米银0.01％，分散剂0.05％，抗氧化剂0.1％；所述ABS塑料母粒为LG化学公司的ABS HI100Y；所述丙烯腈的质量纯度≥98％；所述纳米银的平均粒径为50nm；所述分散剂为海泡石，抗氧化剂为抗氧剂MD-1024；本实施例所述分散剂还可以为沸石、硅石、膨润土或硅藻土，抗氧化剂还可以为抗氧剂JX-168、抗氧剂JX-1076或抗氧剂702。

本实施例的抗菌ABS塑料的制备方法包括以下步骤：

步骤一、将丙烯腈、纳米银和分散剂按重量百分比加入到搅拌器中，以每分钟50转的转速搅拌30min，得到混合辅料；

步骤二、将ABS塑料母粒和抗氧化剂按重量百分比混合均匀后，与甲醇以及步骤一中所述混合辅料一起置入不锈钢搅拌机中，在50℃温度下加热15min，并同时用搅拌器以每分钟50转的转速进行搅拌，而后得混合原料；

上述步骤二中所述甲醇，其用量为使抗氧剂MD-1024完全溶解，当抗菌ABS塑料制备完成之后，有机溶剂甲醇完全挥发。

实施例5

本实施例与实施例4相同，其中不同之处在于：抗菌ABS塑料由以下重量百分比的原料制成：ABS塑料母粒97.5％，丙烯腈2.28％，纳米银0.01％，分散剂0.01％，抗氧化剂0.2％；所述ABS塑料母粒为LG化学公司的ABS HI100Y；所述丙烯腈的质量纯度≥98％；所述纳米银平均粒径为70nm；所述分散剂为硅藻土，抗氧化剂为抗氧剂MD-1024；本实施例所述分散剂还可以为沸石、硅石、膨润土或海泡石，抗氧化剂还可以为抗氧剂JX-168、抗氧剂JX-1076或抗氧剂702。

实施例6

本实施例与实施例4相同，其中不同之处在于：抗菌ABS塑料由以下重量百分比的原料制成：ABS塑料母粒97.55％，丙烯腈2.1％，纳米银0.03％，分散剂0.02％，抗氧化剂0.3％；所述ABS塑料母粒为LG化学公司的ABS HI100Y；所述丙烯腈的质量纯度≥98％；所述纳米银平均粒径为30nm；所述分散剂为沸石，抗氧化剂为抗氧剂MD-1024；本实施例所述分散剂还可以为硅石、膨润土、海泡石或硅藻土，抗氧化剂还可以为抗氧剂JX-168、抗氧剂JX-1076或抗氧剂702。

实施例7

本实施例抗菌ABS塑料，由以下重量百分比的原料制成：ABS塑料母粒97.0％，丙烯腈2.66％，纳米银0.02％，分散剂0.02％，抗氧化剂0.3％；所述ABS塑料母粒为LG化学公司的ABS HI100Y；所述丙烯腈的质量纯度≥98％；所述纳米银平均粒径为80nm；所述分散剂为沸石，抗氧化剂为抗氧剂702；本实施例所述分散剂还可以为硅石、膨润土、海泡石或硅藻土，抗氧化剂还可以为抗氧剂JX-168、抗氧剂MD-1024或抗氧剂JX-1076。

本实施例的抗菌ABS塑料的制备方法包括以下步骤：

步骤一、将丙烯腈、纳米银和分散剂按重量百分比加入到搅拌器中，以每分钟60转的转速搅拌30min，得到混合辅料；

步骤二、将ABS塑料母粒和抗氧化剂按重量百分比混合均匀后，与异丙醇以及步骤一中所述混合辅料一起置入不锈钢搅拌机中，在40℃温度下加热20min，并同时用搅拌器以每分钟40转的转速进行搅拌，而后得混合原料；

上述步骤二中所述异丙醇，其用量为使抗氧剂702完全溶解，当抗菌ABS塑料制备完成之后，有机溶剂异丙醇完全挥发。

实施例8

本实施例与实施例7相同，其中不同之处在于：抗菌ABS塑料由以下重量百分比的原料制成：ABS塑料母粒96.5％，丙烯腈3.145％，纳米银0.03％，分散剂0.025％，抗氧化剂0.3％；所述ABS塑料母粒为LG化学公司的ABS HI100Y；所述丙烯腈的质量纯度≥98％；所述纳米银平均粒径为90nm；所述分散剂为沸石，抗氧化剂为抗氧剂702；本实施例所述分散剂还可以为硅石、膨润土、海泡石或硅藻土，抗氧化剂还可以为抗氧剂JX-168、抗氧剂MD-1024或抗氧剂JX-1076。

实施例9

本实施例与实施例7相同，其中不同之处在于：抗菌ABS塑料由以下重量百分比的原料制成：ABS塑料母粒95.5％，丙烯腈3.96％，纳米银0.02％，分散剂0.02％，抗氧化剂0.5％；所述ABS塑料母粒为LG化学公司的ABS HI100Y；所述丙烯腈的质量纯度≥98％；所述纳米银平均粒径为100nm；所述分散剂为沸石，抗氧化剂为抗氧剂702；本实施例所述分散剂还可以为硅石、膨润土、海泡石或硅藻土，抗氧化剂还可以为抗氧剂JX-168、抗氧剂MD-1024或抗氧剂JX-1076。

本发明实施例1至实施例9制备的抗菌ABS塑料的抗菌性能如表1所示。

抗菌ABS塑料的抗菌性能测试：

抗菌性能检测参照中华人民共和国国轻工行业标准QB/T2591-2003，采用贴膜法，考察样品24h的抗菌率，菌落总数测定参照GB/T4789.2-2003计数。将粒料热压成型制成50mm×50mm抗菌样板。抗菌率的计算式如下：

R(％)＝(B-C)/B×100

其中R为抗菌率(％)；B为空白对照样品平均回收菌数，cfu/片；C为抗菌塑料样品平均回收菌数，cfu/片。

表1

从上述表1的试验结果可以看出，ABS塑料母粒、丙烯腈、纳米银、分散剂和抗氧剂的含量在本发明范围内变化时，得到的抗菌ABS塑料的抗菌性能均比较好。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims

1.一种抗菌ABS塑料，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：ABS塑料母粒94.5％～98.5％，丙烯腈1.0％～5.0％，纳米银0.001％～0.05％，分散剂0.002％～0.05％，抗氧化剂0.1％～0.5％；所述分散剂为沸石、硅石、膨润土、海泡石或硅藻土；所述抗氧化剂为抗氧剂JX-168、抗氧剂MD-1024、抗氧剂JX-1076或抗氧剂702。

2.根据权利要求1所述的一种抗菌ABS塑料，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：ABS塑料母粒96％～97.5％，丙烯腈2.1％～3.6％，纳米银0.01％～0.04％，分散剂0.02％～0.03％，抗氧化剂0.2％～0.4％。

3.根据权利要求2所述的一种抗菌ABS塑料，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：ABS塑料母粒97％，丙烯腈2.66％，纳米银0.02％，分散剂0.02％，抗氧化剂0.3％。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种抗菌ABS塑料，其特征在于，所述丙烯腈的质量纯度≥98％。

5.根据权利要求1、2或3所述的一种抗菌ABS塑料，其特征在于，所述纳米银的平均粒径为5nm～100nm。

6.一种制备如权利要求1、2或3所述抗菌ABS塑料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤二、将ABS塑料母粒和抗氧化剂按重量百分比混合均匀后，与有机溶剂以及步骤一中所述混料辅料一起置入不锈钢搅拌机中，在40～60℃温度下加热10～20min，同时用搅拌器以每分钟40～60转的转速进行搅拌，得混合原料；

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤二中所述有机溶剂为丙酮、甲醇、乙醇或异丙醇，有机溶剂的用量为使抗氧化剂完全溶解。