CN102838826A

CN102838826A - 一种汽车内饰件用抗菌asa塑料及其制备方法

Info

Publication number: CN102838826A
Application number: CN2012103643615A
Authority: CN
Inventors: 赵海应; 张荣福; 印玲
Original assignee: Shanghai Hans Mould Shape Co Ltd
Current assignee: Shanghai Hans Mould Shape Co Ltd
Priority date: 2012-09-26
Filing date: 2012-09-26
Publication date: 2012-12-26

Abstract

本发明公开了一种汽车内饰件用抗菌ASA塑料及其制备方法。所述汽车内饰件用抗菌ASA塑料，包括下述重量份的组分：ASA树脂300份，复合抗菌剂0.5-5份，分散剂0.5-3份。其中，所述复合抗菌剂由有机抗菌剂和无机抗菌剂组成，有机抗菌剂与无机抗菌剂的重量比为1:1~1:4。按配比称取各原料，混合均匀后，熔融混炼、挤出造粒，即可制得。本发明的汽车内饰件用抗菌ASA塑料，具有高效、持续、广谱、安全的抗菌效果。同时保持了良好的拉升强度、弯曲模量和悬臂梁缺口冲击强度等参数，可以用注塑工艺轻易加工成各种形状的汽车内饰件，如手套箱内盖板、手套箱斗、仪表板、面板储物盒。

Description

一种汽车内饰件用抗菌ASA塑料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种塑料材料及其制备方法，尤其涉及一种汽车内饰件用抗菌ASA塑料及其制备方法。

背景技术

丙烯酸-苯乙烯-丙烯腈，英文名：Acrylonitrile Styrene Acrylatecopolymer，缩写为ASA树脂，是由丙烯腈（acrylonitrile）、苯乙烯（Styrene）、丙烯酸酯（Acrylate）组成的三元接枝共聚物，它是以聚丙烯酸酯为主链，用丙烯腈、苯乙烯单体接枝共聚而成的非结晶型聚合物。ASA树脂最早于1962年由德国的BASF公司工业化生产，随后日本日立化成也实现了工业化生产，目前，ASA树脂是美国GE公司的主要产品之一。

ASA为一种不透明的黄色无定型聚合物，无毒无臭，本身阻燃性达到UL94HB级，拉伸强度为38-48MPa，在1.83MPa负荷下热变形温度为85-105℃，可长期在-20~75℃下使用，具有较好的耐热性和耐环境应力开裂性，同时耐油、耐盐酸溶液、耐烯酸和碱，但不耐酯类、酮类、芳香类、氯代类和醇类的寝室。

ASA树脂与ABS树脂相比较，它不含有双键，因此可以抵抗紫外线照射下引起的降解、老化和褪色，同时在加工中可耐热氧的作用，防止分解和变色。因此ASA塑料成为塑料中耐候性最好的品种之一，其抗老化性能比ABS塑料高10倍以上。由于ASA具有的诸多优势，目前正逐步在工业领域被广泛应用。在汽车领域可以用注塑工艺轻易加工成各种形状的汽车内饰件，如手套箱内盖板、手套箱斗、仪表板、面板储物盒等等。

汽车内饰件大多与人体直接或间接接触，对于卫生要求较高，而且汽车内饰件本身在一些高温、光照等条件下，容易滋生细菌或形成有害物质，影响车内空气质量，危害汽车乘坐者的健康。因此开发一种汽车内饰件用抗菌ASA塑料具有重要的现实意义。

但是，ASA树脂的抗拒性能的改进相对于聚丙烯、聚乙烯等非极性塑料的抗菌具有较大的难度。目前，抗菌剂分为无机抗菌剂和有机抗菌剂，在无机抗菌剂中，银系抗菌剂的效果优于铜系抗菌剂，铜系抗菌剂的效果优于锌系抗菌剂，但是使用银系无机抗菌剂时，由于银离子的化学性质活泼且对光、热敏感，易使塑料发生变色；使用锌、铜等非银系无机抗菌剂，虽然不易变色，但是抗菌效果低，使用量大；使用有机抗菌剂，由于ASA加工温度相对较高，容易引起有机抗菌剂的分解，而且部分有机合成化合物制成的抗菌剂易产生毒副产物、安全性能低。因此，目前使用的抗菌ASA塑料普遍存在耐热性差，抗菌剂分散不均匀，抗菌效果持续时间短等缺点。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题之一提供一种汽车内饰件用抗菌ASA塑料。

本发明所要解决的技术问题之二提供上述汽车内饰件用抗菌ASA塑料的制备方法。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

一种汽车内饰件用抗菌ASA塑料，包括下述重量份的组分：ASA树脂300份，复合抗菌剂0.5-5份，分散剂0.5-3份。

其中，

所述分散剂为硬脂酸、聚乙烯蜡、液体石蜡中的一种或其混合物。

所述复合抗菌剂由有机抗菌剂和无机抗菌剂组成，有机抗菌剂与无机抗菌剂的重量比为1:1~1:4。

所述无机抗菌剂为纳米氧化锌、纳米氧化银和纳米氧化铜中的一种或其混合物；优选的，由下述组分按重量份组成：纳米氧化银10-20份，纳米氧化锌20-40份，纳米氧化铜0-20份。

所述有机抗菌剂为聚硅氧烷、有机氯化物中的一种或其混合物。

优选的，所述有机氯化物为三氯均二苯脲或2,4,4’-三氯-2’-羟基二苯醚。

优选的，复合抗菌剂由下述组分按重量份组成：纳米氧化银10-20份，纳米氧化锌20-40份，纳米氧化铜0-20份，聚硅氧烷5-20份，三氯均二苯脲10-30份。

本发明还提供了上述汽车内饰件用抗菌ASA塑料的制备方法：

按配比称取各原料，混合均匀后，熔融混炼、挤出造粒，即获得所述汽车内饰件用抗菌ASA塑料。

显然，在本发明中为提高产品的其他性能，还可以适应性地添加其他助剂，如阻燃剂、着色剂和抗氧剂等。

具体的，在本发明中：

硬脂酸，别名：十八烷酸，英文名：stearic acid，分子式C₁₈H₃₆O₂，CAS号：57-11-4。

聚乙烯蜡，别名PE蜡，是一种化工材料，成色为白色小微珠状/片状，由乙烯聚合橡胶加工剂而形成的，其具有熔点较高、硬度大、光泽度高、颜色雪白等特点。主要型号有CH-2、CH-4、CH-5、CH-6、CH-8、CH-9、CH-10和CH-11。聚乙烯蜡可以增加ASA树脂的流动性。

液体石蜡，别名：石蜡油、白油，英文名：liquid paraffin。液体石蜡是从原油分馏所得到的无色无味的混合物。它可以分成轻质矿物油及一般矿物油两种，而轻质矿物油的比重及黏稠度较低。液体石蜡主要成分为C₁₆-C₂₀正构烷烃。

纳米氧化银，粒径为10-80nm。

纳米氧化锌，粒径为10-80nm。

纳米氧化铜，粒径为10-80nm。

聚硅氧烷，别名：硅酮，聚有机硅氧烷，英文名：polysiloxane，silicone。是一类以重复的Si-O键为主链，硅原子上直接连接有机基团的聚合物，其结构式为：

三氯均二苯脲，CAS号：101-20-2，分子式：C₁₃H₉Cl₃N₂O，英文名称：Triclocarban，中文别名：三氯卡巴、三氯碳酰苯胺。三氯均二苯脲很容易穿过细胞膜，使细菌和真菌赖以生存的一种特殊酶——酰基菌蛋白还原酶中毒，导致微生物死亡，人类细胞由于没有这种酶，所以该化合物对人类细胞无毒，具有广谱抗菌性，对革兰氏阴性和革兰氏阳性菌、真菌和部分病毒等病原体微生物都有抑制和杀灭效果，对光、热稳定。

2,4,4’-三氯-2’-羟基二苯醚，别名：玉洁新、三氯生、特可新、5-氯-2-(2,4-二氯苯氧基)苯酚、英文名：Phenol，5-chloro-2-(2,4-dichlorophenoxy)，缩写为DP300，CAS号：3380-34-5，分子式：C₁₂H₇Cl₃O₄。无毒，具有广谱抗菌效果。

本发明制备的抗菌ASA树脂，具有广谱抗菌效果，使用有机-无机复合抗菌剂，将有机抗菌剂和无机抗菌剂的缺点进行了互补，可以减少有机抗菌剂的使用量，从而降低有机抗菌剂产生毒副产物的可能，更有利于人的健康，满足环保、卫生的要求，而且本发明优选的聚硅氧烷、三氯均二苯脲或2,4,4’-三氯-2’-羟基二苯醚等有机抗菌剂，均为无毒无害的有机抗菌剂，使用安全。有机抗菌剂与无机抗菌剂复合使用，达到高效、持续、广谱、安全的抗菌效果。

在无机抗菌剂中，银系抗菌剂的抗菌效果要优于非银系抗菌剂，但是将银系抗菌剂和非银系抗菌剂配伍使用，一方面可以减少银系抗菌剂的用量，防止ASA塑料变色，另一方面银系抗菌剂可以增强非银系抗菌剂的抗菌效果和持续时间，同时纳米氧化锌、纳米氧化铜的价格要低于纳米氧化银，有助于节约生产成本，提高经济效益。另外，试验中，发明人意外的发现几种抗菌剂进行复配，还具有协同抗菌效果，具体机理仍有待进一步研究。使用有机-无机复合抗菌剂的ASA塑料，长期使用后仍具有强效的抑制细菌、杀灭细菌、防霉的效果，且不受光照、温度等因素的影响。

本发明的汽车内饰件用抗菌ASA塑料，可以用注塑工艺轻易加工成各种形状的汽车内饰件，如手套箱内盖板、手套箱斗、仪表板、面板储物盒。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述。

实施例1

按照表1中对应实施例1数据称取各原料后，将各组分加入到高速混合机中，室温下控制转速在300-350转/分钟，混合5-10分钟，取出后转入螺杆挤出机中，在180-220℃温度下挤出造粒，即获得所述汽车内饰件用抗菌ASA塑料。

本发明实施例中所选ASA树脂为1,4-丁二醇与对苯二甲酸缩聚而成的热塑性聚酯树脂，实施本发明时也可以选择1,4-丁二醇与对苯二甲酸酯缩聚而成的热塑性聚酯树脂。

表1：汽车内饰件用抗菌ASA塑料配方表单位：公斤

实施例1

实施例2

实施例3

实施例4

实施例5

实施例6

对比例1

对比例2

ASA树脂

300

纳米氧化银

2

/

1

0.5

/

1

4

/

纳米氧化锌

/

2

/

2

/

纳米氧化铜

/

1

/

0.5

/

0.5

/

聚硅氧烷

/

1

0.5

/

0.5

/

4

三氯均二苯脲

2

/

1

/

0.5

1

/

DP300

/

0.5

/

硬脂酸

1

/

0.5

1

聚乙烯蜡

/

1

/

0.5

/

液体石蜡

/

1

/

表1中，所选ASA树脂为德国巴斯夫公司生产的ASA 777K；纳米氧化锌，粒径为10-80nm；纳米氧化银，粒径为10-80nm；纳米氧化铜，粒径为10-80nm。

实施例2

按照表1中对应实施例2数据称取各原料。采用实施例1所述的方法制备所述汽车内饰件用抗菌ASA塑料。

实施例3

按照表1中对应实施例3数据称取各原料。采用实施例1所述的方法制备所述汽车内饰件用抗菌ASA塑料。

实施例4

按照表1中对应实施例4数据称取各原料。采用实施例1所述的方法制备所述汽车内饰件用抗菌ASA塑料。

实施例5

按照表1中对应实施例5数据称取各原料。采用实施例1所述的方法制备所述汽车内饰件用抗菌ASA塑料。

实施例6

按照表1中对应实施例6数据称取各原料。采用实施例1所述的方法制备所述汽车内饰件用抗菌ASA塑料。

对比例1

按照表1中对应对比例1数据称取各原料。采用实施例1所述的方法制备所述汽车内饰件用抗菌ASA塑料。

对比例2

按照表1中对应对比例2数据称取各原料。采用实施例1所述的方法制备所述汽车内饰件用抗菌ASA塑料。

测试例

对实施例1~6和对比例1~2 ASA塑料的常规性能和抗菌性能进行测试。

抗菌测试标准：QB/T 2591-2003A《抗菌塑料抗菌性能试验方法和抗菌效果》

检测用菌：

大肠杆菌（Escherichia coli）ATCC 25922，

金黄色葡萄球菌（Staphy lococcus aureus）ATCC 6538。

表2：ASA塑料性能测试表

	拉升强度	弯曲模量	缺口冲击强度	大肠杆菌抗菌率	金黄色葡萄球菌
						实施例1	46.7	2305	17.5	96.0	97.2
实施例2	48.0	2287	16.4	96.6	97.4
						实施例3	46.5	2335	16.9	98.5	99.2
实施例4	47.2	2380	17.2	97.9	98.0
						实施例5	45.3	2294	18.0	99.4	99.1
实施例6	46.3	2366	17.6	99.9	99.9
						对比例1	46.9	2270	16.5	91.2	90.0
对比例2	45.8	2310	17.1	89.9	92.7

通过本发明中的大量实验可以看出，使用有机-无机复合抗菌剂制备的抗菌ASA树脂，具有广谱抗菌效果，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀灭率均在96%以上，按照实施例6的复配组成，其抗菌效果远高于使用抗菌剂总质量相同的对比例1（无机抗菌剂）和对比例2（有机抗菌剂）。

进一步的，使用有机-无机复合抗菌剂，可以减少有机抗菌剂的使用量，从而降低有机抗菌剂产生毒副产物的可能，更有利于人的健康，满足环保、卫生的要求，而且本发明优选的聚硅氧烷、三氯均二苯脲或2,4,4’-三氯-2’-羟基二苯醚等有机抗菌剂，均为无毒无害的有机抗菌剂，使用安全。有机抗菌剂与无机抗菌剂复合使用，达到高效、持续、广谱、安全的抗菌效果。

将无机抗菌剂中的银系抗菌剂和非银系抗菌剂进行配伍使用，一方面银系抗菌剂可以增强非银系抗菌剂的抗菌效果和持续时间，另一方面可以减少银系抗菌剂的用量，纳米氧化锌、纳米氧化铜的价格要低于纳米氧化银，有助于节约生产成本，提高经济效益。

试验中，发明人意外的发现几种抗菌剂进行复配，还具有协同抗菌效果，具体机理仍有待进一步研究。使用有机-无机复合抗菌剂的ASA塑料，经过长期试验，仍具有强效的抑制细菌、杀灭细菌、防霉的效果，且不受光照、温度等因素的影响。

从ASA塑料常规性能数据中可以看出，按照实施例1~6的方法值得的抗菌ASA塑料保持了良好的拉升强度、弯曲模量和悬臂梁缺口冲击强度等参数，可以用注塑工艺轻易加工成各种形状的汽车内饰件，如手套箱内盖板、手套箱斗、仪表板、面板储物盒。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims

1.一种汽车内饰件用抗菌ASA塑料，其特征在于，包括下述重量份的组分：ASA树脂300份，复合抗菌剂0.5-5份，分散剂0.5-3份。

2.如权利要求1所述的汽车内饰件用抗菌ASA塑料，其特征在于：所述复合抗菌剂由有机抗菌剂和无机抗菌剂组成，有机抗菌剂与无机抗菌剂的重量比为1:1~1:4。

3.如权利要求2所述的汽车内饰件用抗菌ASA塑料，其特征在于：所述无机抗菌剂为纳米氧化锌、纳米氧化银和纳米氧化铜中的一种或其混合物。

4.如权利要求3所述的汽车内饰件用抗菌ASA塑料，其特征在于：所述无机抗菌剂，由下述组分按重量份组成：纳米氧化银10-20份，纳米氧化锌20-40份，纳米氧化铜0-20份。

5.如权利要求2所述的汽车内饰件用抗菌ASA塑料，其特征在于：所述有机抗菌剂为聚硅氧烷和有机氯化物中的一种或其混合物。

6.如权利要求5所述的汽车内饰件用抗菌ASA塑料，其特征在于：所述有机氯化物为三氯均二苯脲或2,4,4’-三氯-2’-羟基二苯醚。

7.如权利要求1-6中任一项所述的汽车内饰件用抗菌ASA塑料，其特征在于：复合抗菌剂由下述组分按重量份组成：纳米氧化银10-20份，纳米氧化锌20-40份，纳米氧化铜0-20份，聚硅氧烷5-20份，三氯均二苯脲10-30份。

8.如权利要求1-6中任一项所述的汽车内饰件用抗菌ASA塑料，其特征在于：所述分散剂为硬脂酸、聚乙烯蜡、液体石蜡中的一种或其混合物。

9.如权利要求7所述的汽车内饰件用抗菌ASA塑料，其特征在于：所述分散剂为硬脂酸、聚乙烯蜡、液体石蜡中的一种或其混合物。

10.如权利要求1-9中任一项所述的汽车内饰件用抗菌ASA塑料的制备方法，其特征在于：按配比称取各原料，混合均匀后，熔融混炼、挤出造粒，即获得所述汽车内饰件用抗菌ASA塑料。