CN103224683A - 具有抗菌功能的abs镭雕塑料及制备方法 - Google Patents

Abstract

具有抗菌功能的ABS镭雕塑料，其各组分的重量百分比为：透明ABS树脂：75～85%；PMMA树脂：5～10%；PEG树脂：3～8%；多功能色母粒：5～10%。多功能黑色母粒中的抗菌剂构成抗菌体系，复配抗氧剂与PEG6000共同组成光、热稳定体系，有效地防止ABS的光降解、光氧降解和热氧降解老化，满足ABS镭雕塑料的抗菌性能和镭雕性能要求。其制备方法是：先制备抗菌镭雕多功能黑色母粒，再用该母粒制备具有抗菌功能的ABS镭雕塑料。本发明提供的多功能母粒工艺消除了粉尘的环境污染，实现了ABS树脂及合金的绿色化清洁生产，还具备载体树脂和润滑分散剂用量少、母粒加工能源和加工助剂消耗量低的特征，可广泛适用ABS塑料的成型加工。

Description

具有抗菌功能的ABS镭雕塑料及制备方法

技术领域

本发明涉及高分子塑料技术领域，特别是涉及一种具有抗菌功能的ABS镭雕塑料及制备方法。

背景技术

由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三元共聚得到的ABS树脂，以其优异的综合性能被广泛地用于电子、电器工业中，ABS镭雕塑料在镭雕塑料占有很重的份额。镭雕（激光印标）已经成功应用于电脑键盘、灯开关盖、汽车内部按钮和门把手、仪表板、刚性容器和容器盖、电器连接件、电容器。ABS塑料的镭雕实现了ABS塑料免传统印刷工艺，是电子电器工业中节能环保的新技术。

随着人民生活水平的提高， 人们日益追求生活环境的舒适化，并日益重视卫生管理，对卫生用品、日用陶瓷品、水处理装置、食品包装、服装等耐用消费品的抗菌性有了较高的要求。塑料制品的抗菌性对创造洁净、健康环境具有重要作用，抗菌塑料的开发和应用为保护人类健康树起了一道绿色屏障，对于改善人类生存环境，减少疾病发生率，保护全民健康，具有十分重要的意义。对用于电脑键盘、灯开关盖、汽车内部按钮和门把手这类直接接触人体的ABS镭雕塑料产品则有更高的抗菌性要求。

ABS塑料的加工工艺，目前使用有色粉着色和粉料助剂直接添加工艺，有单一母粒着色和单一功能母粒添加工艺及粉料和母粒混合添加工艺。含粉料的加工工艺不但粉料分散不均匀，而且有污染生产环境的弱点；而单一母粒加工工艺则具有载体树脂和分散润滑剂用量大，加工过程的能量和加工助剂消耗高的缺点。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种具有抗菌功能的ABS镭雕塑料及制备方法。

本发明的技术方案是：一种具有抗菌功能的ABS镭雕塑料，由透明ABS树脂、PMMA树脂、EG树脂和多功能色母粒组成，各组分的重量百分比为： 透明ABS树脂：75～85%；PMMA树脂：5～10%；PEG树脂：3～8%；多功能色母粒：5～10%；

所述透明ABS树脂为MABS；

所述PMMA树脂透光率≥90%；

所述PEG树脂为PEG6000树脂；

所述多功能黑色母粒由油溶黑、镭雕助剂、抗菌剂、复配抗氧剂、分散润滑剂和载体树脂组成，各组分的重量百分比为：油溶黑：0.5～5.0%；镭雕助剂：10.0～15.0%；抗菌剂：12.0～18.0%；复配抗氧剂：15.0～20.0%；分散润滑剂：10.0～15.0%；载体树脂：35.0～40.0%；

所述镭雕助剂为沉淀硫酸钡或者是沉淀硫酸锌或者是沉淀硫酸钡和沉淀硫酸锌的组合物；

所述抗菌剂为载银纳米二氧化钛粉体或者是载锌纳米二氧化钛粉体或者是掺杂型纳米二氧化钛粉体；

    所述复配抗氧剂由抗氧剂1010、抗氧剂1076和辅助抗氧剂DSTP按重量比2:1:2组成；

    所述分散润滑剂为双乙撑硬脂酸酰胺，分散润滑剂起分散作用，且具备内外润滑和脱膜作用；

所述载体树脂为AS树脂，熔融指数3～40g/10min，温度230℃，压力0.304 MPa，加入这种同类载体树脂的色母粒不会影响ABS塑料的综合性能。

    镭雕（激光标识）过程实质是光降解、光氧降解和热氧降解反应的化学和物理过程。镭雕材料表面被激光照射后，表面接受光能量后，使其中部分分子转变为激发态分子，激发态分子一是发出荧光、磷光或转化为热能后恢复到基态；二是激发态分子化学键直接断裂形成自由基或被氧化形成氢过氧化物再分解成自由基。

激发                                                   

        发射   

        断键   

     氧化再断键   

被激发的首先是油溶黑的含氮化合物分子，直接断键分解，高温汽化挥发而逸出体系。

而后被激发的是PEG分子，PEG是一种聚醚型表面活性剂，分子量不大，容易迁移到材料表面聚集，所以容易接受到激光的照射和高温环境，且该分子本身易氧化降解，空间和本征特性这两个因素的作用，使PEG优先于ABS发生光氧化降解，从而起到了保护ABS主体的作用。

ABS树脂光稳定性较次，且变色。用透明ABS，成分中增加了MMA。用光稳定性好的PMMA共混，都是为了提高体系的光稳定性。激发态分子双键直接断裂，其它经氧化再断裂，形成自由基，按氧化机理降解。

增长（快）     

转移（慢） 

                  

                  

抗氧剂1010和抗氧剂1076将自由基转化为稳定自由基，终止链反应。

辅助抗氧剂DSTP使氢过氧化物还原，分解和失活，终止链反应。

 

本发明还提供了一种具有抗菌功能的ABS镭雕塑料的制备方法，其生产方法如下：

A、多功能黑色母粒的制备：

先将油化黑、镭雕助剂、抗菌剂、复配抗氧剂、分散润滑剂、载体树脂加入高速混合器混合10～15分钟，然后将混合料加入双螺杆挤出机在210～230℃下挤出，经冷却烘干切粒包装成所需多功能黑色母粒。

B：具有抗菌功能的ABS镭雕塑料的制备：

先将PMMA树脂在80～90℃环境下干燥1～2小时，然后将干燥后的PMMA树脂、多功能黑色母粒、透明ABS树脂、PEG树脂加入低混器中搅拌5～10分钟，再将混合料加入双螺杆挤出机在210～230℃下挤出，经冷却烘干切粒包装成所需具有抗菌功能的ABS镭雕塑料。

本发明与现有技术相比具有如下特点：

本发明提供的具有抗菌功能的ABS镭雕塑料具有优异的抗菌性能，同时还具有良好的镭雕性能。提供的多功能色母粒加工工艺消除了由粉尘带来的环境污染，实现了ABS树脂及塑料的绿色化清洁生产，还具备载体树脂和润滑分散剂用量少、母粒加工能源和加工助剂消耗量低的特征，可广泛适用ABS塑料的成型加工。

以下结合具体实施方式对本发明作进一步描述。

具体实施方式

实施例一、一种具有抗菌功能的ABS镭雕塑料，由透明ABS树脂、PMMA树脂、PEG6000树脂和多功能色母粒组成，各组分的重量百分比为：透明ABS树脂：75.0%；PMMA树脂：10.0%； PEG6000树脂：7.0%；多功能色母粒：8.0%；

所述的多功能色母粒由油溶黑、镭雕助剂、抗菌剂、复配抗氧剂、分散润滑剂和载体树脂组成，各组分的重量百分比为：油溶黑：0.5%；镭雕助剂：10.0%；抗菌剂：15.0%；复配抗氧剂：20.0%；分散润滑剂：14..5%；载体树脂：40.0%；

所述镭雕助剂为沉淀硫酸钡；

所述抗菌剂为载银纳米二氧化钛粉体；

所述复配抗氧剂由抗氧剂1010、抗氧剂1076和辅助抗氧剂DSTP按重量比2:1:2组成；

所述分散润滑剂为双乙撑硬脂酸酰胺；

所述载体树脂为AS树脂，熔融指数3～40g/10min，温度230℃，压力0.304 MPa。

其制备方法如下：

A、多功能黑色母粒的制备：

先将油溶黑、镭雕助剂、抗菌剂、复配抗氧剂、分散润滑剂、载体树脂加入高速混合器混合10～15分钟，然后将混合料加入双螺杆挤出机在210～230℃下挤出，经冷却烘干切粒包装成所需多功能黑色母粒；

B：具有抗菌功能的ABS镭雕塑料的制备：

先将PMMA树脂在80～90℃环境下干燥1～2小时，然后将干燥后的PMMA树脂、多功能黑色母粒、透明ABS树脂、PEG树脂加入低混器中搅拌5～10分钟，再将混合料加入双螺杆挤出机在210～230℃下挤出，经冷却烘干切粒包装成所需具有抗菌功能的ABS镭雕塑料母料。

具有抗菌功能的ABS镭雕塑料样板的成型及测试：

将具有抗菌功能的ABS镭雕塑料母料用挤出、注射或模压成型制成样板，

按QB/T2591-2003《抗菌塑料抗菌性试验方法》，测得抗菌率为:99.20%， 24h培养的试样上菌落数7.0×10³ （参比样为8.8×10⁵ ）。 镭雕（激光印标）肉眼观察：具有清晰的黑雕白图文效果。                                                  

实施例二、一种具有抗菌功能的ABS镭雕塑料，由透明ABS树脂、PMMA树脂、PEG6000树脂和多功能色母粒组成，各组分的重量百分比为：透明ABS树脂：85.0%；PMMA树脂：5.0%；PEG6000树脂：4.0%；多功能色母粒：6.0%；

所述的多功能色母粒由油溶黑、镭雕助剂、抗菌剂、复配抗氧剂、分散润滑剂和载体树脂组成，各组分的重量百分比为：油溶黑：1.0%；镭雕助剂：12.5%；抗菌剂：18.0%；复配抗氧剂：15.0%；分散润滑剂：13.5%；载体树脂：40.0%；

所述镭雕助剂为沉淀硫酸钡；

所述抗菌剂为载银纳米二氧化钛粉体；

所述复配抗氧剂由抗氧剂1010、抗氧剂1076和辅助抗氧剂DSTP按重量比2:1:2组成；

所述分散润滑剂为双乙撑硬脂酸酰胺；

所述载体树脂为AS树脂。

其制备方法如下：

A、多功能黑色母粒的制备：

先将油溶黑、镭雕助剂、抗菌剂、复配抗氧剂、分散润滑剂、载体树脂加入高速混合器混合10～15分钟，然后将混合料加入双螺杆挤出机在210～230℃下挤出，经冷却烘干切粒包装成所需多功能黑色母粒。

B：具有抗菌功能的ABS镭雕塑料的制备：先将PMMA树脂在80～90℃环境下干燥1～2小时，然后将干燥后的PMMA树脂、多功能黑色母粒、透明ABS树脂、PEG树脂加入低混器中搅拌5～10分钟，再将混合料加入双螺杆挤出机在210～230℃下挤出，经冷却烘干切粒包装成所需具有抗菌功能的ABS镭雕塑料母料。

具有抗菌功能的ABS镭雕塑料样板的成型及测试：

将具有抗菌功能的ABS镭雕塑料母料用挤出、注射或模压成型制成样板，

按QB/T2591-2003《抗菌塑料抗菌性试验方法》，测得抗菌率为:99.08%， 24h培养的试样上菌落数8.1×10³ （参比样为8.8×10⁵ ）。 镭雕（激光印标）效果，肉眼观察：具有清晰的黑雕白图文效果。

Claims (3)

1.一种具有抗菌功能的ABS镭雕塑料，其特征是：由透明ABS树脂、PMMA树脂、PEG树脂和多功能色母粒组成，各组分的重量百分比为：透明ABS树脂：75～85%；PMMA树脂：5～10%；PEG树脂：3～8%；多功能色母粒：5～10%；

     所述透明ABS树脂为MABS；

所述PMMA树脂透光率≥90%；

所述PEG树脂为PEG6000树脂。

2.根据权利要求1所述的一种具有抗菌功能的ABS镭雕塑料，其特征是：所述多功能黑色母粒由油溶黑、镭雕助剂、抗菌剂、复配抗氧剂、分散润滑剂和载体树脂组成，各组分的重量百分比为：油溶黑：0.5～5.0%；镭雕助剂：10.0～15.0%；抗菌剂：12.0～18.0%；复配抗氧剂：15.0～20.0%；分散润滑剂：10.0～15.0%；载体树脂：35.0～40.0%；

所述镭雕助剂为沉淀硫酸钡或者是沉淀硫酸锌或者是沉淀硫酸钡和沉淀硫酸锌的组合物；

所述抗菌剂为载银纳米二氧化钛粉体或者是载锌纳米二氧化钛粉体或者是掺杂型纳米二氧化钛粉体；

    所述复配抗氧剂由抗氧剂1010、抗氧剂1076和辅助抗氧剂DSTP按重量比2:1:2组成；

    所述分散润滑剂为双乙撑硬脂酸酰胺；

所述载体树脂为AS树脂。

3.根据权利要求1所述的具有抗菌功能的ABS镭雕塑料的制备方法，其特征是：

A、多功能黑色母粒的制备：

先将油溶黑、镭雕助剂、抗菌剂、复配抗氧剂、分散润滑剂、载体树脂加入高速混合器混合10～15分钟，然后将混合料加入双螺杆挤出机在210～230℃下挤出，经冷却烘干切粒包装成所需多功能黑色母粒；

B：具有抗菌功能的ABS镭雕塑料的制备：

先将PMMA树脂在80～90℃环境下干燥1～2小时，然后将干燥后的PMMA树脂、多功能黑色母粒、透明ABS树脂、PEG树脂加入低混器中搅拌5～10分钟，再将混合料加入双螺杆挤出机在210～230℃下挤出，经冷却烘干切粒包装成所需具有抗菌功能的ABS镭雕塑料。