CN106117961A - 一种抗菌阻燃酚醛模塑料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种抗菌阻燃酚醛模塑料，通过加入构树纤维与玻璃纤维相配合，提高了材料的强度，将构树纤维与改性贝壳粉相匹配，使材料具备一定的抗菌性能，同时构树纤维和改性贝壳粉均为天然生物质材料，原料来源广、成本低；故本发明提供的抗菌阻燃酚醛模塑料符合国家环保、可持续发展的要求。
Description
技术领域
本发明涉及热固塑料技术领域，特别是涉及一种抗菌阻燃酚醛模塑料。
背景技术
酚醛模塑料由于生产流程简单、原料易得、价格低廉和注塑成型制品的综合性能优良而被广泛使用。酚醛模塑料以酚醛树脂为基质，辅以填料并添加固化剂等其它助剂经混合塑炼而成。已有技术中的酚醛模塑料由于普遍以木粉为填料，因此机械强度不理想，从而使应用领域受到制约，随着汽车工业、电器工业和纺织工业的发展，机械强度高、阻燃性能好的酚醛模塑料越来越受到这些行业的器重。
同时随着酚醛模塑料的应用越来越广，环境状况特别复杂，在阴暗潮湿的环境下，塑料制品容易生长各种细菌，对制品本身带来了很大的破坏，因此开发具有抗菌特性的酚醛模塑料具有积极的现实意义。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种抗菌阻燃酚醛模塑料。
一种抗菌阻燃酚醛模塑料，包括以下重量百分比的成分：
酚醛模塑料的润滑剂为一般硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸铝、硬酯酸镁、硬脂酸酰胺等硬脂酸类化合物，本发明选用硬脂酸锌和二硫化钼混合使用。
二硫化钼是重要的固体润滑剂，特别适用于高温高压下。它还有抗磁性，可用作线性光电导体和显示P型或N型导电性能的半导体，具有整流和换能的作用。二硫化钼还可用作复杂烃类脱氢的催化剂。它也被被誉为“高级固体润滑油王”。二硫化钼是由天然钼精矿粉经化学提纯后改变分子结构而制成的固体粉剂。本品色黑稍带银灰色，有金属光泽，触之有滑腻感，不溶于水。产品具有分散性好，不粘结的优点，可添加在各种油脂里，形成绝不粘结的胶体状态，能增加油脂的润滑性和极压性。也适用于高温、高压、高转速高负荷的机械工作状态，延长设备寿命。
二硫化钼一般用于摩擦材料主要功能是低温时减摩，高温时增摩，烧失量小，在摩擦材料中易挥发。
优选的，所述的玻璃纤维为长度3-5mm；所述的构树纤维的长度为0.2-0.5mm。
优选的，所述的构树纤维与改性贝壳粉的重量比为1：(1-3)。
构树属落叶乔木，又名褚桃等，高10～20m；树皮暗灰色；小枝密生柔毛。树冠张开，卵形至广卵形；树皮平滑，浅灰色或灰褐色，不易裂，全株含乳汁。为强阳性树种，适应性特强，抗逆性强。构树具有速生、适应力强、分布广、易繁殖、热量高、轮伐期短的特点。在我国分布很广，北自华北、西北，南到华南、西南各地均有。近年来，国内众多学者对构树资源的开发利用进行了一定程度的研究，并且已经取得了一些成果，构树皮含有大量的优质纤维，耐腐蚀，可以制造高级特种纸，也是一种较好的能适用于纺织的纤维。
构树能抗二氧化硫、氟化氢和氯气等有毒气体，可用作为荒滩、偏僻地带及污染严重的工厂的绿化树种。
中医学上称构树的果实为楮实子、构树子，与根共入药，功能补肾、利尿、强筋骨。主治：补肾、明目、强筋骨。构树以乳液、根皮、树皮、叶、果实及种子入药。夏秋采乳液、叶、果实及种子；冬春采根皮、树皮，鲜用或阴干。
构树纤维具有一定的抗菌功效，本发明选用构树纤维一方面是为了与玻璃纤维一起增加酚醛模塑料的强度，另一方面是利用其本身的抗菌性能，使材料具备抗菌性能。
改性贝壳粉是将天然贝壳通过高温煅烧、粉碎后制成。其组成成分为碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙等钙化物，本身为多孔状，具有吸附、分解(甲醛、苯、氨气)等的作用及调节空气湿度等功能，同时烧制的改性贝壳粉对包括大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌等在内的多种细菌有极强的抗菌和杀菌作用，而且具有防腐、防霉的功能。
优选的，所述的改性贝壳粉的粒径为0.5-2μm。
优选的，所述的改性贝壳粉的制备方法包括以下步骤：
A、将贝壳粉加热至700℃，煅烧3-5h；
B、将煅烧后的贝壳研磨至20-50μm，得到贝壳粉，并与粒径为5-20μm的生蛭石粉搅拌均匀；
C、将混合料加热至800℃，煅烧2-3h；
D、采用湿磨法在pH值在8-9的微碱性溶液中将煅烧后的混合料研磨至所需粒径，过滤并干燥后得到改性贝壳粉。
所述的步骤B中，所述的贝壳粉和生蛭石粉的重量比为(2-5)：1。
生蛭石粉在高温煅烧后，得到膨胀蛭石粉，具备非常好的阻燃性能，通过将贝壳粉与生蛭石粉共同煅烧，使得到的煅烧贝壳粉具备非常好的阻燃性能。
本发明所提供的一种抗菌阻燃酚醛模塑料，加入构树纤维与玻璃纤维相配合，提高了材料的强度，将构树纤维与改性贝壳粉相匹配，使材料具备一定的抗菌性能和阻燃性能，同时构树纤维和贝壳粉均为天然生物质材料，原料来源广、成本低；故本发明提供的抗菌阻燃酚醛模塑料符合国家环保、可持续发展的要求。
具体实施方式
对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1
一种抗菌阻燃酚醛模塑料，包括以下重量百分比的成分：
所述的玻璃纤维为长度3-5mm；所述的构树纤维的长度为0.2-0.5mm。
所述的改性贝壳粉的粒径为0.5-2μm。
所述的改性贝壳粉的制备方法包括以下步骤：
A、将贝壳粉加热至700℃，煅烧4h；
B、将煅烧后的贝壳研磨至20-50μm，得到贝壳粉，并与粒径为5-20μm的生蛭石粉搅拌均匀；
C、将混合料加热至800℃，煅烧3h；
D、采用湿磨法在pH值在8.2的微碱性溶液中将煅烧后的混合料研磨至0.5-2μm，过滤并干燥后得到改性贝壳粉。
所述的步骤B中，所述的贝壳粉和生蛭石粉的重量比为4：1。
实施例2
一种抗菌阻燃酚醛模塑料，包括以下重量百分比的成分：
所述的玻璃纤维为长度3-5mm；所述的构树纤维的长度为0.2-0.5mm。
所述的改性贝壳粉的粒径为0.5-2μm。
所述的改性贝壳粉的制备方法包括以下步骤：
A、将贝壳粉加热至700℃，煅烧3h；
B、将煅烧后的贝壳研磨至20-50μm，得到贝壳粉，并与粒径为5-20μm的生蛭石粉搅拌均匀；
C、将混合料加热至800℃，煅烧2h；
D、采用湿磨法在pH值在8的微碱性溶液中将煅烧后的混合料研磨至0.5-2μm，过滤并干燥后得到改性贝壳粉。
所述的步骤B中，所述的贝壳粉和生蛭石粉的重量比为2：1。
实施例3
一种抗菌阻燃酚醛模塑料，包括以下重量百分比的成分：
所述的玻璃纤维为长度3-5mm；所述的构树纤维的长度为0.2-0.5mm。
所述的改性贝壳粉的粒径为0.5-2μm。
所述的改性贝壳粉的制备方法包括以下步骤：
A、将贝壳粉加热至700℃，煅烧5h；
B、将煅烧后的贝壳研磨至20-50μm，得到贝壳粉，并与粒径为5-20μm的生蛭石粉搅拌均匀；
C、将混合料加热至800℃，煅烧2h；
D、采用湿磨法在pH值在9的微碱性溶液中将煅烧后的混合料研磨至0.5-2μm，过滤并干燥后得到改性贝壳粉。
所述的步骤B中，所述的贝壳粉和生蛭石粉的重量比为5：1。
实施例4
一种抗菌阻燃酚醛模塑料，包括以下重量百分比的成分：
所述的玻璃纤维为长度3-5mm；所述的构树纤维的长度为0.2-0.5mm。
所述的改性贝壳粉的粒径为0.5-2μm。
所述的改性贝壳粉的制备方法包括以下步骤：
A、将贝壳粉加热至700℃，煅烧3.5h；
B、将煅烧后的贝壳研磨至20-50μm，得到贝壳粉，并与粒径为5-20μm的生蛭石粉搅拌均匀；
C、将混合料加热至800℃，煅烧2.5h；
D、采用湿磨法在pH值在9的微碱性溶液中将煅烧后的混合料研磨至0.5-2μm，过滤并干燥后得到改性贝壳粉。
所述的步骤B中，所述的贝壳粉和生蛭石粉的重量比为3：1。
实施例5
一种抗菌阻燃酚醛模塑料，包括以下重量百分比的成分：
所述的玻璃纤维为长度3-5mm；所述的构树纤维的长度为0.2-0.5mm。
所述的改性贝壳粉的粒径为0.5-2μm。
所述的改性贝壳粉的制备方法包括以下步骤：
A、将贝壳粉加热至700℃，煅烧3h；
B、将煅烧后的贝壳研磨至20-50μm，得到贝壳粉，并与粒径为5-20μm的生蛭石粉搅拌均匀；
C、将混合料加热至800℃，煅烧2h；
D、采用湿磨法在pH值在8.5的微碱性溶液中将煅烧后的混合料研磨至0.5-2μm，过滤并干燥后得到改性贝壳粉。
所述的步骤B中，所述的贝壳粉和生蛭石粉的重量比为3.5：1。
各个具体实施例的组分重量百分比请见下表：
测试本发明所述的抗菌阻燃酚醛模塑料的各种物性：
测试本发明所述的抗菌阻燃酚醛模塑料的抗菌性能：
| 大肠杆菌 | 白色念珠菌 | 金黄色葡萄球菌 | |
| 实施例1 | 94％ | 92％ | 90％ |
| 实施例2 | 93％ | 91％ | 90％ |
| 实施例3 | 91％ | 90％ | 91％ |
| 实施例4 | 95％ | 90％ | 90％ |
| 实施例5 | 91％ | 92％ | 90％ |
由以上各检测数据可知，实施例1-5制备的抗菌阻燃酚醛模塑料的抗菌性能良好。
以下为对比实施例
对比实施例1
将实施例1中的构树纤维去除，其它条件不变，测试制备的抗菌阻燃酚醛模塑料的抗菌性能
由对比实施例1可以知道，构树纤维对本发明的抗菌阻燃酚醛模塑料的抗菌性能影响很大。
对比实施例2
将实施例1中的改性贝壳粉替换为常规的碳酸钙，其它条件不变，测试制备的抗菌阻燃酚醛模塑料的抗菌性能：
| 大肠杆菌 | 白色念珠菌 | 金黄色葡萄球菌 | |
| 实施例1 | 94％ | 92％ | 90％ |
| 对比实施例2 | 60％ | 52％ | 85％ |
由对比实施例2可以知道，改性贝壳粉对本发明的抗菌阻燃酚醛模塑料的抗菌性能影响很大。
由对比实施例1和2可以知道，本发明中单独加入改性贝壳粉或者单独加入构树纤维对本发明的酚醛模塑料的抗菌性能影响均很大，同时加入改性贝壳粉和构树纤维比单独加入改性贝壳粉或者构树纤维的抗菌性能要好很多，故本发明中构树纤维和改性贝壳粉的抗菌效果不仅是简单的叠加效果，两种物质同时加入会有增效。
对比实施例3
将实施例1中的改性贝壳粉的粒径进行替换分析，其它条件不变，测试制备的抗菌阻燃酚醛模塑料的抗菌性能：
由对比实施例3可以知道，改性贝壳粉的粒径越小，抗菌效果越好，但粒径小于2微米以下时，其抗菌效果提高的程度明显降低，考虑成分，本发明中改性贝壳粉的粒径优选为0.5-2微米。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种抗菌阻燃酚醛模塑料，其特征在于，包括以下重量百分比的成分：
热固性线型酚醛树脂 35-45%
乌洛托品 4-8%
氧化钙 1-2%
硬脂酸锌 1-2%
二硫化钼 3-8%
构树纤维 5-12%
染色剂 0.5-2%
改性贝壳粉 10-20%
玻璃纤维 余量。
2.如权利要求1所述的抗菌阻燃酚醛模塑料，其特征在于，所述的玻璃纤维为长度3-5mm；所述的构树纤维的长度为0.2-0.5mm。
3.如权利要求1所述的抗菌阻燃酚醛模塑料，其特征在于，所述的构树纤维与改性贝壳粉的重量比为1：（1-3）。
4.如权利要求1所述的抗菌阻燃酚醛模塑料，其特征在于，所述的改性贝壳粉的粒径为0.5-2μm。
5.如权利要求1所述的抗菌阻燃酚醛模塑料，其特征在于，所述的改性贝壳粉的制备方法包括以下步骤：
A、将贝壳粉加热至700℃，煅烧3-5h；
B、将煅烧后的贝壳研磨至20-50μm，得到贝壳粉，并与粒径为5-20μm的生蛭石粉搅拌均匀；
C、将混合料加热至800℃，煅烧2-3h；
D、采用湿磨法在pH值在8-9的微碱性溶液中将煅烧后的混合料研磨至所需粒径，过滤并干燥后得到改性贝壳粉。
6.如权利要求5所述的抗菌阻燃酚醛模塑料，其特征在于，所述的步骤B中，贝壳粉和生蛭石粉的重量比为（2-5）：1。
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