CN107418116A - 抗菌亚克力板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种抗菌亚克力板及其制备方法，所述抗菌亚克力板由下述重量份的原料制备而成：甲基丙烯酸甲酯95‑105份、过氧化二异丙苯0.1‑1份、粉煤灰15‑25份、3‑(2,3‑环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷0.1‑0.5份、二甲基硅油0.1‑0.5份、无机抗菌剂1‑5份、紫外吸收剂0.5‑1.5份。本发明的抗菌亚克力板，原料组分简单，综合力学性能好，具有抗菌、防霉、耐光照老化等功能，抗菌效果达到99％以上，相对于一般产品更加光滑明亮，效率高，耐热，经长时间使用仍保持很好的抗菌性能。

Description

抗菌亚克力板及其制备方法
技术领域
本发明涉及复合板材领域，具体涉及一种抗菌亚克力板及其制备方法。
背景技术
随着人们生活水平的逐步提高，各种各样的装饰材料出现在各大公共场所、豪华酒店、商场家庭等地方。亚克力板材作为一种新型的有机装饰材料逐渐在人们的日常生活中扮演重要的角色，市场上，一般的亚克力板材色彩丰富，种类繁多，但其强度韧性不高，价格昂贵，作为橱柜面板等产品的亚克力板材大多是以大理石为填料，强度很高，但韧性差且笨重。同时这些亚克力板材为易燃产品。
亚克力，又叫PMMA或亚加力，源自英文acrylic(丙烯酸塑料)。化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯，是一种开发较早的重要可塑性高分子材料，具有较好的透明性、化学稳定性和耐候性、易染色、易加工、外观优美，在建筑业中有着广泛的应用。
木屑是木材加工厂的主要废弃物，是由50-55％的纤维素、15-25％的半纤维素和20-30％的木质素作为主要成份构成的天然复合材料。木屑可直接作为燃料，或通过化学处理制造饲料、乙醇、纤维素等化工原料或产品，或直接作为填料生产木质塑料，如SaeedKazemi Najafi等以锯末、木质素、再生HDPE、再生PE为原料生产木塑复合材料；A.B.Moustafa等聚合制备了木屑/PMMA复合材料等。
废有机玻璃作为废塑料中的重要成员之一，可采用机械、裂解、焚化等方式进行回收利用。但是，由于有机玻璃价格昂贵，采用裂解工艺将废有机玻璃转化成甲基丙烯酸甲酯(MMA)单体回收是最经济的回收方式，废有机玻璃中90％是通过热裂解成MMA单体回收的。据文献报道，废有机玻璃还可溶于有机溶剂，生产粘合剂、亚克力台面等复合材料，在碱性条件下水解为可用于污水处理的聚甲基丙烯酸钠等。虽然废有机玻璃热裂解原料回收普遍，但是能耗高。其溶解回收能耗低，但是溶剂毒性大，环境污染严重。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种抗菌亚克力板及其制备方法。
一种抗菌亚克力板，由下述重量份的原料制备而成：甲基丙烯酸甲酯95-105份、过氧化二异丙苯0.1-1份、粉煤灰15-25份、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷0.1-0.5份、二甲基硅油0.1-0.5份、无机抗菌剂1-5份、紫外吸收剂0.5-1.5份。
优选地，所述的无机抗菌剂为锡酸锌、钛酸锌、钼酸锌中一种或多种的混合物。
更优选地，所述的无机抗菌剂由锡酸锌、钛酸锌、钼酸锌混合而成，所述锡酸锌、钛酸锌、钼酸锌的质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)。
优选地，所述的紫外吸收剂为1-(甲基)-8-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯、双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸-2,4-二叔丁基苯酯中一种或多种的混合物。
更优选地，所述的紫外吸收剂由1-(甲基)-8-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯、双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸-2,4-二叔丁基苯酯混合而成，所述1-(甲基)-8-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯、双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸-2,4-二叔丁基苯酯的质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)。
本发明还提供了上述抗菌亚克力板的制备方法，其包括如下步骤：
(1)将甲基丙烯酸甲酯、过氧化二异丙苯混合均匀，然后在80-85℃水浴下加热聚合25-35分钟，最后冷却至室温得到粘稠状有机玻璃预聚料；
(2)将有机玻璃预聚料、粉煤灰、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、二甲基硅油、无机抗菌剂、紫外吸收剂混合均匀，得到混合浆料；
(3)将混合浆料灌入模具中，采用空气浴加热聚合，空气浴的温度为80-90℃，加热聚合时间为2-3h；
(4)冷却、脱模，得到抗菌亚克力板。
本发明的抗菌亚克力板，原料组分简单，综合力学性能好，具有抗菌、防霉、耐光照老化等功能，抗菌效果达到99％以上，相对于一般产品更加光滑明亮，效率高，耐热，经长时间使用仍保持很好的抗菌性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明，以下所述，仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本发明方案内容，依据本发明的技术实质对以下实施例所做的任何简单修改或等同变化，均落在本发明的保护范围内。
实施例中各原料介绍：
3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，CAS号：2530-83-8。
二甲基硅油，CAS号：63148-62-9，采用道康宁型号为PMX-200，1000cs的201甲基硅油。
甲基丙烯酸甲酯，CAS号：80-62-6。
过氧化二异丙苯，CAS号：80-43-3。
粉煤灰，采用灵寿县志泰矿产品加工厂提供的一级粉煤灰。
锡酸锌，CAS号：12036-37-2，粒径5μm。
钛酸锌，CAS号：12036-69-0，粒径5μm。
钼酸锌，CAS号：13767-32-3，粒径5μm
1-(甲基)-8-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯，CAS号：82919-37-7。
双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，CAS号：129757-67-1。
3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸-2,4-二叔丁基苯酯，CAS号：4221-80-1。
实施例1
抗菌亚克力板原料：甲基丙烯酸甲酯100公斤、过氧化二异丙苯0.8公斤、粉煤灰20公斤、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷0.4公斤、二甲基硅油0.2公斤、无机抗菌剂3公斤、紫外吸收剂0.69公斤。
所述的无机抗菌剂由锡酸锌、钛酸锌、钼酸锌按质量比为1:1:1搅拌混合均匀得到。
所述的紫外吸收剂由1-(甲基)-8-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯、双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸-2,4-二叔丁基苯酯按质量比为1:1:1搅拌混合均匀得到。
抗菌亚克力板的制备方法，其包括如下步骤：
(1)将甲基丙烯酸甲酯、过氧化二异丙苯混合均匀，然后在82℃水浴下加热聚合28分钟，最后冷却至室温26℃得到粘稠状有机玻璃预聚料；
(2)将有机玻璃预聚料、粉煤灰、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、二甲基硅油、无机抗菌剂、紫外吸收剂混合均匀，得到混合浆料；
(3)将混合浆料灌入钢模中，通过热压机冷压成型，然后采用空气浴加热聚合，其中所述空气浴的温度为85℃，加热聚合时间为2h；
(4)冷却、脱模，得到抗菌亚克力板。
实施例2
与实施例1基本相同，区别仅仅在于：所述的无机抗菌剂由钛酸锌、钼酸锌按质量比为1:1搅拌混合均匀得到。
实施例3
与实施例1基本相同，区别仅仅在于：所述的无机抗菌剂由锡酸锌、钼酸锌按质量比为1:1搅拌混合均匀得到。
实施例4
与实施例1基本相同，区别仅仅在于：所述的无机抗菌剂由锡酸锌、钛酸锌按质量比为1:1搅拌混合均匀得到。
实施例5
与实施例1基本相同，区别仅仅在于：所述的紫外吸收剂为双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸-2,4-二叔丁基苯酯按质量比为1:1搅拌混合均匀得到。
实施例6
与实施例1基本相同，区别仅仅在于：所述的紫外吸收剂为1-(甲基)-8-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸-2,4-二叔丁基苯酯按质量比为1:1搅拌混合均匀得到。
实施例7
与实施例1基本相同，区别仅仅在于：所述的紫外吸收剂为1-(甲基)-8-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯、双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯按质量比为1:1搅拌混合均匀得到。
测试例1
对实施例1-7的抗菌亚克力板进行抗菌性能测试，参照GB/T31402-2015检测，大肠杆菌ATYCC 25922、金黄色葡萄球菌ATCC 6538。具体测试结果见表1。
表1：抗菌性能测试数据表
比较实施例1与实施例2-4，实施例1(锡酸锌、钛酸锌、钼酸锌复配)抗菌性能明显优于实施例2-4(锡酸锌、钛酸锌、钼酸锌中任意二者复配)。比较实施例1与实施例5-7，实施例1(1-(甲
基)-8-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯、双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸-2,4-二叔丁基苯酯复配)抗菌性能明显优于实施例5-7(1-(甲基)-8-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯、双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸-2,4-二叔丁基苯酯中任意二者复配)。
测试例3
对实施例1-7的抗菌亚克力板进行耐光照老化性能测试。
分别将实施例1-7的抗菌亚克力板放入硫化机中压制成厚度为1mm的片，再经过冷压成型，切制成2cm×5cm的样品条。
按GB/T16422.2—1999塑料实验室光源曝露试验方法，置于氙灯曝晒光老化试验箱中照射，然后按GB2409—80塑料黄色指数试验方法，测其黄色指数，得到其变黄指数△YI如下表2所示。
表2：耐光照老化性能测试表
变黄指数△YI是表征光氧老化性能的一个重要指标，△YI越小，表示耐光照老化性能越好。
比较实施例1与实施例2-4，实施例1(锡酸锌、钛酸锌、钼酸锌复配)耐光照老化性能明显优于实施例2-4(锡酸锌、钛酸锌、钼酸锌中任意二者复配)。比较实施例1与实施例5-7，实施例1(1-(甲基)-8-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯、双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸-2,4-二叔丁基苯酯复配)耐光照老化性能明显优于实施例5-7(1-(甲基)-8-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯、双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸-2,4-二叔丁基苯酯中任意二者复配)。

Claims (6)

1.一种抗菌亚克力板，其特征在于，由下述重量份的原料制备而成：甲基丙烯酸甲酯95-105份、过氧化二异丙苯0.1-1份、粉煤灰15-25份、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷0.1-0.5份、二甲基硅油0.1-0.5份、无机抗菌剂1-5份、紫外吸收剂0.5-1.5份。
2.如权利要求1所述的抗菌亚克力板，其特征在于：所述的无机抗菌剂为锡酸锌、钛酸锌、钼酸锌中一种或多种的混合物。
3.如权利要求2所述的抗菌亚克力板，其特征在于：所述的无机抗菌剂由锡酸锌、钛酸锌、钼酸锌混合而成，所述锡酸锌、钛酸锌、钼酸锌的质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)。
4.如权利要求1-3中任一项所述的抗菌亚克力板，其特征在于：所述的紫外吸收剂为1-(甲基)-8-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯、双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸-2,4-二叔丁基苯酯中一种或多种的混合物。
5.如权利要求4所述的抗菌亚克力板，其特征在于：所述的紫外吸收剂由1-(甲基)-8-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯、双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸-2,4-二叔丁基苯酯混合而成，所述1-(甲基)-8-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯、双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸-2,4-二叔丁基苯酯的质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)。
6.如权利要求1-5中任一项所述抗菌亚克力板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将甲基丙烯酸甲酯、过氧化二异丙苯混合均匀，然后在80-85℃水浴下加热聚合25-35分钟，最后冷却至室温得到粘稠状有机玻璃预聚料；
(2)将有机玻璃预聚料、粉煤灰、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、二甲基硅油、无机抗菌剂、紫外吸收剂混合均匀，得到混合浆料；
(3)将混合浆料灌入模具中，采用空气浴加热聚合，空气浴的温度为80-90℃，加热聚合时间为2-3h；
(4)冷却、脱模，得到抗菌亚克力板。
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