CN107722486A - 一种耐候抗菌防霉aes材料及其制备方法 - Google Patents

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王灿耀
易庆锋
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Abstract

本发明公开了一种耐候抗菌防霉AES材料，其按质量百分比计由如下原料组分组成：AES高胶粉30~48%，SAN树脂50~68%，抗菌剂0.5‑1.5%，防霉剂0.5‑2%，润滑剂0.2~0.5%；抗氧剂0.3~0.6%；紫外线吸收剂0.5~1.5%。本发明制备的耐候抗菌防霉AES材料，具有高耐候性、高抗菌性及高防霉等级，材料经过荧光紫外灯或冷凝800h光老化试验后表面无气泡、龟裂、粉化现象，力学性能保持率在80%以上，同时由于本发明配方的韧性调整空间较大，材料可以在低温下保持优异的冲击性，材料可以在家用电器外壳及汽车上有很好的应用前景。

Description

一种耐候抗菌防霉AES材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子改性领域，特别涉及一种耐候抗菌防霉AES材料及其制备方法。
背景技术
目前我们使用的ABS材料由于ABS中含有丁二烯双键，容易受到紫外线照射而引发材料降解，材料的黄变较大，力学性能保持率也比较低，在需要耐候性的地方长期使用时,会出现物性降低及变色等情况，材料使用寿命受到影响。AES树脂是针对ABS耐候性差而开发的一种工程塑料新品种，即使长时间暴露在室外紫外线、潮湿、雨淋、光照及臭氧条件下，不经涂装也可以保持物性稳定，特别适合不涂装在户外直接使用。所以最根本的办法是使用不含双键结构的稳定性橡胶，采用这种方法制造的树脂有AES、ASA、ACS等。
AES不仅仅是一种耐候性极佳的树脂，由于EPDM橡胶相Tg低，使AES具有比ASA更加优异的耐低温冲击性，因而越来越多地被使用于汽车零部件及其它需要寿命长、安全可靠的塑料制品。不需涂装的优点使AES在价格上更有竞争力。在电子消费领域，AES的耐候性还意味即使长期使用，也能更好地保持制品原有新鲜亮丽的色彩。AES在电子电器上，如空气净化器等产品中，由于长时间水储存的要求，容易产生细菌及霉菌，导致产品使用时容易发臭，为了解决这个问题，我们特开发了一种耐候抗菌防霉AES材料。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种耐候抗菌防霉AES材料及其制备方法。
本发明所采取的技术方案是：一种耐候抗菌防霉AES材料，其按质量百分比计由如下原料组分组成：
进一步地，所述使用的AES高胶粉为UMG E700N高胶粉，材料高胶粉含量为70％wt。
进一步地，所述使用的SAN树脂在220℃，10kg情况下熔融流动速率大于40g/10min，这样保证所得AES材料熔融流动性得到有效的提高，流动性比较优异，改善材料的加工成型性能。
作为上述方案的进一步改进，所述抗菌剂为银离子类抗菌剂及锌离子抗菌剂复配混合物，银离子类抗菌剂为主体抗菌剂，锌离子抗菌剂为复配抗菌剂，银离子类抗菌剂的载体为玻璃、沸石、陶瓷等；两种抗菌剂复配使用可以有效提高材料抗菌性。
作为上述方案的进一步改进，所述防霉剂为2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮，防霉剂的pH值(1％水溶液)：4.0-7.0。
作为上述方案的进一步改进，所述紫外线吸收剂由受阻胺类紫外线吸收剂、亚磷酸酯类紫外线吸收剂和辅助紫外线吸收剂复配而成，其中所述辅助紫外线吸收剂选自苯并三唑类、二苯甲酮类、乙酰苯胺类和三嗪类中的至少一种，紫外线吸收剂的加入，有效改善了合金材料耐候性能，使合金材料经过荧光紫外灯或冷凝800h光老化试验后表面无气泡、龟裂、粉化现象，力学性能保持率在80％以上，有效改善AES材料耐候性性能。
作为上述方案的进一步改进，所述抗氧剂选自受阻酚类抗氧剂、亚磷酸类抗氧剂和硫类抗氧剂中的至少一种。具体地，受阻酚类抗氧剂选自β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯，四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮，二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯，双(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸单乙酯)钙，N,N-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]六甲撑二胺和4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)中的其中一种。亚磷酸类抗氧剂选自亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯或(2,4-二叔丁基酚)-4,4-联苯基二亚磷酸酯。
一种如上所述的耐候抗菌防霉AES材料的制备方法，其包括如下工艺：先按原料配比称取的AES高胶粉、SAN树脂、抗菌剂、防霉剂、润滑剂、抗氧剂及紫外线吸收剂，搅拌3-5min，将搅拌均匀后的混合料投入双螺杆挤出机，经熔融共混、挤出造粒，熔融挤出的条件为加工温度在180-230度之间，挤出机的长径比为40:1，得到耐候抗菌防霉AES材料。
本发明的有益效果是：
(1)本发明所得耐候抗菌防霉AES材料，因其材料中无容易发生光老化降解的双键，且进一步添加了特殊的抗菌剂、防霉剂和紫外线吸收剂，在保证该合金材料具有良好的力学性能及后加工性能的基础上，大大提高了其耐候性、抗菌性及防霉性，材料经过荧光紫外灯或冷凝800h光老化试验后表面无气泡、龟裂、粉化现象，力学性能保持率在80％以上。
(2)本发明对抗菌、防霉和耐候技术的集成进行综合评价，针对各助剂的协效及影响机制进行系统研究，通过选定特定组分和配比的助剂方案，达成材料抗菌防霉及耐候特性的平衡。
(3)本发明的制备方法具有良好的操作性及可控性，有利于大规模工业化生产。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
本发明提供实施案例1-4和对比案例1-3，实施例和对比例的制备方法一致，具体步骤如下：先按原料配比称取的AES高胶粉、SAN树脂、抗菌剂、防霉剂、润滑剂、抗氧剂及紫外线吸收剂，搅拌3min，将搅拌均匀后的混合料投入双螺杆挤出机，经熔融共混、挤出造粒，熔融挤出的条件为加工温度在180-230度之间，挤出机的长径比为40:1，得到耐候抗菌防霉AES材料。
材料抗菌防霉性能评价方法如下表1所示：
表1抗菌性能评价一般要求
表2实施例和对比例的各组分重量百分比
表3为实施例与对比例的耐候抗菌防霉AES材料的性能数据
对比实施例1与对比例1，实施例1与对比例2，实施例1与对比例3对比看出，随着抗菌剂、防霉剂及紫外线吸收剂的添加量增加，材料的抗菌性、防霉性及耐候性提高，复配抗菌剂比单一的锌离子抗菌剂抗菌效果明显，本专利选择的防霉剂防霉效果比市场一般的有机铜盐防霉剂防霉效果优异；另外，复配紫外线吸收剂也比单一的耐候剂抗紫外线性能更优异。实施例3与实施例4比较，随着AES高胶粉添加量的增加，材料的拉伸强度及弯曲强度降低，材料冲击强度提高。随着紫外线吸收剂的加入，材料在进行荧光紫外灯的耐候测试后，其拉伸强度及冲击强度保持率都能够保持在80％以上，耐候实验后的色差都在4.5以下，而没有添加紫外线吸收剂的合金材料的保持率都在80％以下，且其耐候实验后的色差为7.5，耐候性能明显优于对比例。
本发明制备的耐候抗菌防霉AES材料，具有高耐候性、高抗菌性及高防霉等级，同时由于本专利配方的韧性调整空间较大，材料可以在低温下保持优异的冲击性，材料可以在家用电器外壳上有很好的应用前景。
以上所述尽是本发明的优选方案，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围，上述实施例为本发明的优选实施例，凡与本发明类似的工艺及所作的等效变化，均应属于本发明的保护范畴。

Claims (9)

1.一种耐候抗菌防霉AES材料，其特征在于，按质量百分比计由如下原料组分组成：
AES高胶粉 30~48%；
SAN树脂 50~68%；
抗菌剂 0.5-1.5%；
防霉剂 0.5-2%；
润滑剂 0.2~0.5%；
抗氧剂 0.3~0.6%；
紫外线吸收剂 0.5~1.5%。
2.根据权利要求1所述的一种耐候抗菌防霉AES材料，其特征在于，所述AES高胶粉的橡胶含量为70%wt。
3.根据权利要求1所述的一种耐候抗菌防霉AES材料，其特征在于，所述SAN树脂在220℃，10kg情况下熔融流动速率大于40g/10min。
4.根据权利要求1所述的一种耐候抗菌防霉AES材料，其特征在于，所述抗菌剂为银离子类抗菌剂及锌离子抗菌剂的复配混合物。
5.根据权利要求1所述的一种耐候抗菌防霉AES材料，其特征在于，所述防霉剂为2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮。
6.根据权利要求1所述的一种耐候抗菌防霉AES材料，其特征在于，所述润滑剂选自季戊四醇硬脂酸酯、N,N’-已撑双硬脂酰胺、单硬脂酸甘油酯、酰胺蜡、硬脂酸正丁酯、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种耐候抗菌防霉AES材料，其特征在于：所述紫外线吸收剂由受阻胺类紫外线吸收剂、亚磷酸酯类紫外线吸收剂和辅助紫外线吸收剂复配而成，其中所述辅助紫外线吸收剂选自苯并三唑类、二苯甲酮类、乙酰苯胺类和三嗪类中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的一种耐候抗菌防霉AES材料，其特征在于：所述抗氧剂选自受阻酚类抗氧剂、亚磷酸类抗氧剂和硫类抗氧剂中的至少一种。
9.一种如权利要求1~9任一项所述的耐候抗菌防霉AES材料的制备方法，其特征在于，包括如下工艺：分别加入按原料配比称取的AES高胶粉、SAN树脂、抗菌剂、防霉剂、润滑剂、抗氧剂及紫外线吸收剂，搅拌3-5min，将搅拌均匀后的混合料投入双螺杆挤出机，经熔融共混、挤出造粒，得到耐候抗菌防霉AES材料。
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