CN108530856B - 一种纳米高耐污抗菌树脂组合物及片状模塑料和高耐污抗菌浴缸 - Google Patents

一种纳米高耐污抗菌树脂组合物及片状模塑料和高耐污抗菌浴缸 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种纳米高耐污抗菌片状模塑料，其包括位于中间的玻璃纤维和位于上下二面的聚乙烯膜，所述纳米高耐污抗菌片状模塑料还包括设置在所述上下二面的聚乙烯膜之间且将所述位于中间的玻璃纤维浸渍的树脂层，所述树脂层由纳米高耐污抗菌片状模塑料用树脂组合物形成；按重量份计，所述树脂组合物由如下重量配比的组分混合而成：不饱和聚酯树脂60‑90份；低收缩剂10‑40份；填料30‑180份；玻璃纤维22‑28份；引发剂1‑2份；内脱模剂2‑10份；表面改性剂1‑10份；增稠剂0.5‑2份；所述树脂组合物还包括占所述树脂组合物原料总重量1‑3%的纳米抗菌剂。本发明采用添加了纳米抗菌剂的片状模塑料制备的浴缸具备良好的高耐污抗菌性能。

Description

一种纳米高耐污抗菌树脂组合物及片状模塑料和高耐污抗菌 浴缸
技术领域
本发明涉及一种纳米高耐污抗菌片状模塑料用树脂组合物，包含有该树脂组合物的片状模塑料以及由该片状模塑料制成的高耐污抗菌浴缸。
背景技术
片状模塑料(SMC，Sheet Molding Compound)是以不饱和聚酯树脂、低收缩添加剂、填料、增稠剂、引发剂、交联剂、内脱模剂和着色剂等原料混合成树脂糊，浸渍短切纤维粗纱或玻璃纤维毡，经片状模塑料制片机浸渍玻璃纤维制成片材，并在两面用聚乙烯或聚丙烯薄膜包覆起来，进行收卷，然后经过增稠，达到不粘手的状态，用于模压成型。片状模塑料是20世纪60年代发展起来的一种干法制造纤维增强塑料的模塑料，首次出现在欧洲，随后美国和日本等国先后发展这一工艺，经过40多年的发展，片状模塑料模压成型工艺现已逐步发展成为复合材料领域内最为成熟、应用非常广泛的一种工艺。
随着片状模塑料应用范围的不断扩大，片状模塑料的性能需要进一步的提高和改善，特别是其用作浴缸材料时对于其耐污、抗菌方面有较高的要求。
发明内容
有鉴于此，为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种纳米抗菌剂以及包含该纳米抗菌剂的用于制备纳米高耐污抗菌片状模塑料的树脂组合物。
本发明同时还提供一种纳米高耐污抗菌片状模塑料，采用该纳米高耐污抗菌片状模塑料可获得高耐污抗菌浴缸。
为了达到上述目的，本发明采用以下的技术方案：
一种纳米高耐污抗菌片状模塑料，其包括位于中间的玻璃纤维和位于上下二面的聚乙烯膜，所述纳米高耐污抗菌片状模塑料还包括设置在所述上下二面的聚乙烯膜之间且将所述位于中间的玻璃纤维浸渍的树脂层，所述树脂层由纳米高耐污抗菌片状模塑料用树脂组合物形成；按重量份计，所述树脂组合物由如下重量配比的组分混合而成：
Figure BDA0001592337600000021
所述树脂组合物还包括占所述树脂组合物原料总重量1-3％的纳米抗菌剂。
其中，按重量份计，所述纳米抗菌剂由如下重量配比的组分混合而成：
Figure BDA0001592337600000022
将纳米钛溶胶作为载体，硅烷偶联剂作为媒介物，有效地减少了纳米银、纳米二氧化钛以及纳米银与纳米二氧化钛之间的团簇现象，使得纳米银能充分地发挥抗菌作用。
优选地，所述硅烷偶联剂为甲基硅烷偶联剂、乙基硅烷偶联剂或苯基硅烷偶联剂中的一种或几种。
优选地，所述内脱模剂为硬脂酸锌或硬脂酸钙或者二者的混合物。
优选地，所述的填料为粒径小于等于10μm的氢氧化铝微粉或碳酸钙微粉或者二者的组合。
优选地，所述的引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯或过氧化2-乙基已酸叔丁酯或二者的组合。
其中，所述不饱和聚酯树脂为选自邻苯型不饱和树脂、间苯型不饱和树脂、环氧乙烯基酯不饱和树脂及乙烯基树脂中的一种或多种的组合。
所述低收缩剂为饱和聚酯(PES)，具体的可以为例如聚苯乙烯(PSt)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。
根据本发明，所述的不饱和聚酯树脂可以商购获得。所述的表面改性剂可以为PE粉等；所述增稠剂可以为氧化镁，氢氧化镁，氢氧化钙等。
本发明还提供了一种如上所述的纳米高耐污抗菌片状模塑料的制备方法，包括如下步骤：
1)制备抗菌剂：取硅烷偶联剂加入到纳米钛溶胶中，搅拌30-50min后，加入纳米银，搅拌30-50min后，再加入纳米二氧化钛，再搅拌30-50min，得到纳米抗菌剂；
2)制备树脂组合物：首先按配方加入不饱和聚酯树脂、低收缩添剂、引发剂、内脱模剂、表面改性剂和增稠剂，搅拌10-30min，然后加入步骤1)中制备好的纳米抗菌剂，搅拌30-50min，使其充分分散在树脂溶液中，再加入填料，搅拌均匀，制成树脂组合物；
3)通过刮刀，将均匀混合有纳米抗菌剂的树脂组合物均匀涂敷在上、下聚乙烯膜上；再通过调节切割器，切割玻璃纤维，控制玻璃纤维的长度为18-30mm，然后将玻璃纤维均匀地撒在所述涂敷有树脂组合物的聚乙烯膜上，其中，使所述玻璃纤维在所述耐污抗菌片状模塑料中的质量含量为22％-28％；将上下聚乙烯膜相对粘贴，形成一种上下面均覆盖有聚乙烯膜的片材，再将所述片材通过压实机压挤，使所述玻璃纤维与树脂组合物充分浸渍，成型为片材，然后进行收卷；
4)将收卷的片材运到增稠室增稠，增稠室的温度设置为40-50℃，增稠时间为12-36h，得到所述的纳米高耐污抗菌片状模塑料。
其中，所述搅拌的速度为400-800r/min，温度为20-60℃。
本发明还提供了一种高耐污抗菌浴缸，其由如上所述的纳米高耐污抗菌片状模塑料通过模压制得，具体步骤为：称重纳米高耐污抗菌片状模塑料，撕掉所述片状模塑料上下面的聚乙烯膜后将片状模塑料投入预热好的模具中进行模压。
其中，所述模压时模具正反面的温度分别为140-150℃和130-140℃，模压压力为：50-80kg/cm2，成型时间180-300s，模压完成后进行修边，即得所述高耐污抗菌浴缸
相较于现有技术，本发明的有益之处在于：本发明通过纳米钛溶胶作为载体，硅烷偶联剂作为媒介物，有效地减少了纳米银、纳米二氧化钛以及纳米银与纳米二氧化钛之间的团簇现象，使得纳米银能充分地发挥抗菌作用，纳米二氧化钛很好地发挥纳米粒子在材料中的作用，采取常规的模压工艺可以获得具有良好耐污抗菌性能的高耐污抗菌的整体浴室浴缸；同时因为纳米二氧化钛粒子及溶胶的作用，提高了整体浴室浴缸的强度、耐擦洗性能等综合性能。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例一
本实施例提供一种纳米抗菌剂，其由如下重量份的原料混合而成：
Figure BDA0001592337600000041
制备步骤如下：取甲基硅烷偶联剂加入到纳米钛溶胶中，搅拌30-50min 后，加入纳米银，搅拌30-50min后，再加入纳米二氧化钛，再搅拌30-50min，得到纳米抗菌剂。搅拌的速度为400r/min，温度为60℃。
实施例二
本实施例提供一种纳米抗菌剂，其由如下重量份的原料混合而成：
Figure BDA0001592337600000042
制备步骤如下：取乙基硅烷偶联剂加入到纳米钛溶胶中，搅拌30-50min 后，加入纳米银，搅拌30-50min后，再加入纳米二氧化钛，再搅拌30-50min，得到纳米抗菌剂。搅拌的速度为500r/min，温度为50℃。
实施例三
本实施例提供一种纳米抗菌剂，其由如下重量份的原料混合而成：
Figure BDA0001592337600000043
制备步骤如下：取苯基硅烷偶联剂加入到纳米钛溶胶中，搅拌30-50min 后，加入纳米银，搅拌30-50min后，再加入纳米二氧化钛，再搅拌30-50min，得到纳米抗菌剂。搅拌的速度为600r/min，温度为40℃。
实施例四
本实施例提供一种纳米抗菌剂，其由如下重量份的原料混合而成：
Figure BDA0001592337600000051
制备步骤如下：取混合好的甲基硅烷偶联剂和苯基硅烷偶联剂加入到纳米钛溶胶中，搅拌30-50min后，加入纳米银，搅拌30-50min后，再加入纳米二氧化钛，再搅拌30-50min，得到纳米抗菌剂。搅拌的速度为800r/min，温度为 20℃。
实施例五
本实施例提供一种纳米高耐污抗菌片状模塑料用树脂组合物，其由如下重量份的原料混合而成：
Figure BDA0001592337600000052
首先按上述配方加入不饱和聚酯树脂、低收缩添剂、引发剂、内脱模剂、表面改性剂和增稠剂，搅拌10-30min，再加入填料，搅拌均匀，制成树脂组合物。
实施例六
本实施例提供一种纳米高耐污抗菌片状模塑料用树脂组合物，其由如下重量份的原料混合而成：
Figure BDA0001592337600000053
Figure BDA0001592337600000061
首先按上述配方加入不饱和聚酯树脂、低收缩添剂、引发剂、内脱模剂、表面改性剂和增稠剂，搅拌10-30min，然后加入实施例一中制备好的纳米抗菌剂，搅拌30-50min，使其充分分散在树脂溶液中，再加入填料，搅拌均匀，制成树脂组合物。
实施例七
本实施例提供一种纳米高耐污抗菌片状模塑料用树脂组合物，其由如下重量份的原料混合而成：
Figure BDA0001592337600000062
首先按上述配方加入不饱和聚酯树脂、低收缩添剂、引发剂、内脱模剂、表面改性剂和增稠剂，搅拌10-30min，然后加入实施例二中制备好的纳米抗菌剂，搅拌30-50min，使其充分分散在树脂溶液中，再加入填料，搅拌均匀，制成树脂组合物。
实施例八
本实施例提供一种纳米高耐污抗菌片状模塑料用树脂组合物，其由如下重量份的原料混合而成：
Figure BDA0001592337600000071
首先按上述配方加入不饱和聚酯树脂、低收缩添剂、引发剂、内脱模剂、表面改性剂和增稠剂，搅拌10-30min，然后加入实施例三中制备好的纳米抗菌剂，搅拌30-50min，使其充分分散在树脂溶液中，再加入填料，搅拌均匀，制成树脂组合物。
实施例九
本实施例提供一种利用实施例五的树脂组合物来制备片状模塑料的方法，具体实施如下：
1)通过刮刀，将实施例五的树脂组合物均匀涂敷在上、下聚乙烯膜上；再通过调节切割器，切割玻璃纤维，控制玻璃纤维的长度为18mm，然后将玻璃纤维均匀地撒在涂敷有树脂组合物的聚乙烯膜上，其中，使玻璃纤维在耐污抗菌片状模塑料中的质量含量为28％；将上下聚乙烯膜相对粘贴，形成一种上下面均覆盖有聚乙烯膜的片材，再将片材通过压实机压挤，使玻璃纤维与树脂组合物充分浸渍，成型为片材，然后进行收卷；
2)将收卷的片材运到增稠室增稠，增稠室的温度设置为40℃，增稠时间为36h，得到片状模塑料。
实施例十
本实施例提供一种利用实施例六的树脂组合物来制备纳米高耐污抗菌片状模塑料的方法，具体实施如下：
1)通过刮刀，将均匀混合有纳米抗菌剂的实施例六的树脂组合物均匀涂敷在上、下聚乙烯膜上；再通过调节切割器，切割玻璃纤维，控制玻璃纤维的长度为18mm，然后将玻璃纤维均匀地撒在涂敷有树脂组合物的聚乙烯膜上，其中，使玻璃纤维在耐污抗菌片状模塑料中的质量含量为28％；将上下聚乙烯膜相对粘贴，形成一种上下面均覆盖有聚乙烯膜的片材，再将片材通过压实机压挤，使玻璃纤维与树脂组合物充分浸渍，成型为片材，然后进行收卷；
2)将收卷的片材运到增稠室增稠，增稠室的温度设置为40℃，增稠时间为36h，得到纳米高耐污抗菌片状模塑料。
实施例十一
本实施例提供一种利用实施例七的树脂组合物来制备纳米高耐污抗菌片状模塑料的方法，具体实施如下：
1)通过刮刀，将均匀混合有纳米抗菌剂的实施例七的树脂组合物均匀涂敷在上、下聚乙烯膜上；再通过调节切割器，切割玻璃纤维，控制玻璃纤维的长度为30mm，然后将玻璃纤维均匀地撒在涂敷有树脂组合物的聚乙烯膜上，其中，使玻璃纤维在耐污抗菌片状模塑料中的质量含量为22％；将上下聚乙烯膜相对粘贴，形成一种上下面均覆盖有聚乙烯膜的片材，再将片材通过压实机压挤，使玻璃纤维与树脂组合物充分浸渍，成型为片材，然后进行收卷；
2)将收卷的片材运到增稠室增稠，增稠室的温度设置为50℃，增稠时间为12h，得到纳米高耐污抗菌片状模塑料。
实施例十二
本实施例提供一种利用实施例八的树脂组合物来制备纳米高耐污抗菌片状模塑料的方法，具体实施如下：
1)通过刮刀，将均匀混合有纳米抗菌剂的实施例八的树脂组合物均匀涂敷在上、下聚乙烯膜上；再通过调节切割器，切割玻璃纤维，控制玻璃纤维的长度为25mm，然后将玻璃纤维均匀地撒在涂敷有树脂组合物的聚乙烯膜上，其中，使玻璃纤维在耐污抗菌片状模塑料中的质量含量为25％；将上下聚乙烯膜相对粘贴，形成一种上下面均覆盖有聚乙烯膜的片材，再将片材通过压实机压挤，使玻璃纤维与树脂组合物充分浸渍，成型为片材，然后进行收卷；
2)将收卷的片材运到增稠室增稠，增稠室的温度设置为45℃，增稠时间为24h，得到纳米高耐污抗菌片状模塑料。
实施例十三
本实施例提供一种由实施例九的片状模塑料制备而成的浴缸。浴缸的具体制备过程如下：
称重实施例九中的片状模塑料，撕掉片材上的聚乙烯膜后将片料投入预热模具中，采用3000T压力机进行模压，模具正反面的温度分别为145℃和136℃，模压压力为：50kg/cm2，成型时间180s，最终制品厚度为3mm，模压完成后进行修边，整理制品周边的溢料，即得浴缸。
实施例十四
本实施例提供一种由实施例十的纳米高耐污抗菌片状模塑料制备而成的高耐污抗菌浴缸。高耐污抗菌浴缸的具体制备过程如下：
称重实施例十中的片状模塑料，撕掉片材上的聚乙烯膜后将片料投入预热模具中，采用3000T压力机进行模压，模具正反面的温度分别为145℃和136℃，模压压力为：50kg/cm2，成型时间180s，最终制品厚度为3mm，模压完成后进行修边，整理制品周边的溢料，即得高耐污抗菌浴缸。
实施例十五
本实施例提供一种由实施例十一的纳米高耐污抗菌片状模塑料制备而成的高耐污抗菌浴缸。高耐污抗菌浴缸的具体制备过程如下：
称重实施例十一中的片状模塑料，撕掉片材上的聚乙烯膜后将片料投入预热模具中，采用3000T压力机进行模压，模具正反面的温度分别为140℃和 130℃，模压压力为：80kg/cm2，成型时间300s，最终制品厚度为3mm，模压完成后进行修边，整理制品周边的溢料，即得高耐污抗菌浴缸。
实施例十六
本实施例提供一种由实施例十二的纳米高耐污抗菌片状模塑料制备而成的高耐污抗菌浴缸。高耐污抗菌浴缸的具体制备过程如下：
称重实施例十二中的片状模塑料，撕掉片材上的聚乙烯膜后将片料投入预热模具中，采用3000T压力机进行模压，模具正反面的温度分别为150℃和 140℃，模压压力为：50kg/cm2，成型时间300s，最终制品厚度为3mm，模压完成后进行修边，整理制品周边的溢料，即得高耐污抗菌浴缸。
实施例十七
本实施例对实施例十三至实施例十六制备的浴缸进行耐污抗菌性检测，其中实施例十三中的浴缸材料未添加有纳米抗菌剂，为对比例。测试结果见表1。
表1实施例十三到实施例十六的浴缸的耐污抗菌检测结果
Figure BDA0001592337600000091
Figure BDA0001592337600000101
从表1中可以得出：由本发明的添加了纳米抗菌剂的片状模塑料制备的高耐污抗菌的抗菌率明显提高。
本发明通过纳米钛溶胶作为载体，硅烷偶联剂作为媒介物，有效地减少了纳米银、纳米二氧化钛以及纳米银与纳米二氧化钛之间的团簇现象。使得纳米银能充分地发挥抗菌作用，纳米二氧化钛很好地发挥纳米粒子在材料中的作用，制得具有高耐污、抗菌的整体浴室浴缸；同时因为纳米二氧化钛粒子及溶胶的作用，提高了整体浴室浴缸的强度、耐擦洗性能等综合性能。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种纳米高耐污抗菌片状模塑料，其包括位于中间的玻璃纤维和位于上下二面的聚乙烯膜，其特征在于，所述纳米高耐污抗菌片状模塑料还包括设置在所述上下二面的聚乙烯膜之间且将所述位于中间的玻璃纤维浸渍的树脂层，所述树脂层由纳米高耐污抗菌片状模塑料用树脂组合物形成；按重量份计，所述树脂组合物由如下重量配比的组分混合而成：
Figure FDA0002415244970000011
所述树脂组合物还包括占所述树脂组合物原料总重量1-3％的纳米抗菌剂；按重量份计，所述纳米抗菌剂由如下重量配比的组分混合而成：
Figure FDA0002415244970000012
2.根据权利要求1所述的一种纳米高耐污抗菌片状模塑料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为甲基硅烷偶联剂、乙基硅烷偶联剂或苯基硅烷偶联剂中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种纳米高耐污抗菌片状模塑料，其特征在于，所述内脱模剂为硬脂酸锌或硬脂酸钙或者二者的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种纳米高耐污抗菌片状模塑料，其特征在于，所述的填料为粒径小于等于10μm的氢氧化铝微粉或碳酸钙微粉或者二者的组合。
5.根据权利要求1所述的一种纳米高耐污抗菌片状模塑料，其特征在于，所述的引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯或过氧化2-乙基已酸叔丁酯或二者的组合。
6.一种如权利要求1-5任意一项权利要求所述的纳米高耐污抗菌片状模塑料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)制备抗菌剂：取硅烷偶联剂加入到纳米钛溶胶中，搅拌30-50min后，加入纳米银，搅拌30-50min后，再加入纳米二氧化钛，再搅拌30-50min，得到纳米抗菌剂；
2)制备树脂组合物：首先按配方加入不饱和聚酯树脂、低收缩添剂、引发剂、内脱模剂、表面改性剂和增稠剂，搅拌10-30min，然后加入步骤1)中制备好的纳米抗菌剂，搅拌30-50min，使其充分分散在树脂溶液中，再加入填料，搅拌均匀，制成树脂组合物；
3)通过刮刀，将均匀混合有纳米抗菌剂的树脂组合物均匀涂敷在上、下聚乙烯膜上；再通过调节切割器，切割玻璃纤维，控制玻璃纤维的长度为18-30mm，然后将玻璃纤维均匀地撒在所述涂敷有树脂组合物的聚乙烯膜上，其中，使所述玻璃纤维在所述耐污抗菌片状模塑料中的质量含量为22％-28％；将上下聚乙烯膜相对粘贴，形成一种上下面均覆盖有聚乙烯膜的片材，再将所述片材通过压实机压挤，使所述玻璃纤维与树脂组合物充分浸渍，成型为片材，然后进行收卷；
4)将收卷的片材运到增稠室增稠，增稠室的温度设置为40-50℃，增稠时间为12-36h，得到所述的纳米高耐污抗菌片状模塑料。
7.根据权利要求6所述的纳米高耐污抗菌片状模塑料的制备方法，其特征在于，所述搅拌的速度为400-800r/min，温度为20-60℃。
8.一种高耐污抗菌浴缸，其特征在于，所述高耐污抗菌浴缸由权利要求1-5中任意一项权利要求所述的纳米高耐污抗菌片状模塑料通过模压制得，具体步骤为：称重纳米高耐污抗菌片状模塑料，撕掉所述片状模塑料上下面的聚乙烯膜后将片状模塑料投入预热好的模具中进行模压。
9.根据权利要求8所述的一种高耐污抗菌浴缸，其特征在于，所述模压时模具正反面的温度分别为140-150℃和130-140℃，模压压力为：50-80kg/cm2，成型时间180-300s，模压完成后进行修边，即得所述高耐污抗菌浴缸。
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