CN108641178A - 一种高抗菌阻燃塑料及其制备方法 - Google Patents

一种高抗菌阻燃塑料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种高抗菌阻燃塑料及其制备方法，本发明以聚丙烯、聚碳酸酯和丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯共聚物为原料，制成了一种塑料产品，添加抗菌剂和阻燃剂，赋予产品优异的抗菌和阻燃性能；本发明通过甲基丙烯酸甲酯‑丁二烯‑苯乙烯三元共聚物和马来酸酐接枝聚丙烯协同提高体系的相容性，保证产品具有良好的力学性能和热稳定性。

Description

一种高抗菌阻燃塑料及其制备方法
技术领域
本发明涉及技术领域，特别是涉及一种高抗菌阻燃塑料及其制备方法。
背景技术
近年来人们的物质生活水平有了明显提高，与之相适应的是人们对生活、工作环境的高标准要求。由于塑料具有质轻、不锈蚀和绝缘性好等有点，所以在日常生活中随处可见各种塑料产品。
但是，在塑料产品的表面非常容易滋生有害细菌，人们长时间接触后会导致各种疾病的产生。随着人们生活水平的提高，越来越多的领域对材料的卫生性能提出了更高的要求，因此对于塑料的抗菌性也有了相应要求。通常使用的抗菌剂可分成无机类抗菌剂和有机类抗菌剂两大类，前者耐热性较高，但是成本高，后者杀菌效率较高，添加量较少，但是存在耐热性差和安全性低等缺点。
另外，在电子电器、建筑、航空与汽车领域，对塑料进一步提出了阻燃性要求，阻燃型塑料不易燃烧，火焰传播速率小，质量损失速率及释热速率较低，而且具有一定的自熄性。但是，目前的阻燃型塑料性能不能满足要求，并且多采用卤素阻燃剂，燃烧过程中会释放卤化氢，进而对人体造成严重危害。
综上，目前急需一种兼具优异的抗菌和阻燃性能的塑料产品。由于塑料是以单体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物，倘若添加抗菌剂或阻燃剂等添加剂，还应当格外注意与树脂的相容性，以免影响塑料产品的力学性能和热稳定性。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种高抗菌阻燃塑料及其制备方法，其具有优异的抗菌和阻燃性能。
为实现上述目的，本发明是通过如下方案实现的：
一种高抗菌阻燃塑料，是由以下重量份的组分制成的：聚丙烯100份，聚碳酸酯30～40份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物10～15份，甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物1～2份，马来酸酐接枝聚丙烯1～2份，阻燃剂2～3份，抗菌剂4～5份；其中，所述抗菌剂是将聚六亚甲基胍磷酸盐和咪唑啉双胍硫酸盐的水溶液与黄原胶水溶液、单硬脂酸甘油酯水合分散体混合后，然后缓慢加入2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮的柏木油分散液混匀而得；所述阻燃剂是由以下重量份的组分混合组成的：氧化改性石墨1份，2-羧乙基苯基次磷酸4～5份，聚苯基膦酸二苯砜酯6～8份。
优选的，所述抗菌剂中的聚六亚甲基胍磷酸盐、咪唑啉双胍硫酸盐、黄原胶、单硬脂酸甘油酯、2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮和柏木油的摩尔比为1：2～3：3～4：0.2～0.4：1～2：4～5。
优选的，控制在30～40分钟的时间范围内加入2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮的柏木油分散液；缓慢加入可以促进抗菌剂各组分的均匀混合，以免影响抗菌效果。
优选的，所述抗菌剂的制备方法如下：将聚六亚甲基胍磷酸盐和咪唑啉双胍硫酸盐混合溶于第一部分去离子水中，得A相；将黄原胶溶于第二部分去离子水中，得B相；将单硬脂酸甘油酯与沸水（100℃）混合经强烈振荡后自乳化形成稳定的C相；将2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮加入柏木油中，超声波振荡均匀，得D相；将A相、B相和C相混合，超声波振荡均匀，然后边搅拌边缓慢加入D相，加入完毕后继续搅拌10～20分钟，干燥，粉碎，即得。
进一步优选的，聚六亚甲基胍磷酸盐、咪唑啉双胍硫酸盐的总质量与第一部分去离子水的质量之比为1:7～8；黄原胶与第二部分去离子水的质量比为1:8～9；单硬脂酸甘油酯与沸水的质量比为1:11～12。
进一步优选的，干燥条件为：60～70℃干燥8～10小时。
优选的，所述氧化改性石墨是采用Hummer法对石墨进行氧化处理得到。
进一步优选的，所述氧化改性石墨的具体制备方法如下：在四口瓶中加入石墨、浓硫酸、硝酸钠，冰浴条件下加入高锰酸钾，35℃反应30分钟，加入去离子水，98℃反应30分钟，立即过滤洗涤，干燥，超声波振荡处理20～30分钟，即得；其中，石墨、浓硫酸、硝酸钠、高锰酸钾和去离子水的质量比为1：20：0.5：3：50。
上述一种高抗菌阻燃塑料的制备方法，将配方量的各组分加入混料机中混合均匀，转移至螺杆挤出机中进行挤出造粒，在超声波振荡作用下，于处理液中浸泡3～4小时进行溶胀处理，去离子水洗，干燥，即得；其中，处理液是由以下重量份的组分混合制成的：膨润土3～5份，乙酸乙酯10～12份，二甲基亚砜1～2份，去离子水100份。
优选的，混料机的工作条件为：转速1600～1800rpm，混料时间为10～12分钟。
优选的，螺杆挤出机的工作条件为：挤出料筒温度170～175℃，机头温度200～210℃，螺杆转速50～60rpm。
优选的，处理液的制备方法如下：将膨润土加入去离子水中，超声波振荡10～15分钟，然后加入乙酸乙酯和二甲基亚砜，再次超声波振荡5～8分钟。
优选的，所述干燥条件为：50～60℃干燥18～24小时。
本发明的有益效果是：
1、本发明以聚丙烯、聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物为原料，制成了一种塑料产品，添加抗菌剂和阻燃剂，赋予产品优异的抗菌和阻燃性能；本发明通过甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物和马来酸酐接枝聚丙烯协同提高体系的相容性，保证产品具有良好的力学性能和热稳定性。
2、本发明的抗菌剂是将聚六亚甲基胍磷酸盐和咪唑啉双胍硫酸盐的水溶液与黄原胶水溶液、单硬脂酸甘油酯水合分散体混合后，然后缓慢加入2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮的柏木油分散液混匀而得；其中，黄原胶的二级结构是侧链绕主链骨架反向缠绕，通过氢键维系形成棒状双螺旋结构，其与胍类化合物的分子链相互缠绕，并在单硬脂酸甘油酯的作用下，与2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮、柏木油均匀混合，得到成分均匀的抗菌剂，保证了抗菌剂的抗菌性能。
3、本发明的阻燃剂是由氧化改性石墨、2-羧乙基苯基次磷酸和聚苯基膦酸二苯砜酯混合组成，协同提高阻燃效果。
4、本发明将配方量的各组分经混料、挤出造粒后，利用处理液进行溶胀处理，处理液是由膨润土、乙酸乙酯、二甲基亚砜和去离子水混合制成，在该处理液的作用下，促进塑料产品内部分子扩散，进一步提高产品的均匀性，保证了产品的力学性能和热稳定性。
具体实施方式
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，都属于本发明保护的范围。
本发明涉及的聚丙烯、聚碳酸酯，购自苏州好而优塑化有限公司；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，购自吉发塑胶原料有限公司；甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物，购自南京鑫坤化工有限公司；马来酸酐接枝聚丙烯，购自南京塑泰高分子科技有限公司；2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮，购自宁波海曙千草生物科技有限公司；柏木油，购自湖北远成赛创科技有限公司；聚苯基膦酸二苯砜酯，购自湖北鑫源顺医药化工有限公司。
实施例1
一种高抗菌阻燃塑料，是由以下重量份的组分制成的：聚丙烯100份，聚碳酸酯30份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物10份，甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物1份，马来酸酐接枝聚丙烯1份，阻燃剂2份，抗菌剂4份；其中，抗菌剂是将聚六亚甲基胍磷酸盐和咪唑啉双胍硫酸盐的水溶液与黄原胶水溶液、单硬脂酸甘油酯水合分散体混合后，然后缓慢加入2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮的柏木油分散液混匀而得；阻燃剂是由以下重量份的组分混合组成的：氧化改性石墨1份，2-羧乙基苯基次磷酸4份，聚苯基膦酸二苯砜酯6份。
抗菌剂中的聚六亚甲基胍磷酸盐、咪唑啉双胍硫酸盐、黄原胶、单硬脂酸甘油酯、2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮和柏木油的摩尔比为1：2：3：0.2：1：4。耗时30分钟加入2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮的柏木油分散液。
抗菌剂的制备方法如下：将聚六亚甲基胍磷酸盐和咪唑啉双胍硫酸盐混合溶于第一部分去离子水中，得A相；将黄原胶溶于第二部分去离子水中，得B相；将单硬脂酸甘油酯与沸水（100℃）混合经强烈振荡后自乳化形成稳定的C相；将2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮加入柏木油中，超声波振荡均匀，得D相；将A相、B相和C相混合，超声波振荡均匀，然后边搅拌边缓慢加入D相，加入完毕后继续搅拌10～20分钟，干燥，粉碎，即得。聚六亚甲基胍磷酸盐、咪唑啉双胍硫酸盐的总质量与第一部分去离子水的质量之比为1:7；黄原胶与第二部分去离子水的质量比为1:8；单硬脂酸甘油酯与沸水的质量比为1:11。干燥条件为：60℃干燥8小时。
氧化改性石墨是采用Hummer法对石墨进行氧化处理得到，具体制备方法如下：在四口瓶中加入石墨、浓硫酸、硝酸钠，冰浴条件下加入高锰酸钾，35℃反应30分钟，加入去离子水，98℃反应30分钟，立即过滤洗涤，干燥，超声波振荡处理20分钟，即得；其中，石墨、浓硫酸、硝酸钠、高锰酸钾和去离子水的质量比为1：20：0.5：3：50。
上述一种高抗菌阻燃塑料的制备方法，将配方量的各组分加入混料机中混合均匀，转移至螺杆挤出机中进行挤出造粒，在超声波振荡作用下，于处理液中浸泡3小时进行溶胀处理，去离子水洗，干燥，即得；其中，处理液是由以下重量份的组分混合制成的：膨润土3份，乙酸乙酯10份，二甲基亚砜1份，去离子水100份。
混料机的工作条件为：转速1600rpm，混料时间为10分钟。
螺杆挤出机的工作条件为：挤出料筒温度170℃，机头温度200℃，螺杆转速50rpm。
处理液的制备方法如下：将膨润土加入去离子水中，超声波振荡10分钟，然后加入乙酸乙酯和二甲基亚砜，再次超声波振荡5分钟。
干燥条件为：50℃干燥18小时。
实施例2
一种高抗菌阻燃塑料，是由以下重量份的组分制成的：聚丙烯100份，聚碳酸酯40份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物15份，甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物2份，马来酸酐接枝聚丙烯2份，阻燃剂3份，抗菌剂5份；其中，抗菌剂是将聚六亚甲基胍磷酸盐和咪唑啉双胍硫酸盐的水溶液与黄原胶水溶液、单硬脂酸甘油酯水合分散体混合后，然后缓慢加入2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮的柏木油分散液混匀而得；阻燃剂是由以下重量份的组分混合组成的：氧化改性石墨1份，2-羧乙基苯基次磷酸5份，聚苯基膦酸二苯砜酯8份。
抗菌剂中的聚六亚甲基胍磷酸盐、咪唑啉双胍硫酸盐、黄原胶、单硬脂酸甘油酯、2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮和柏木油的摩尔比为1： 3： 4： 0.4： 2： 5。耗时40分钟加入2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮的柏木油分散液。
抗菌剂的制备方法如下：将聚六亚甲基胍磷酸盐和咪唑啉双胍硫酸盐混合溶于第一部分去离子水中，得A相；将黄原胶溶于第二部分去离子水中，得B相；将单硬脂酸甘油酯与沸水（100℃）混合经强烈振荡后自乳化形成稳定的C相；将2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮加入柏木油中，超声波振荡均匀，得D相；将A相、B相和C相混合，超声波振荡均匀，然后边搅拌边缓慢加入D相，加入完毕后继续搅拌20分钟，干燥，粉碎，即得。聚六亚甲基胍磷酸盐、咪唑啉双胍硫酸盐的总质量与第一部分去离子水的质量之比为1: 8；黄原胶与第二部分去离子水的质量比为1: 9；单硬脂酸甘油酯与沸水的质量比为1: 12。干燥条件为：70℃干燥10小时。
氧化改性石墨是采用Hummer法对石墨进行氧化处理得到，具体制备方法如下：在四口瓶中加入石墨、浓硫酸、硝酸钠，冰浴条件下加入高锰酸钾，35℃反应30分钟，加入去离子水，98℃反应30分钟，立即过滤洗涤，干燥，超声波振荡处理30分钟，即得；其中，石墨、浓硫酸、硝酸钠、高锰酸钾和去离子水的质量比为1：20：0.5：3：50。
上述一种高抗菌阻燃塑料的制备方法，将配方量的各组分加入混料机中混合均匀，转移至螺杆挤出机中进行挤出造粒，在超声波振荡作用下，于处理液中浸泡4小时进行溶胀处理，去离子水洗，干燥，即得；其中，处理液是由以下重量份的组分混合制成的：膨润土5份，乙酸乙酯12份，二甲基亚砜2份，去离子水100份。
混料机的工作条件为：转速1800rpm，混料时间为12分钟。
螺杆挤出机的工作条件为：挤出料筒温度175℃，机头温度210℃，螺杆转速60rpm。
处理液的制备方法如下：将膨润土加入去离子水中，超声波振荡15分钟，然后加入乙酸乙酯和二甲基亚砜，再次超声波振荡8分钟。
干燥条件为：60℃干燥24小时。
实施例3
一种高抗菌阻燃塑料，是由以下重量份的组分制成的：聚丙烯100份，聚碳酸酯30份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物15份，甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物1份，马来酸酐接枝聚丙烯2份，阻燃剂2份，抗菌剂5份；其中，抗菌剂是将聚六亚甲基胍磷酸盐和咪唑啉双胍硫酸盐的水溶液与黄原胶水溶液、单硬脂酸甘油酯水合分散体混合后，然后缓慢加入2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮的柏木油分散液混匀而得；阻燃剂是由以下重量份的组分混合组成的：氧化改性石墨1份，2-羧乙基苯基次磷酸4份，聚苯基膦酸二苯砜酯8份。
抗菌剂中的聚六亚甲基胍磷酸盐、咪唑啉双胍硫酸盐、黄原胶、单硬脂酸甘油酯、2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮和柏木油的摩尔比为1：2： 4：0.2： 2：4。耗时40分钟加入2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮的柏木油分散液。
抗菌剂的制备方法如下：将聚六亚甲基胍磷酸盐和咪唑啉双胍硫酸盐混合溶于第一部分去离子水中，得A相；将黄原胶溶于第二部分去离子水中，得B相；将单硬脂酸甘油酯与沸水（100℃）混合经强烈振荡后自乳化形成稳定的C相；将2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮加入柏木油中，超声波振荡均匀，得D相；将A相、B相和C相混合，超声波振荡均匀，然后边搅拌边缓慢加入D相，加入完毕后继续搅拌10分钟，干燥，粉碎，即得。聚六亚甲基胍磷酸盐、咪唑啉双胍硫酸盐的总质量与第一部分去离子水的质量之比为1: 8；黄原胶与第二部分去离子水的质量比为1:8；单硬脂酸甘油酯与沸水的质量比为1: 12。干燥条件为：60℃干燥10小时。
氧化改性石墨是采用Hummer法对石墨进行氧化处理得到，具体制备方法如下：在四口瓶中加入石墨、浓硫酸、硝酸钠，冰浴条件下加入高锰酸钾，35℃反应30分钟，加入去离子水，98℃反应30分钟，立即过滤洗涤，干燥，超声波振荡处理20分钟，即得；其中，石墨、浓硫酸、硝酸钠、高锰酸钾和去离子水的质量比为1：20：0.5：3：50。
上述一种高抗菌阻燃塑料的制备方法，将配方量的各组分加入混料机中混合均匀，转移至螺杆挤出机中进行挤出造粒，在超声波振荡作用下，于处理液中浸泡4小时进行溶胀处理，去离子水洗，干燥，即得；其中，处理液是由以下重量份的组分混合制成的：膨润土3份，乙酸乙酯12份，二甲基亚砜1份，去离子水100份。
混料机的工作条件为：转速1800rpm，混料时间为10分钟。
螺杆挤出机的工作条件为：挤出料筒温度175℃，机头温度200℃，螺杆转速60rpm。
处理液的制备方法如下：将膨润土加入去离子水中，超声波振荡10分钟，然后加入乙酸乙酯和二甲基亚砜，再次超声波振荡8分钟。
干燥条件为：50℃干燥24小时。
实施例4
一种高抗菌阻燃塑料，是由以下重量份的组分制成的：聚丙烯100份，聚碳酸酯40份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物10份，甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物2份，马来酸酐接枝聚丙烯1份，阻燃剂3份，抗菌剂4份；其中，抗菌剂是将聚六亚甲基胍磷酸盐和咪唑啉双胍硫酸盐的水溶液与黄原胶水溶液、单硬脂酸甘油酯水合分散体混合后，然后缓慢加入2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮的柏木油分散液混匀而得；阻燃剂是由以下重量份的组分混合组成的：氧化改性石墨1份，2-羧乙基苯基次磷酸5份，聚苯基膦酸二苯砜酯6份。
抗菌剂中的聚六亚甲基胍磷酸盐、咪唑啉双胍硫酸盐、黄原胶、单硬脂酸甘油酯、2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮和柏木油的摩尔比为1： 3：3： 0.4：1： 5。耗时30分钟加入2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮的柏木油分散液。
抗菌剂的制备方法如下：将聚六亚甲基胍磷酸盐和咪唑啉双胍硫酸盐混合溶于第一部分去离子水中，得A相；将黄原胶溶于第二部分去离子水中，得B相；将单硬脂酸甘油酯与沸水（100℃）混合经强烈振荡后自乳化形成稳定的C相；将2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮加入柏木油中，超声波振荡均匀，得D相；将A相、B相和C相混合，超声波振荡均匀，然后边搅拌边缓慢加入D相，加入完毕后继续搅拌20分钟，干燥，粉碎，即得。聚六亚甲基胍磷酸盐、咪唑啉双胍硫酸盐的总质量与第一部分去离子水的质量之比为1:7；黄原胶与第二部分去离子水的质量比为1: 9；单硬脂酸甘油酯与沸水的质量比为1:11。干燥条件为： 70℃干燥8小时。
氧化改性石墨是采用Hummer法对石墨进行氧化处理得到，具体制备方法如下：在四口瓶中加入石墨、浓硫酸、硝酸钠，冰浴条件下加入高锰酸钾，35℃反应30分钟，加入去离子水，98℃反应30分钟，立即过滤洗涤，干燥，超声波振荡处理30分钟，即得；其中，石墨、浓硫酸、硝酸钠、高锰酸钾和去离子水的质量比为1：20：0.5：3：50。
上述一种高抗菌阻燃塑料的制备方法，将配方量的各组分加入混料机中混合均匀，转移至螺杆挤出机中进行挤出造粒，在超声波振荡作用下，于处理液中浸泡3小时进行溶胀处理，去离子水洗，干燥，即得；其中，处理液是由以下重量份的组分混合制成的：膨润土5份，乙酸乙酯10份，二甲基亚砜2份，去离子水100份。
混料机的工作条件为：转速1600rpm，混料时间为12分钟。
螺杆挤出机的工作条件为：挤出料筒温度170℃，机头温度210℃，螺杆转速50rpm。
处理液的制备方法如下：将膨润土加入去离子水中，超声波振荡15分钟，然后加入乙酸乙酯和二甲基亚砜，再次超声波振荡5分钟。
干燥条件为： 60℃干燥18小时。
实施例5
一种高抗菌阻燃塑料，是由以下重量份的组分制成的：聚丙烯100份，聚碳酸酯35份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物12份，甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物1.5份，马来酸酐接枝聚丙烯1.5份，阻燃剂2.5份，抗菌剂4.5份；其中，抗菌剂是将聚六亚甲基胍磷酸盐和咪唑啉双胍硫酸盐的水溶液与黄原胶水溶液、单硬脂酸甘油酯水合分散体混合后，然后缓慢加入2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮的柏木油分散液混匀而得；阻燃剂是由以下重量份的组分混合组成的：氧化改性石墨1份，2-羧乙基苯基次磷酸4.5份，聚苯基膦酸二苯砜酯7份。
抗菌剂中的聚六亚甲基胍磷酸盐、咪唑啉双胍硫酸盐、黄原胶、单硬脂酸甘油酯、2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮和柏木油的摩尔比为1：2.5：3.5：0.3：1.5：4.5。耗时35分钟加入2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮的柏木油分散液。
抗菌剂的制备方法如下：将聚六亚甲基胍磷酸盐和咪唑啉双胍硫酸盐混合溶于第一部分去离子水中，得A相；将黄原胶溶于第二部分去离子水中，得B相；将单硬脂酸甘油酯与沸水（100℃）混合经强烈振荡后自乳化形成稳定的C相；将2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮加入柏木油中，超声波振荡均匀，得D相；将A相、B相和C相混合，超声波振荡均匀，然后边搅拌边缓慢加入D相，加入完毕后继续搅拌15分钟，干燥，粉碎，即得。聚六亚甲基胍磷酸盐、咪唑啉双胍硫酸盐的总质量与第一部分去离子水的质量之比为1:7.5；黄原胶与第二部分去离子水的质量比为1:8.5；单硬脂酸甘油酯与沸水的质量比为1:12。干燥条件为：65℃干燥9小时。
氧化改性石墨是采用Hummer法对石墨进行氧化处理得到，具体制备方法如下：在四口瓶中加入石墨、浓硫酸、硝酸钠，冰浴条件下加入高锰酸钾，35℃反应30分钟，加入去离子水，98℃反应30分钟，立即过滤洗涤，干燥，超声波振荡处理25分钟，即得；其中，石墨、浓硫酸、硝酸钠、高锰酸钾和去离子水的质量比为1：20：0.5：3：50。
上述一种高抗菌阻燃塑料的制备方法，将配方量的各组分加入混料机中混合均匀，转移至螺杆挤出机中进行挤出造粒，在超声波振荡作用下，于处理液中浸泡4小时进行溶胀处理，去离子水洗，干燥，即得；其中，处理液是由以下重量份的组分混合制成的：膨润土4份，乙酸乙酯11份，二甲基亚砜1.5份，去离子水100份。
混料机的工作条件为：转速1700rpm，混料时间为11分钟。
螺杆挤出机的工作条件为：挤出料筒温度172℃，机头温度205℃，螺杆转速55rpm。
处理液的制备方法如下：将膨润土加入去离子水中，超声波振荡12分钟，然后加入乙酸乙酯和二甲基亚砜，再次超声波振荡6分钟。
干燥条件为：55℃干燥20小时。
对比例1
一种高抗菌阻燃塑料，是由以下重量份的组分制成的：聚丙烯100份，聚碳酸酯35份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物12份，甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物1.5份，马来酸酐接枝聚丙烯1.5份，阻燃剂2.5份，抗菌剂4.5份；其中，抗菌剂是将聚六亚甲基胍磷酸盐和咪唑啉双胍硫酸盐的水溶液、单硬脂酸甘油酯水合分散体混合后，然后缓慢加入2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮的柏木油分散液混匀而得；阻燃剂是由以下重量份的组分混合组成的：氧化改性石墨1份，2-羧乙基苯基次磷酸4.5份，聚苯基膦酸二苯砜酯7份。
抗菌剂中的聚六亚甲基胍磷酸盐、咪唑啉双胍硫酸盐、单硬脂酸甘油酯、2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮和柏木油的摩尔比为1：2.5： 0.3：1.5：4.5。耗时35分钟加入2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮的柏木油分散液。
抗菌剂的制备方法如下：将聚六亚甲基胍磷酸盐和咪唑啉双胍硫酸盐混合溶于第一部分去离子水中，得A相；将单硬脂酸甘油酯与沸水（100℃）混合经强烈振荡后自乳化形成稳定的C相；将2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮加入柏木油中，超声波振荡均匀，得D相；将A相和C相混合，超声波振荡均匀，然后边搅拌边缓慢加入D相，加入完毕后继续搅拌15分钟，干燥，粉碎，即得。聚六亚甲基胍磷酸盐、咪唑啉双胍硫酸盐的总质量与第一部分去离子水的质量之比为1:7.5；单硬脂酸甘油酯与沸水的质量比为1:12。干燥条件为：65℃干燥9小时。
氧化改性石墨是采用Hummer法对石墨进行氧化处理得到，具体制备方法如下：在四口瓶中加入石墨、浓硫酸、硝酸钠，冰浴条件下加入高锰酸钾，35℃反应30分钟，加入去离子水，98℃反应30分钟，立即过滤洗涤，干燥，超声波振荡处理25分钟，即得；其中，石墨、浓硫酸、硝酸钠、高锰酸钾和去离子水的质量比为1：20：0.5：3：50。
上述一种高抗菌阻燃塑料的制备方法，将配方量的各组分加入混料机中混合均匀，转移至螺杆挤出机中进行挤出造粒，在超声波振荡作用下，于处理液中浸泡4小时进行溶胀处理，去离子水洗，干燥，即得；其中，处理液是由以下重量份的组分混合制成的：膨润土4份，乙酸乙酯11份，二甲基亚砜1.5份，去离子水100份。
混料机的工作条件为：转速1700rpm，混料时间为11分钟。
螺杆挤出机的工作条件为：挤出料筒温度172℃，机头温度205℃，螺杆转速55rpm。
处理液的制备方法如下：将膨润土加入去离子水中，超声波振荡12分钟，然后加入乙酸乙酯和二甲基亚砜，再次超声波振荡6分钟。
干燥条件为：55℃干燥20小时。
对比例2
一种高抗菌阻燃塑料，是由以下重量份的组分制成的：聚丙烯100份，聚碳酸酯35份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物12份，甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物1.5份，马来酸酐接枝聚丙烯1.5份，阻燃剂2.5份，抗菌剂4.5份；其中，抗菌剂是将聚六亚甲基胍磷酸盐和咪唑啉双胍硫酸盐的水溶液与黄原胶水溶液、单硬脂酸甘油酯水合分散体混合后，然后缓慢加入2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮混匀而得；阻燃剂是由以下重量份的组分混合组成的：氧化改性石墨1份，2-羧乙基苯基次磷酸4.5份，聚苯基膦酸二苯砜酯7份。
抗菌剂中的聚六亚甲基胍磷酸盐、咪唑啉双胍硫酸盐、黄原胶、单硬脂酸甘油酯、2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮的摩尔比为1：2.5：3.5：0.3：1.5。耗时35分钟加入2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮。
抗菌剂的制备方法如下：将聚六亚甲基胍磷酸盐和咪唑啉双胍硫酸盐混合溶于第一部分去离子水中，得A相；将黄原胶溶于第二部分去离子水中，得B相；将单硬脂酸甘油酯与沸水（100℃）混合经强烈振荡后自乳化形成稳定的C相； 2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮，为D相；将A相、B相和C相混合，超声波振荡均匀，然后边搅拌边缓慢加入D相，加入完毕后继续搅拌15分钟，干燥，粉碎，即得。聚六亚甲基胍磷酸盐、咪唑啉双胍硫酸盐的总质量与第一部分去离子水的质量之比为1:7.5；黄原胶与第二部分去离子水的质量比为1:8.5；单硬脂酸甘油酯与沸水的质量比为1:12。干燥条件为：65℃干燥9小时。
氧化改性石墨是采用Hummer法对石墨进行氧化处理得到，具体制备方法如下：在四口瓶中加入石墨、浓硫酸、硝酸钠，冰浴条件下加入高锰酸钾，35℃反应30分钟，加入去离子水，98℃反应30分钟，立即过滤洗涤，干燥，超声波振荡处理25分钟，即得；其中，石墨、浓硫酸、硝酸钠、高锰酸钾和去离子水的质量比为1：20：0.5：3：50。
上述一种高抗菌阻燃塑料的制备方法，将配方量的各组分加入混料机中混合均匀，转移至螺杆挤出机中进行挤出造粒，在超声波振荡作用下，于处理液中浸泡4小时进行溶胀处理，去离子水洗，干燥，即得；其中，处理液是由以下重量份的组分混合制成的：膨润土4份，乙酸乙酯11份，二甲基亚砜1.5份，去离子水100份。
混料机的工作条件为：转速1700rpm，混料时间为11分钟。
螺杆挤出机的工作条件为：挤出料筒温度172℃，机头温度205℃，螺杆转速55rpm。
处理液的制备方法如下：将膨润土加入去离子水中，超声波振荡12分钟，然后加入乙酸乙酯和二甲基亚砜，再次超声波振荡6分钟。
干燥条件为：55℃干燥20小时。
对比例3
一种高抗菌阻燃塑料，是由以下重量份的组分制成的：聚丙烯100份，聚碳酸酯35份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物12份，甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物1.5份，马来酸酐接枝聚丙烯1.5份，阻燃剂2.5份，抗菌剂4.5份；其中，抗菌剂是将聚六亚甲基胍磷酸盐和咪唑啉双胍硫酸盐的水溶液与黄原胶水溶液、单硬脂酸甘油酯水合分散体混合后，然后缓慢加入2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮的柏木油分散液混匀而得；阻燃剂是由以下重量份的组分混合组成的： 2-羧乙基苯基次磷酸4.5份，聚苯基膦酸二苯砜酯7份。
抗菌剂中的聚六亚甲基胍磷酸盐、咪唑啉双胍硫酸盐、黄原胶、单硬脂酸甘油酯、2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮和柏木油的摩尔比为1：2.5：3.5：0.3：1.5：4.5。耗时35分钟加入2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮的柏木油分散液。
抗菌剂的制备方法如下：将聚六亚甲基胍磷酸盐和咪唑啉双胍硫酸盐混合溶于第一部分去离子水中，得A相；将黄原胶溶于第二部分去离子水中，得B相；将单硬脂酸甘油酯与沸水（100℃）混合经强烈振荡后自乳化形成稳定的C相；将2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮加入柏木油中，超声波振荡均匀，得D相；将A相、B相和C相混合，超声波振荡均匀，然后边搅拌边缓慢加入D相，加入完毕后继续搅拌15分钟，干燥，粉碎，即得。聚六亚甲基胍磷酸盐、咪唑啉双胍硫酸盐的总质量与第一部分去离子水的质量之比为1:7.5；黄原胶与第二部分去离子水的质量比为1:8.5；单硬脂酸甘油酯与沸水的质量比为1:12。干燥条件为：65℃干燥9小时。
上述一种高抗菌阻燃塑料的制备方法，将配方量的各组分加入混料机中混合均匀，转移至螺杆挤出机中进行挤出造粒，在超声波振荡作用下，于处理液中浸泡4小时进行溶胀处理，去离子水洗，干燥，即得；其中，处理液是由以下重量份的组分混合制成的：膨润土4份，乙酸乙酯11份，二甲基亚砜1.5份，去离子水100份。
混料机的工作条件为：转速1700rpm，混料时间为11分钟。
螺杆挤出机的工作条件为：挤出料筒温度172℃，机头温度205℃，螺杆转速55rpm。
处理液的制备方法如下：将膨润土加入去离子水中，超声波振荡12分钟，然后加入乙酸乙酯和二甲基亚砜，再次超声波振荡6分钟。
干燥条件为：55℃干燥20小时。
对比例4
一种高抗菌阻燃塑料，是由以下重量份的组分制成的：聚丙烯100份，聚碳酸酯35份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物12份，甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物1.5份，阻燃剂2.5份，抗菌剂4.5份；其中，抗菌剂是将聚六亚甲基胍磷酸盐和咪唑啉双胍硫酸盐的水溶液与黄原胶水溶液、单硬脂酸甘油酯水合分散体混合后，然后缓慢加入2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮的柏木油分散液混匀而得；阻燃剂是由以下重量份的组分混合组成的：氧化改性石墨1份，2-羧乙基苯基次磷酸4.5份，聚苯基膦酸二苯砜酯7份。
抗菌剂中的聚六亚甲基胍磷酸盐、咪唑啉双胍硫酸盐、黄原胶、单硬脂酸甘油酯、2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮和柏木油的摩尔比为1：2.5：3.5：0.3：1.5：4.5。耗时35分钟加入2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮的柏木油分散液。
抗菌剂的制备方法如下：将聚六亚甲基胍磷酸盐和咪唑啉双胍硫酸盐混合溶于第一部分去离子水中，得A相；将黄原胶溶于第二部分去离子水中，得B相；将单硬脂酸甘油酯与沸水（100℃）混合经强烈振荡后自乳化形成稳定的C相；将2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮加入柏木油中，超声波振荡均匀，得D相；将A相、B相和C相混合，超声波振荡均匀，然后边搅拌边缓慢加入D相，加入完毕后继续搅拌15分钟，干燥，粉碎，即得。聚六亚甲基胍磷酸盐、咪唑啉双胍硫酸盐的总质量与第一部分去离子水的质量之比为1:7.5；黄原胶与第二部分去离子水的质量比为1:8.5；单硬脂酸甘油酯与沸水的质量比为1:12。干燥条件为：65℃干燥9小时。
氧化改性石墨是采用Hummer法对石墨进行氧化处理得到，具体制备方法如下：在四口瓶中加入石墨、浓硫酸、硝酸钠，冰浴条件下加入高锰酸钾，35℃反应30分钟，加入去离子水，98℃反应30分钟，立即过滤洗涤，干燥，超声波振荡处理25分钟，即得；其中，石墨、浓硫酸、硝酸钠、高锰酸钾和去离子水的质量比为1：20：0.5：3：50。
上述一种高抗菌阻燃塑料的制备方法，将配方量的各组分加入混料机中混合均匀，转移至螺杆挤出机中进行挤出造粒，在超声波振荡作用下，于处理液中浸泡4小时进行溶胀处理，去离子水洗，干燥，即得；其中，处理液是由以下重量份的组分混合制成的：膨润土4份，乙酸乙酯11份，二甲基亚砜1.5份，去离子水100份。
混料机的工作条件为：转速1700rpm，混料时间为11分钟。
螺杆挤出机的工作条件为：挤出料筒温度172℃，机头温度205℃，螺杆转速55rpm。
处理液的制备方法如下：将膨润土加入去离子水中，超声波振荡12分钟，然后加入乙酸乙酯和二甲基亚砜，再次超声波振荡6分钟。
干燥条件为：55℃干燥20小时。
对比例5
一种高抗菌阻燃塑料，是由以下重量份的组分制成的：聚丙烯100份，聚碳酸酯35份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物12份，甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物1.5份，马来酸酐接枝聚丙烯1.5份，阻燃剂2.5份，抗菌剂4.5份；其中，抗菌剂是将聚六亚甲基胍磷酸盐和咪唑啉双胍硫酸盐的水溶液与黄原胶水溶液、单硬脂酸甘油酯水合分散体混合后，然后缓慢加入2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮的柏木油分散液混匀而得；阻燃剂是由以下重量份的组分混合组成的：氧化改性石墨1份，2-羧乙基苯基次磷酸4.5份，聚苯基膦酸二苯砜酯7份。
抗菌剂中的聚六亚甲基胍磷酸盐、咪唑啉双胍硫酸盐、黄原胶、单硬脂酸甘油酯、2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮和柏木油的摩尔比为1：2.5：3.5：0.3：1.5：4.5。耗时35分钟加入2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮的柏木油分散液。
抗菌剂的制备方法如下：将聚六亚甲基胍磷酸盐和咪唑啉双胍硫酸盐混合溶于第一部分去离子水中，得A相；将黄原胶溶于第二部分去离子水中，得B相；将单硬脂酸甘油酯与沸水（100℃）混合经强烈振荡后自乳化形成稳定的C相；将2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮加入柏木油中，超声波振荡均匀，得D相；将A相、B相和C相混合，超声波振荡均匀，然后边搅拌边缓慢加入D相，加入完毕后继续搅拌15分钟，干燥，粉碎，即得。聚六亚甲基胍磷酸盐、咪唑啉双胍硫酸盐的总质量与第一部分去离子水的质量之比为1:7.5；黄原胶与第二部分去离子水的质量比为1:8.5；单硬脂酸甘油酯与沸水的质量比为1:12。干燥条件为：65℃干燥9小时。
氧化改性石墨是采用Hummer法对石墨进行氧化处理得到，具体制备方法如下：在四口瓶中加入石墨、浓硫酸、硝酸钠，冰浴条件下加入高锰酸钾，35℃反应30分钟，加入去离子水，98℃反应30分钟，立即过滤洗涤，干燥，超声波振荡处理25分钟，即得；其中，石墨、浓硫酸、硝酸钠、高锰酸钾和去离子水的质量比为1：20：0.5：3：50。
上述一种高抗菌阻燃塑料的制备方法，将配方量的各组分加入混料机中混合均匀，转移至螺杆挤出机中进行挤出造粒，干燥，即得；其中，处理液是由以下重量份的组分混合制成的：膨润土4份，乙酸乙酯11份，二甲基亚砜1.5份，去离子水100份。
混料机的工作条件为：转速1700rpm，混料时间为11分钟。
螺杆挤出机的工作条件为：挤出料筒温度172℃，机头温度205℃，螺杆转速55rpm。
干燥条件为：55℃干燥20小时。
试验例
1、抗菌性能考察
将实施例1～5和对比例1～5分别制成50mm×50mm×4mm的样品，根据QB/T2591-2003，进行抗菌性能测试，结果见表1。
表1.抗菌性能考察
由表1可知，实施例1～5的塑料样品对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有较高的杀菌率，说明具有优异的抗菌性能。对比例1略去了黄原胶，对比例2略去了柏木油，抗菌性能明显变差，对比例3略去了氧化改性石墨，抗菌性能基本没有影响，对比例4略去了马来酸酐接枝聚丙烯，对比例5在制备时未利用处理液进行溶胀处理，产品均匀性变差，影响了抗菌性能。
2、阻燃性能、力学性能和热稳定性检测
对实施例1～5和对比例3～5所得塑料进行了力学性能、阻燃性能和热稳定性检测，结果见表2。
表2.力学性能、阻燃性能和热稳定性检测
由表1可知，实施例1～5的塑料产品具有良好的力学性能（拉伸强度在50MPa以上）、阻燃性能（极限氧指数高达33%）和热稳定性（最大失重温度在450℃以上）。对比例3略去了氧化改性石墨，阻燃性能明显变差，对比例4略去了马来酸酐接枝聚丙烯，对比例5在制备时未利用处理液进行溶胀处理，产品均匀性变差，影响了力学性能和热稳定性。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种高抗菌阻燃塑料，其特征在于，是由以下重量份的组分制成的：聚丙烯100份，聚碳酸酯30～40份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物10～15份，甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物1～2份，马来酸酐接枝聚丙烯1～2份，阻燃剂2～3份，抗菌剂4～5份；其中，所述抗菌剂是将聚六亚甲基胍磷酸盐和咪唑啉双胍硫酸盐的水溶液与黄原胶水溶液、单硬脂酸甘油酯水合分散体混合后，然后缓慢加入2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮的柏木油分散液混匀而得；所述阻燃剂是由以下重量份的组分混合组成的：氧化改性石墨1份，2-羧乙基苯基次磷酸4～5份，聚苯基膦酸二苯砜酯6～8份。
2.根据权利要求1所述的一种高抗菌阻燃塑料，其特征在于，所述抗菌剂中的聚六亚甲基胍磷酸盐、咪唑啉双胍硫酸盐、黄原胶、单硬脂酸甘油酯、2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮和柏木油的摩尔比为1：2～3：3～4：0.2～0.4：1～2：4～5。
3.根据权利要求1所述的一种高抗菌阻燃塑料，其特征在于，控制在30～40分钟的时间范围内加入2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮的柏木油分散液。
4.根据权利要求1所述的一种高抗菌阻燃塑料，其特征在于，所述抗菌剂的制备方法如下：将聚六亚甲基胍磷酸盐和咪唑啉双胍硫酸盐混合溶于第一部分去离子水中，得A相；将黄原胶溶于第二部分去离子水中，得B相；将单硬脂酸甘油酯与沸水混合经强烈振荡后自乳化形成稳定的C相；将2-羟基-4-异丙基-2,4,6-环庚三烯-1-酮加入柏木油中，超声波振荡均匀，得D相；将A相、B相和C相混合，超声波振荡均匀，然后边搅拌边缓慢加入D相，加入完毕后继续搅拌10～20分钟，干燥，粉碎，即得。
5.根据权利要求1所述的一种高抗菌阻燃塑料，其特征在于，所述氧化改性石墨是采用Hummer法对石墨进行氧化处理得到。
6.权利要求1～5中任一项所述一种高抗菌阻燃塑料的制备方法，其特征在于，将配方量的各组分加入混料机中混合均匀，转移至螺杆挤出机中进行挤出造粒，在超声波振荡作用下，于处理液中浸泡3～4小时进行溶胀处理，去离子水洗，干燥，即得；其中，处理液是由以下重量份的组分混合制成的：膨润土3～5份，乙酸乙酯10～12份，二甲基亚砜1～2份，去离子水100份。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，混料机的工作条件为：转速1600～1800rpm，混料时间为10～12分钟。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，螺杆挤出机的工作条件为：挤出料筒温度170～175℃，机头温度200～210℃，螺杆转速50～60rpm。
9.根据权利要求6-8任一项所述的制备方法，其特征在于，处理液的制备方法如下：将膨润土加入去离子水中，超声波振荡10～15分钟，然后加入乙酸乙酯和二甲基亚砜，再次超声波振荡5～8分钟。
10.根据权利要求6-9任一项所述的制备方法，其特征在于，所述干燥条件为：50～60℃干燥18～24小时。
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