CN109517315A - 汽车内饰件用抗菌塑料及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车内饰件用抗菌塑料及其生产工艺,所述制备方法包括以下步骤:S1:将85‑95重量份HIPS树脂、5‑15重量份蒙脱石粉、0.2‑0.5重量份抗氧剂、0.5‑1重量份二月桂酸二丁基锡、1‑5重量份抗菌剂、1‑4重量份阻燃剂、1‑2.5重量份硬脂酸钙置于混合机中混合均匀,得到混合料;S2:将混合料投入双螺杆挤出机料斗内,挤出造粒,即得。本发明汽车内饰件用抗菌塑料,可以用注塑工艺轻易加工成各种形状的汽车内饰件,各功能成分在塑料中易于分散均匀,持久性好,具有强效的抑制细菌、杀灭细菌、防霉的效果,且不受光照、温度等因素的影响,同时具有优异的热稳定和力学性能。

Description

汽车内饰件用抗菌塑料及其生产工艺
技术领域
本发明涉及塑料技术领域,具体地说,涉及一种汽车内饰件用抗菌塑料及其生产工艺。
背景技术
随着社会的发展和进步以及物质生活水平的日益提高,人们对生活、工作环境,尤其是卫生环境的要求越来越高。塑料具有质轻、不锈蚀、绝缘性好等优点,在汽车内饰件生产的很多环节要用到塑料。但是日常生活中,相当一部分有害细菌是在塑料制品的表面存在并繁殖,通过接触而导致各种疾病;因此在生活中,人们不可避免的要接触到各类细菌、霉菌等微生物,都会成为细菌污染源和疾病传播源。但是随着人们对健康和环保意识的不断增强,对日常生活中接触频繁的塑料部件提出了“抑菌、杀菌”的需求,这就要求我们生活中使用的各种汽车内饰件产品具有抗菌防霉的功效。
抗菌塑料是指在塑料中添加抗氧剂,使塑料本身具有抗菌性,可在一定时间内将沾污在塑料上的细菌杀死或抑制,与常规的化学和物理方法相比,使用抗菌塑料杀菌时效长,既经济又方便。抗氧剂可分无机、有机和天然生物抗氧剂3种类型。由于不同的抗氧剂对同种病原菌的抗菌作用机理和有效性的不同,以及同种抗氧剂对于不同的病原菌的抗菌作用机制和抑制范围也不同,因此,要研究出既长效又广谱、既高效又安全的抗氧剂,对抗菌机理的研究十分重要。
HIPS塑料,全称HighImpactPolystyrene,中文名称为耐冲击性聚苯乙烯,是一种工程塑料。耐冲击性聚苯乙烯是通过在聚苯乙烯中添加聚丁基橡胶颗粒的办法生产的一种抗冲击的聚苯乙烯产品。这种聚苯乙烯产品会添加微米级橡胶颗粒并通过枝接的办法把聚苯乙烯和橡胶颗粒连接在一起当受到冲击时,裂纹扩展的尖端应力会被相对柔软的橡胶颗粒释放掉。因此裂纹的扩展受到阻碍,抗冲击性得到了提高。耐冲击性聚苯乙烯是一种用途广泛的脆性塑料。
发明内容
为避免现有技术的不足之处,本发明提出一种汽车内饰件用抗菌塑料及其生产工艺,它在进一步降低成本的同时具有更好的力学性能,低毒且不含卤素,抗菌性能优异。
为了实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:
一种汽车内饰件用抗菌塑料的生产工艺,包括以下步骤:
S1:将85-95重量份HIPS树脂、5-15重量份蒙脱石粉、0.2-0.5重量份抗氧剂、0.5-1重量份二月桂酸二丁基锡、1-5重量份抗菌剂、1-4重量份阻燃剂、1-2.5重量份硬脂酸钙置于混合机中混合均匀,得到混合料;
S2:将混合料投入双螺杆挤出机料斗内,挤出造粒,即得。
作为优选,所述汽车内饰件用抗菌塑料的生产工艺,包括以下步骤:
S1:将85-95重量份HIPS树脂、5-15重量份改性蒙脱石粉、0.2-0.5重量份抗氧剂、0.5-1重量份二月桂酸二丁基锡、1-5重量份抗菌剂、1-4重量份阻燃剂、1-2.5重量份硬脂酸钙置于混合机中混合均匀,得到混合料;
S2:将混合料投入双螺杆挤出机料斗内,挤出造粒,即得。
所述抗氧剂为己二醇双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]或四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯。
所述抗菌剂为胍类高分子型抗菌剂或聚对乙烯基苄基三丁基氯化磷链段的聚丙烯嵌段共聚物。作为优选,所述抗菌剂由60-70wt%胍类高分子型抗菌剂和30-40wt%聚对乙烯基苄基三丁基氯化磷链段的聚丙烯嵌段共聚物组成。
所述阻燃剂为三聚氰胺氰尿酸盐。
所述改性蒙脱石粉由下述方法制备:将95-105g蒙脱石、1500-2500g水混合后超声活化处理35-55min,再加入2-5g硝酸银、100-150gε-聚赖氨酸、1-3g油酸钠搅拌25-35min,离心,在温度为85-95℃下干燥15-25小时,即得。
所述超声活化的超声频率为35-45KHz、超声功率为200-400W。
所述离心的转速为5000-7000转/分,时间为15-25分钟。
所述双螺杆挤出机的螺杆直径40-50mm,螺杆的长径比为(30-50):1,混合熔融温度设定为:第一段185-195℃,第二段195-205℃,第三段200-210℃,第四段205-215℃,第五段200-210℃,熔体温度205-215℃,机头温度200-210℃,螺杆转速为100-300转/分。
本发明还提供了一种汽车内饰件用抗菌塑料,采用上述生产工艺制备而成。
本发明汽车内饰件用抗菌塑料,可以用注塑工艺轻易加工成各种形状的汽车内饰件,各功能成分在塑料中易于分散均匀,持久性好,具有强效的抑制细菌、杀灭细菌、防霉的效果,且不受光照、温度等因素的影响,同时具有优异的热稳定和力学性能。
具体实施方式
缺口冲击强度降低率:按ASTM D256标准分别测试温度为23℃、-20℃缺口冲击强度,分别记为A1、A2,样条尺寸为63.5mm*12.7mm*3.2mm,缺口剩余宽度为10.71mm。按下式计算缺口冲击强度降低率。缺口冲击强度降低率(%)=(A1-A2)/A1×100。
抗菌性能测试:参考GB21551.2-2010《家用和类似用途电器的抗菌、除菌、净化功能抗菌材料的特殊要求》进行。检测用菌:大肠杆菌ATCC25922。
氧指数测试:按照标准GB/T2406.1-2008进行。
实施例中各原料介绍:
硬脂酸钙,CAS号:1592-23-0。
聚对乙烯基苄基三丁基氯化磷链段的聚丙烯嵌段共聚物按照申请号为201310265241.4的中国专利中实施例2所示方法制备。
HIPS树脂为韩国LG化学公司提供的牌号为60HRI的HIPS树脂。
二月桂酸二丁基锡,CAS号:77-58-7。
四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯,CAS号:6683-19-8。
三聚氰胺氰尿酸盐,CAS号:37640-57-6。
硝酸银,CAS号:7761-88-8。
ε-聚赖氨酸由武汉佰兴生物科技有限公司提供,级别为食品级,分子量为3600-4300。
油酸钠,CAS号:143-19-1。
胍类高分子型抗菌剂按照申请号为201510862278.4的中国专利中具体实施例所示方法制备。
蒙脱石粉为蒙脱石粉为灵寿县恒昌矿产品加工厂提供的800目蒙脱石粉。
实施例1
汽车内饰件用抗菌塑料的生产工艺,包括以下步骤:
S1:将90重量份HIPS树脂、10重量份改性蒙脱石粉、0.3重量份抗氧剂、0.8重量份二月桂酸二丁基锡、3重量份抗菌剂、2.5重量份阻燃剂、1.2重量份硬脂酸钙置于混合机中以转速为500r/min搅拌10min混合均匀,得到混合料;
S2:将混合料投入双螺杆挤出机料斗内,挤出造粒,所述双螺杆挤出机的螺杆直径45mm,螺杆的长径比为40:1,混合熔融温度设定为:第一段190℃,第二段195℃,第三段205℃,第四段210℃,第五段205℃,熔体温度210℃,机头温度205℃,螺杆转速为300转/分,即得汽车内饰件用抗菌塑料。
所述抗氧剂为四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯。
所述抗菌剂为胍类高分子型抗菌剂。
所述阻燃剂为三聚氰胺氰尿酸盐。
所述改性蒙脱石粉由下述方法制备:将100g蒙脱石、2000g去离子水混合后超声活化处理45min,再加入3.5g硝酸银、120gε-聚赖氨酸、2g油酸钠以转速为300r/min搅拌30min,然后以转速为6000r/min离心20min,将沉淀在温度为90℃下干燥24小时,即得改性蒙脱石粉。
所述超声活化的超声频率为40KHz、超声功率为300W。
实施例2
汽车内饰件用抗菌塑料的生产工艺,包括以下步骤:
S1:将90重量份HIPS树脂、10重量份改性蒙脱石粉、0.3重量份抗氧剂、0.8重量份二月桂酸二丁基锡、3重量份抗菌剂、2.5重量份阻燃剂、1.2重量份硬脂酸钙置于混合机中以转速为500r/min搅拌10min混合均匀,得到混合料;
S2:将混合料投入双螺杆挤出机料斗内,挤出造粒,所述双螺杆挤出机的螺杆直径45mm,螺杆的长径比为40:1,混合熔融温度设定为:第一段190℃,第二段195℃,第三段205℃,第四段210℃,第五段205℃,熔体温度210℃,机头温度205℃,螺杆转速为300转/分,即得汽车内饰件用抗菌塑料。
所述抗氧剂为四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯。
所述抗菌剂为胍类高分子型抗菌剂。
所述阻燃剂为三聚氰胺氰尿酸盐。
所述改性蒙脱石粉由下述方法制备:将100g蒙脱石、2000g去离子水混合后超声活化处理45min,再加入3.5g硝酸银、120g赖氨酸、2g油酸钠以转速为300r/min搅拌30min,然后以转速为6000r/min离心20min,将沉淀在温度为90℃下干燥24小时,即得改性蒙脱石粉。
所述超声活化的超声频率为40KHz、超声功率为300W。
实施例3
汽车内饰件用抗菌塑料的生产工艺,包括以下步骤:
S1:将90重量份HIPS树脂、10重量份蒙脱石粉、0.3重量份抗氧剂、0.8重量份二月桂酸二丁基锡、3重量份抗菌剂、2.5重量份阻燃剂、1.2重量份硬脂酸钙置于混合机中以转速为500r/min搅拌10min混合均匀,得到混合料;
S2:将混合料投入双螺杆挤出机料斗内,挤出造粒,所述双螺杆挤出机的螺杆直径45mm,螺杆的长径比为40:1,混合熔融温度设定为:第一段190℃,第二段195℃,第三段205℃,第四段210℃,第五段205℃,熔体温度210℃,机头温度205℃,螺杆转速为300转/分,即得汽车内饰件用抗菌塑料。
所述抗氧剂为四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯。
所述抗菌剂为胍类高分子型抗菌剂。
所述阻燃剂为三聚氰胺氰尿酸盐。
实施例4
汽车内饰件用抗菌塑料的生产工艺,包括以下步骤:
S1:将90重量份HIPS树脂、10重量份改性蒙脱石粉、0.3重量份抗氧剂、0.8重量份二月桂酸二丁基锡、3重量份抗菌剂、2.5重量份阻燃剂、1.2重量份硬脂酸钙置于混合机中以转速为500r/min搅拌10min混合均匀,得到混合料;
S2:将混合料投入双螺杆挤出机料斗内,挤出造粒,所述双螺杆挤出机的螺杆直径45mm,螺杆的长径比为40:1,混合熔融温度设定为:第一段190℃,第二段195℃,第三段205℃,第四段210℃,第五段205℃,熔体温度210℃,机头温度205℃,螺杆转速为300转/分,即得汽车内饰件用抗菌塑料。
所述抗氧剂为四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯。
所述抗菌剂为聚对乙烯基苄基三丁基氯化磷链段的聚丙烯嵌段共聚物。
所述阻燃剂为三聚氰胺氰尿酸盐。
所述改性蒙脱石粉由下述方法制备:将100g蒙脱石、2000g去离子水混合后超声活化处理45min,再加入3.5g硝酸银、120gε-聚赖氨酸、2g油酸钠以转速为300r/min搅拌30min,然后以转速为6000r/min离心20min,将沉淀在温度为90℃下干燥24小时,即得改性蒙脱石粉。
所述超声活化的超声频率为40KHz、超声功率为300W。
实施例5
汽车内饰件用抗菌塑料的生产工艺,包括以下步骤:
S1:将90重量份HIPS树脂、10重量份改性蒙脱石粉、0.3重量份抗氧剂、0.8重量份二月桂酸二丁基锡、3重量份抗菌剂、2.5重量份阻燃剂、1.2重量份硬脂酸钙置于混合机中以转速为500r/min搅拌10min混合均匀,得到混合料;
S2:将混合料投入双螺杆挤出机料斗内,挤出造粒,所述双螺杆挤出机的螺杆直径45mm,螺杆的长径比为40:1,混合熔融温度设定为:第一段190℃,第二段195℃,第三段205℃,第四段210℃,第五段205℃,熔体温度210℃,机头温度205℃,螺杆转速为300转/分,即得汽车内饰件用抗菌塑料。汽车内饰件用抗菌塑料性能测试结果:缺口冲击强度降低率为1.21%,氧指数为38.2%,大肠杆菌抗菌率为99.8%。
所述抗氧剂为四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯。
所述抗菌剂由65wt%胍类高分子型抗菌剂和35wt%聚对乙烯基苄基三丁基氯化磷链段的聚丙烯嵌段共聚物混合而成。
所述阻燃剂为三聚氰胺氰尿酸盐。
所述改性蒙脱石粉由下述方法制备:将100g蒙脱石、2000g去离子水混合后超声活化处理45min,再加入3.5g硝酸银、120gε-聚赖氨酸、2g油酸钠以转速为300r/min搅拌30min,然后以转速为6000r/min离心20min,将沉淀在温度为90℃下干燥24小时,即得改性蒙脱石粉。
所述超声活化的超声频率为40KHz、超声功率为300W。
测试例1
对实施例1-4汽车内饰件用抗菌塑料的性能进行测试。具体结果见表1。
表1:测试结果表
本发明汽车内饰件用抗菌塑料,可以用注塑工艺轻易加工成各种形状的汽车内饰件,各功能成分在塑料中易于分散均匀,持久性好,具有强效的抑制细菌、杀灭细菌、防霉的效果,且不受光照、温度等因素的影响,同时具有优异的热稳定和力学性能。

Claims (10)

1.一种汽车内饰件用抗菌塑料的生产工艺,其特征在于,包括以下步骤:
S1:将85-95重量份HIPS树脂、5-15重量份蒙脱石粉、0.2-0.5重量份抗氧剂、0.5-1重量份二月桂酸二丁基锡、1-5重量份抗菌剂、1-4重量份阻燃剂、1-2.5重量份硬脂酸钙置于混合机中混合均匀,得到混合料;
S2:将混合料投入双螺杆挤出机料斗内,挤出造粒,即得。
2.一种汽车内饰件用抗菌塑料的生产工艺,其特征在于,包括以下步骤:
S1:将85-95重量份HIPS树脂、5-15重量份改性蒙脱石粉、0.2-0.5重量份抗氧剂、0.5-1重量份二月桂酸二丁基锡、1-5重量份抗菌剂、1-4重量份阻燃剂、1-2.5重量份硬脂酸钙置于混合机中混合均匀,得到混合料;
S2:将混合料投入双螺杆挤出机料斗内,挤出造粒,即得。
3.如权利要求2所述汽车内饰件用抗菌塑料的生产工艺,其特征在于,所述抗氧剂为己二醇双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]或四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯。
4.如权利要求2所述汽车内饰件用抗菌塑料的生产工艺,其特征在于,所述抗菌剂为胍类高分子型抗菌剂或聚对乙烯基苄基三丁基氯化磷链段的聚丙烯嵌段共聚物。
5.如权利要求2所述汽车内饰件用抗菌塑料的生产工艺,其特征在于,所述阻燃剂为三聚氰胺氰尿酸盐。
6.如权利要求2所述汽车内饰件用抗菌塑料的生产工艺,其特征在于,所述改性蒙脱石粉由下述方法制备:将95-105g蒙脱石、1500-2500g水混合后超声活化处理35-55min,再加入2-5g硝酸银、100-150gε-聚赖氨酸、1-3g油酸钠搅拌25-35min,离心,在温度为85-95℃下干燥15-25小时,即得。
7.如权利要求6所述汽车内饰件用抗菌塑料的生产工艺,其特征在于,所述超声活化的超声频率为35-45KHz、超声功率为200-400W。
8.如权利要求6所述汽车内饰件用抗菌塑料的生产工艺,其特征在于,所述离心的转速为5000-7000转/分,时间为15-25分钟。
9.如权利要求2所述汽车内饰件用抗菌塑料的生产工艺,其特征在于,所述双螺杆挤出机的螺杆直径40-50mm,螺杆的长径比为(30-50):1,混合熔融温度设定为:第一段185-195℃,第二段195-205℃,第三段200-210℃,第四段205-215℃,第五段200-210℃,熔体温度205-215℃,机头温度200-210℃,螺杆转速为100-300转/分。
10.一种汽车内饰件用抗菌塑料,采用权利要求1-9中任一项所述生产工艺制备而成。
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