CN111019288A - 一种减少植物提取物流失的abs复合塑料制品的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种减少植物提取物流失的ABS复合塑料制品的制备方法，所述ABS复合塑料制品，植物提取物含量为0.1‑5%。本发明在制备植物提取物和ABS复合塑料制品时，可以减少植物提取物的流失。本发明通过对植物提取物的改性并且将其先制备成功能母粒，在减少植物提取物高温损失的情况下，还可以降低植物提取物的加入对ABS塑料制品机械性能的影响；本发明制备的ABS塑料制品，植物提取物的含量为0.1‑5%，优选为2.4‑4.5%；冲击强度为97.5‑97.8 KJ/m2，弯曲强度为66.6‑66.8 MPa，拉伸强度为43.4‑43.6 MPa，断裂伸长率为9.8‑10.1%。
Description
技术领域
本发明提供一种减少植物提取物流失的ABS复合塑料制品的制备方法，属于塑料技术领域。
背景技术
ABS树脂具有良好的机械性能和成型加工特性，广泛用于家用电器、办公设备、日用器具以及包装材料、汽车内饰等领域。
中国对塑料制品的抗菌已有工业标准，抗菌标准为：抗细菌率复合≧90%的抗菌塑料可以作为抗菌作用塑料，目前对于抗菌材料的报道集中在聚丙烯材料，对于ABS抗菌材料的报道较少，更未见将植物提取物加入ABS中制备含植物提取物的ABS塑料制品的报道。
植物提取物具有抗菌作用，并且天然环保，目前多用于纤维、纺织领域，制备成功能纤维或者功能织物。
但是植物提取物存在不耐高温的缺陷，申请人在将植物提取物和ABS复合制备塑料制品时，发现植物提取物容易高温炭化，导致流失、损失严重，在制备的成品中含量较少，抑菌性能受到影响，且由于炭化会导致产品外观受到影响。
并且植物提取物的加入也会降低塑料产品的机械性能。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种减少植物提取物流失的ABS复合塑料制品的制备方法，实现以下发明目的：
（1）减少植物提取物流失、损失；提高天然抑菌效果；
（2）降低植物提取物的加入对ABS制品机械性能的影响。
为实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
一种减少植物提取物流失的ABS复合塑料制品的制备方法，所述ABS复合塑料制品，植物提取物含量为0.1-5%。
以下是对上述技术方案的进一步改进：
一种减少植物提取物流失的ABS复合塑料制品的制备方法
包括以下步骤：
（1）选取SiO2气凝胶微球
所述SiO2气凝胶微球，表面密度为0.4g/cm3，比表面积为500m2/g，平均孔径大小为18nm，孔隙率为88%，表面粒径为10-30微米。
（2）超声分散
将植物提取物粉碎至3-5nm，加入7-10倍重量的去离子水中，加入分散剂，进行超声分散，所述超声分散，超声频率为50-60KHz，处理时间为8-12分钟，得到植物提取物的分散液；
所述分散剂与去离子水的质量比例为3-6:100；
本发明所述植物提取物可以为艾草提取物、草珊瑚提取物、薰衣草提取物、缬草提取物、海藻提取物的一种或多种，或者是上述植物提取物中的某一具体功能成分，比如槲皮黄素、水杨酸、大黄素、薄荷醇、薄荷酮、金丝桃苷、富马酸、
芳樟醇、咖啡酸、海藻酸钙、海藻酸钠。
本发明所述植物提取物也可以用甲壳素、壳聚糖进行替换；
本发明所述植物提取物也可以为其他任何具有抑菌作用的植物提取物。
（3）改性
将SiO2气凝胶微球加入上述植物提取物的分散液中，再次进行超声处理，超声频率为70-80KHz，处理时间为5-7min，停止超声处理后，将上述混合液体放入不锈钢真空罐中，不锈钢真空罐内部自带搅拌装置，设置搅拌转速为800-1000r/min，然后用真空泵抽真空，达到-0.035MPa压强后保持20-30s，再恢复至常压，再于常压下浸泡3-5min，然后取出过滤，再置于70-75℃下进行常压干燥，制备得到吸附植物提取物的SiO2气凝胶微球。
植物提取物通过上述处理进入SiO2气凝胶微球的纳米孔内，减少后续高温碳化。
所述SiO2气凝胶微球中植物提取物的质量含量为30-40%。
（4）制备功能母粒
将吸附植物提取物的SiO2气凝胶微球、EVA混合均匀后，加热至80℃，EVA融化，然后进行300-500r/min搅拌，使得吸附植物提取物的SiO2气凝胶微球的表面包覆上EVA，开始以2-5℃/min的速度降温至室温，降温的同时进行快速搅拌，搅拌转速为2000-3000r/min，EVA重新固化在微球表面。
吸附植物提取物的SiO2气凝胶微球与EVA的质量比为：1:0.3-0.5。
（5）制备ABS复合塑料
将上述功能母粒12-17份、相容剂1-2份、抗氧化剂1076 3-5份、ABS树脂 80-85份进行混合后投入到单螺杆挤出机中进行挤出，挤出的板材经三辊冷却定型，冷却定型的工艺参数为：三辊及牵引线速为2.1-2.5m/min，三辊中的上辊温度为120-125℃，中辊温度为100-105℃，下辊温度为80-85℃，三辊恒温系统的冷却水温度不高于35℃。
所述相容剂为SBS接枝马来酸酐。
所述ABS树脂，型号为Basf的GP-22。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：
（1）本发明在制备植物提取物和ABS复合塑料制品时，可以减少植物提取物的流失。
（2）本发明通过对植物提取物的改性并且将其先制备成功能母粒，在减少植物提取物高温损失的情况下，还可以降低植物提取物的加入对ABS塑料制品机械性能的影响；本发明制备的ABS塑料制品，植物提取物的含量为0.1-5%，优选为2.4-4.5%；冲击强度为97.5-97.8 KJ/m2，弯曲强度为66.6-66.8 MPa，拉伸强度为43.4-43.6 MPa，断裂伸长率为9.8-10.1%。
（3）本发明制备含植物提取物的ABS板材，密度较普通ABS板材降低，密度为0.93-0.96 g/cm3。
（4）本发明制备含植物提取物的ABS板材，具有抑菌作用，对大肠杆菌抑菌率为94.7-96.4%以上，对金黄色葡萄球菌抑菌率为95.5-97.2%以上，对白色念珠菌的抑菌率为95-96.7%。
（5）本发明制备含植物提取物的ABS板材，具有低气味的特点，气味等级为2.5级。
具体实施方式
实施例1一种减少植物提取物流失的ABS复合塑料制品的制备方法
包括以下步骤：
（1）选取SiO2气凝胶微球
所述SiO2气凝胶微球，表面密度为0.4g/cm3，比表面积为500m2/g，平均孔径大小为18nm，孔隙率为88%，表面粒径为20微米。
（2）超声分散
将植物提取物粉碎至4nm，加入8倍重量的去离子水中，加入分散剂，进行超声分散，所述超声分散，超声频率为55KHz，处理时间为10分钟，得到植物提取物的分散液；
所述分散剂与去离子水的质量比例为5:100；
所述植物提取物为缬草提取物。
（3）改性
将SiO2气凝胶微球加入上述植物提取物的分散液中，再次进行超声处理，超声频率为75KHz，处理时间为6min，停止超声处理后，将上述混合液体放入不锈钢真空罐中，不锈钢真空罐内部自带搅拌装置，设置搅拌转速为800r/min，然后用真空泵抽真空，达到-0.035MPa压强后保持25s，再恢复至常压，再于常压下浸泡4min，然后取出过滤，再置于70℃下进行常压干燥，制备得到吸附植物提取物的SiO2气凝胶微球。
植物提取物通过上述处理进入SiO2气凝胶微球的纳米孔内，减少后续高温碳化。
所述SiO2气凝胶微球中植物提取物的质量含量为30%。
（4）制备功能母粒
将吸附植物提取物的SiO2气凝胶微球、EVA混合均匀后，加热至80℃，EVA融化，然后进行300r/min搅拌，使得吸附植物提取物的SiO2气凝胶微球的表面包覆上EVA，开始以3℃/min的速度降温至室温，降温的同时进行快速搅拌，搅拌转速为2000r/min，EVA重新固化在微球表面。
吸附植物提取物的SiO2气凝胶微球与EVA的加料质量比为：1:0.5。
（5） 制备ABS复合塑料
将上述功能母粒12份、相容剂1份、抗氧化剂1076 3份、ABS树脂 80份进行混合后投入到单螺杆挤出机中进行挤出，挤出的板材经三辊冷却定型，冷却定型的工艺参数为：三辊及牵引线速为2.1m/min，三辊中的上辊温度为120℃，中辊温度为100℃，下辊温度为80℃，三辊恒温系统的冷却水温度不高于35℃。
所述相容剂为SBS接枝马来酐。
所述ABS树脂，型号为Basf的GP-22。
实施例2一种减少植物提取物流失的ABS复合塑料制品的制备方法
包括以下步骤：
（1）选取SiO2气凝胶微球
所述SiO2气凝胶微球，表面密度为0.4g/cm3，比表面积为500m2/g，平均孔径大小为18nm，孔隙率为88%，表面粒径为30微米。
（2）超声分散
将植物提取物粉碎至5nm，加入10倍重量的去离子水中，加入分散剂，进行超声分散，所述超声分散，超声频率为50-60KHz，处理时间为8-12分钟，得到植物提取物的分散液；
所述分散剂与去离子水的质量比例为6:100；
所述植物提取物为槲皮黄素。
（3）改性
将SiO2气凝胶微球加入上述植物提取物的分散液中，再次进行超声处理，超声频率为80KHz，处理时间为7min，停止超声处理后，将上述混合液体放入不锈钢真空罐中，不锈钢真空罐内部自带搅拌装置，设置搅拌转速为1000r/min，然后用真空泵抽真空，达到-0.035MPa压强后保持30s，再恢复至常压，再于常压下浸泡5min，然后取出过滤，再置于75℃下进行常压干燥，制备得到吸附植物提取物的SiO2气凝胶微球。
植物提取物通过上述处理进入SiO2气凝胶微球的纳米孔内，减少后续高温碳化。
所述SiO2气凝胶微球中植物提取物的质量含量为40%。
（4）制备功能母粒
将吸附植物提取物的SiO2气凝胶微球、EVA混合均匀后，加热至80℃，EVA融化，然后进行500r/min搅拌，使得吸附植物提取物的SiO2气凝胶微球的表面包覆上EVA，开始以5℃/min的速度降温至室温，降温的同时进行快速搅拌，搅拌转速为3000r/min，EVA重新固化在微球表面。
吸附植物提取物的SiO2气凝胶微球与EVA的加料质量比为：1: 0.3。
（5） 制备ABS复合塑料
将上述功能母粒17份、相容剂2份、抗氧化剂1076 5份、ABS树脂 85份进行混合后投入到单螺杆挤出机中进行挤出，挤出的板材经三辊冷却定型，冷却定型的工艺参数为：三辊及牵引线速为2.5m/min，三辊中的上辊温度为125℃，中辊温度为105℃，下辊温度为85℃，三辊恒温系统的冷却水温度不高于35℃。
所述相容剂为SBS接枝马来酸酐。
所述ABS树脂，型号为Basf的GP-22。
对比例1：
不添加功能母粒，采用纯ABS树脂，只加入抗氧化剂，按照实施例1所述方法制备ABS板材；
所述ABS树脂，型号为Basf的GP-22；
所述ABS树脂与抗氧化剂的质量比例为：80:3。
本发明实施例1-2和对比例1制备的ABS板材的性能指标见表1。
对比例2：
在实施例1基础上，植物提取物不进行改性、不制备功能母粒，直接和相容剂、抗氧化剂1076 、ABS树脂进行熔融挤出，制备ABS复合塑料板材；其中相容剂、抗氧化剂1076、植物提取物相对于ABS树脂的添加量均和实施例1相同，其他熔融挤出条件也相同，植物提取物种类和实施例1也相同，不同的仅仅控制植物提取物不进行改性，不制备功能母粒，试验结果见表1。
表1
本发明实施例1-2制备的ABS塑料制品，植物提取物的含量2.4-4.5%；本发明制备的ABS塑料制品，冲击强度为97.5-97.8 KJ/m2，弯曲强度为66.6-66.8 MPa，拉伸强度为43.4-43.6 MPa，断裂伸长率为9.8-10.1%。
本发明制备含植物提取物的ABS板材，密度较普通ABS板材降低，密度为0.93-0.96g/cm3。
本发明制备含植物提取物的ABS板材，具有抑菌作用，对大肠杆菌抑菌率为94.7-96.4%以上，对金黄色葡萄球菌抑菌率为95.5-97.2%以上，对白色念珠菌的抑菌率为95-96.7%。
本发明采用艾草提取物、草珊瑚提取物、薰衣草提取物、海藻提取物的一种或多种，或者是上述植物提取物中的某一具体功能成分，比如水杨酸、大黄素、薄荷醇、薄荷酮、金丝桃苷、富马酸、芳樟醇、咖啡酸、海藻酸钙、海藻酸钠；
或者采用甲壳素、壳聚糖替换，均能达到实施例1的技术效果或者优于实施例1的技术效果。
上述植物提取物或者具体的植物提取物中的某一具体功能成分，不限于上述列举的种类。
除非特殊说明，本发明采用的比例均为质量比例，采用的百分比，均为质量百分比。
下面的实施例将对本发明所提供的工艺予以进一步的说明，但本发明不限于所列出的实施例，还应包括在本发明所要求的权利范围内其它任何公知的改变。
以上所述的具体实施方式对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的最优选实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种减少植物提取物流失的ABS复合塑料制品的制备方法，其特征在于：所述ABS复合塑料制品，植物提取物含量为0.1-5%。
2.根据权利要求1所述的一种减少植物提取物流失的ABS复合塑料制品的制备方法，其特征在于：所述植物提取物为艾草提取物、草珊瑚提取物、薰衣草提取物、缬草提取物、海藻提取物的一种或多种，或者是槲皮黄素、水杨酸、大黄素、薄荷醇、薄荷酮、金丝桃苷、富马酸、芳樟醇、咖啡酸、海藻酸钙、海藻酸钠中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种减少植物提取物流失的ABS复合塑料制品的制备方法，其特征在于：所述制备方法，包括选取SiO2气凝胶微球、超声分散、改性、制备功能母粒、制备ABS复合塑料。
4.根据权利要求1所述的一种减少植物提取物流失的ABS复合塑料制品的制备方法，其特征在于：所述超声分散，将植物提取物加入5-10倍重量的去离子水中，进行超声分散，得到植物提取物的分散液。
5.根据权利要求1所述的一种减少植物提取物流失的ABS复合塑料制品的制备方法，其特征在于：所述改性，将SiO2气凝胶微球加入植物提取物的分散液中，再次进行超声处理，然后进行真空吸附改性，再经过滤、干燥，制备得到吸附植物提取物的SiO2气凝胶微球；所述SiO2气凝胶微球中植物提取物的质量含量为30-40%。
6.根据权利要求5所述的一种减少植物提取物流失的ABS复合塑料制品的制备方法，其特征在于：所述超声处理，超声频率为70-80KHz，处理时间为5-7min；所述真空吸附改性，设置搅拌转速为800-1000r/min，然后用真空泵抽真空，达到-0.035MPa压强后保持20-30s，再恢复至常压，再于常压下浸泡3-5min，然后取出过滤，进行低温干燥，制备得到吸附植物提取物的SiO2气凝胶微球。
7.根据权利要求3所述的一种减少植物提取物流失的ABS复合塑料制品的制备方法，其特征在于：所述SiO2气凝胶微球，表面密度为0.4g/cm3，比表面积为500m2/g，平均孔径大小为18nm，孔隙率为88%，表面粒径为10-30微米。
8.根据权利要求3所述的一种减少植物提取物流失的ABS复合塑料制品的制备方法，其特征在于：所述制备功能母粒，将吸附植物提取物的SiO2气凝胶微球、EVA混合均匀后，加热至78-82℃，EVA融化，然后进行300-500r/min搅拌，使得吸附植物提取物的SiO2气凝胶微球的表面包覆上EVA，开始以2-5℃/min的速度降温至室温，降温的同时进行快速搅拌，搅拌转速为2000-3000r/min，EVA重新固化在微球表面；所述吸附植物提取物的SiO2气凝胶微球与EVA的加料质量比为：1:0.3-0.5。
9.根据权利要求3所述的一种减少植物提取物流失的ABS复合塑料制品的制备方法，其特征在于：所述制备ABS复合塑料，将功能母粒12-17份、相容剂1-2份、抗氧化剂1076 3-5份、ABS树脂 80-85份进行混合后进行熔融挤出，制备 ABS复合塑料；
所述相容剂为SBS接枝马来酸酐。
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