CN111087750A - 一种含植物提取物的高强增韧abs塑料制品的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种含植物提取物的高强增韧ABS塑料制品的制备方法，所述ABS塑料制品，植物提取物的含量为0.1‑5%；所述植物提取物为含不饱和键的天然抑菌物质；本发明制备的ABS塑料制品，植物提取物含量为0.1‑5%，优选为2.2‑3.2%。本发明制备的ABS塑料制品，热变形温度为90‑95℃；产品外观颜色均一，色差值为0.4‑0.5CIELAB单位，肉眼无可见疵点；本发明制备的ABS塑料制品，可以同时提高产品的拉伸强度、冲击强度和弯曲模量，拉伸强度为65‑68 MPa，缺口冲击强度为KJ/m2，弯曲模量为2800‑2900 MPa；本发明制备的ABS塑料制品，具有天然抑菌效果。

Description

一种含植物提取物的高强增韧ABS塑料制品的制备方法
技术领域
本发明提供一种含植物提取物的高强增韧ABS塑料制品的制备方法，属于功能性塑料技术领域。
背景技术
ABS具有抗冲击性、高刚性、耐油性、机械强度和电气性能优良等优良的力学性能，具有耐化学药品性、尺寸稳定性、耐低温等特性，广泛应用于汽车、电子电器、建筑等行业。
随着社会的发展，人们对健康环保抑菌的ABS制品的需求日益广泛，现有技术中主要采用在ABS制品中添加化学类的抗菌剂。比如CN1259369C公开了一种抗菌ABS制品，其加入二氧化钛包覆的含纳米二氧化硅、氯化银的无机抗菌粉体作为抗菌剂，存在抗菌粉体容易团聚、制备的产品表面不光洁等缺陷。
将天然植物提取物作为抗菌剂加入ABS制品中，未见报道。申请人在将天然植物提取物加入ABS制品时，发现一方面天然植物提取物和ABS相容性差，会降低ABS制品的弯曲模量，另一方面，将植物提取物加入ABS中制备抗菌ABS时，会导致产品性能变脆， ABS制品的拉伸强度和抗冲击强度很难平衡。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供，实现以下发明目的：
（1）提高天然植物提取物和ABS相容性，提高ABS的弯曲模量；
（2）在保证ABS天然抑菌性能的同时，提高ABS制品的拉伸强度和抗冲击强度。
为实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
一种含植物提取物的高强增韧ABS塑料制品的制备方法，所述ABS塑料制品，植物提取物的含量为0.1-5%；所述植物提取物为含不饱和键的天然抑菌物质。
以下是对上述技术方案的进一步改进：
一种含植物提取物的高强增韧ABS塑料制品的制备方法
包括以下步骤：
（1）植物提取物的改性
将植物提取物、丙烯液体混合，加入无水乙醇中，采用超声处理5分钟，超声频率为40-50 KHz，加入催化剂，调节PH为3-4，在60-70℃聚合反应2-3h，得到植物提取物-丙烯接枝共聚物，干燥后，切粒，得到植物提取物-丙烯接枝共聚物颗粒。
所述植物提取物与丙烯液体的质量比为1:1-2；所述植物提取物与无水乙醇的质量比为1:10-12；
所述催化剂由Ziegler-Natta催化剂、四丁基溴化铵、二氯四氨钯组成，质量比为3:1:4；
所述Ziegler-Natta催化剂，型号为ZN-114。
（2）植物功能性母粒的制备
将植物提取物-丙烯接枝共聚物颗粒加入混合机中，转速为3000-4000r/min，混合时间为8-10分钟，加热至80-85℃，然后将EVA加入混合机中继续混合6-8分钟，直至EVA均匀包覆在共聚物颗粒表面，得到EVA包覆颗粒，然后缓慢降温至室温，然后将ABS加热熔融，滴加入混合机中，滴加速度为1-2kg/min，熔融状态的ABS加入混合机中开始固化，ABS均匀包覆在颗粒的外层，得到植物功能性母粒。
所述植物提取物-丙烯接枝共聚物颗粒与EVA、ABS的质量比为1:0.3-0.5:0.2-0.4。
（3）熔融制备植物功能性ABS塑料制品
将上述植物功能性母粒10-15份、丙烯酸酯橡胶1-2份、碳纤维2-4份、相容剂1-2份、抗氧化剂1076 3-5份、ABS 80-85份进行混合后投入到双螺杆挤出机中进行挤出，制备植物功能性ABS塑料制品。
所述ABS塑料制品可以用于汽车内饰。
所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯。
所述ABS树脂，丙烯腈含量为10%，丁二烯含量为20%，苯乙烯含量为70%，透射率为88%；
本发明所述植物提取物为含有不饱和键的植物提取物，进一步可以为艾草提取物、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，也可以是其他具有抑菌作用的植物提取物；本发明所述植物提取物还可以为上述植物提取物中提取的具体功能成分，比如水杨酸、大黄素、薄荷酮、金丝桃苷、富马酸、芳樟醇、咖啡酸、海藻酸钙中的一种或多种，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。
所述植物提取物优选为水杨酸、大黄素、薄荷酮、金丝桃苷、富马酸、芳樟醇、咖啡酸、海藻酸钙中的一种或多种。
本发明具有的有益效果表现为：
（1）本发明制备的ABS塑料制品，植物提取物含量为0.1-5%，优选为2.2-3.2%。
（2）本发明制备的ABS塑料制品，热变形温度为90-95℃；产品外观颜色均一，色差值为0.4-0.5CIELAB单位，肉眼无可见疵点。
（3）本发明制备的ABS塑料制品，可以同时提高产品的拉伸强度、冲击强度和弯曲模量，拉伸强度为65-68 MPa，缺口冲击强度为KJ/m2，弯曲模量为2800-2900 MPa。
（4）本发明制备的ABS塑料制品，对大肠杆菌抑菌率为95.0-96%，对金黄色葡萄球菌抑菌率为94.9-96.2%。
具体实施方式
实施例1一种含植物提取物的高强增韧ABS塑料制品的制备方法
包括以下步骤：
（1）植物提取物的改性
将植物提取物、丙烯液体混合，加入无水乙醇中，采用超声处理5分钟，超声频率为40KHz，加入催化剂，调节PH为3，在60℃聚合反应2h，得到植物提取物-丙烯接枝共聚物，干燥后，切粒，得到植物提取物-丙烯接枝共聚物颗粒。
所述植物提取物与丙烯液体的质量比为1:1；所述植物提取物与无水乙醇的质量比为1:10；
所述催化剂由Ziegler-Natta催化剂、四丁基溴化铵、二氯四氨钯组成，质量比为3:1:4；
所述Ziegler-Natta催化剂，型号为ZN-114；
所述植物提取物为芳樟醇。
（2）植物功能性母粒的制备
将植物提取物-丙烯接枝共聚物颗粒加入混合机中，转速为3000r/min，混合时间为8分钟，加热至80℃，然后将EVA加入混合机中继续混合6分钟，直至EVA均匀包覆在共聚物颗粒表面，得到EVA包覆颗粒，然后缓慢降温至室温，然后将ABS加热熔融，滴加入混合机中，滴加速度为1kg/min，熔融状态的ABS加入混合机中开始固化，ABS均匀包覆在颗粒的外层，得到植物功能性母粒。
所述植物提取物-丙烯接枝共聚物颗粒与EVA、ABS的质量比为1:0.3:0.2。
（3）熔融制备植物功能性ABS塑料制品
将上述植物功能性母粒10份、丙烯酸酯橡胶1份、碳纤维2份、相容剂1份、抗氧化剂10763份、ABS 80份进行混合后投入到双螺杆挤出机中进行挤出，制备植物功能性ABS塑料制品。
所述ABS塑料制品可以用于汽车内饰。
所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯。
所述ABS树脂，丙烯腈含量为10%，丁二烯含量为20%，苯乙烯含量为70%，透射率为88%；
实施例2一种含植物提取物的高强增韧ABS塑料制品的制备方法
包括以下步骤：
（1）植物提取物的改性
将植物提取物、丙烯液体混合，加入无水乙醇中，采用超声处理5分钟，超声频率为50KHz，加入催化剂，调节PH为4，在70℃聚合反应3h，得到植物提取物-丙烯接枝共聚物，干燥后，切粒，得到植物提取物-丙烯接枝共聚物颗粒。
所述植物提取物与丙烯液体的质量比为1: 2；所述植物提取物与无水乙醇的质量比为1: 12；
所述催化剂由Ziegler-Natta催化剂、四丁基溴化铵、二氯四氨钯组成，质量比为3:1:4；
所述Ziegler-Natta催化剂，型号为ZN-114；
所述植物提取物为水杨酸。
（2）植物功能性母粒的制备
将植物提取物-丙烯接枝共聚物颗粒加入混合机中，转速为4000r/min，混合时间为10分钟，加热至85℃，然后将EVA加入混合机中继续混合8分钟，直至EVA均匀包覆在共聚物颗粒表面，得到EVA包覆颗粒，然后缓慢降温至室温，然后将ABS加热熔融，滴加入混合机中，滴加速度为2kg/min，熔融状态的ABS加入混合机中开始固化，ABS均匀包覆在颗粒的外层，得到植物功能性母粒。
所述植物提取物-丙烯接枝共聚物颗粒与EVA、ABS的质量比为1: 0.5: 0.4。
（3）熔融制备植物功能性ABS塑料制品
将上述植物功能性母粒15份、丙烯酸酯橡胶2份、碳纤维4份、相容剂2份、抗氧化剂10765份、ABS 85份进行混合后投入到双螺杆挤出机中进行挤出，制备植物功能性ABS塑料制品。
所述ABS塑料制品可以用于汽车内饰。
所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯。
所述ABS树脂，丙烯腈含量为10%，丁二烯含量为20%，苯乙烯含量为70%，透射率为88%；
对比例1：
采用实施例1所述的ABS树脂，抗氧化剂1076 3份、ABS 80份进行混合后投入到双螺杆挤出机中进行挤出，制备植物功能性ABS塑料制品。
对比例2：
将植物提取物直接与丙烯酸酯橡胶、碳纤维、相容剂、抗氧化剂1076、ABS 进行混合后投入到双螺杆挤出机中进行挤出，制备植物功能性ABS塑料制品。
植物提取物、丙烯酸酯橡胶、碳纤维、相容剂、抗氧化剂1076与ABS的重量比均与实施例1相同。
表1
Figure DEST_PATH_IMAGE001
色差的计算：采用CIELAB色差公式，单位为：CIELAB单位。
所述塑料制品的缺口冲击强度按照GB/T1043-1993的方法进行测试、拉伸强度按照GB/T1040-2006的方法进行测试，弯曲模量按照GB/T9341-2000的方法进行测试。
本发明所述植物提取物为含有不饱和键的植物提取物，进一步可以为艾草提取物、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，也可以是其他具有抑菌作用的植物提取物；本发明所述植物提取物还可以为上述植物提取物中提取的具体功能成分，比如水杨酸、大黄素、薄荷酮、金丝桃苷、富马酸、芳樟醇、咖啡酸、海藻酸钙等中的一种或多种，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。
上述植物提取物中提取的具体功能成分，不限于上述列出的种类。
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)

1.一种含植物提取物的高强增韧ABS塑料制品的制备方法，其特征在于：所述ABS塑料制品，植物提取物的含量为0.1-5%；所述植物提取物为含不饱和键的天然抑菌物质。
2.根据权利要求1所述的一种含植物提取物的高强增韧ABS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所述植物提取物为水杨酸、大黄素、薄荷酮、金丝桃苷、富马酸、芳樟醇、咖啡酸、海藻酸钙中的一种或多种。
3.根据权利要求 1所述的一种含植物提取物的高强增韧ABS塑料制品的制备方法，其特征在于：所述制备方法，包括植物提取物的改性、植物功能性母粒的制备、熔融制备植物功能性ABS塑料制品。
4.根据权利要求3所述的一种含植物提取物的高强增韧ABS塑料制品的制备方法，其特征在于：所述植物提取物的改性，将植物提取物、丙烯液体混合，加入无水乙醇中，采用超声处理后，加入催化剂，调节PH为3-4，在60-70℃聚合反应2-3h，得到植物提取物-丙烯接枝共聚物，干燥后，切粒，得到植物提取物-丙烯接枝共聚物颗粒。
5.根据权利要求4所述的一种含植物提取物的高强增韧ABS塑料制品的制备方法，其特征在于：所述植物提取物与丙烯液体的质量比为1:1-2；所述植物提取物与无水乙醇的质量比为1:10-12；
所述催化剂由Ziegler-Natta催化剂、四丁基溴化铵、二氯四氨钯组成，质量比为3:1:4；
所述Ziegler-Natta催化剂，型号为ZN-114。
6.根据权利要求4所述的一种含植物提取物的高强增韧ABS塑料制品的制备方法，其特征在于：所述超声处理，处理时间为4-6分钟，超声频率为40-50 KHz。
7.根据权利要求3所述的一种含植物提取物的高强增韧ABS塑料制品的制备方法，其特征在于：所述植物功能性母粒的制备，将植物提取物-丙烯接枝共聚物颗粒加入混合机中，转速为3000-4000r/min，混合时间为8-10分钟，加热至80-85℃，然后将EVA加入混合机中继续混合6-8分钟，直至EVA均匀包覆在共聚物颗粒表面，得到EVA包覆颗粒，然后缓慢降温至室温，然后将ABS加热熔融，滴加入混合机中，滴加速度为1-2kg/min，熔融状态的ABS加入混合机中开始固化，ABS均匀包覆在颗粒的外层，得到植物功能性母粒；
所述植物提取物-丙烯接枝共聚物颗粒与EVA、ABS的质量比为1:0.3-0.5:0.2-0.4。
8.根据权利要求3所述的一种含植物提取物的高强增韧ABS塑料制品的制备方法，其特征在于：
所述熔融制备植物功能性ABS塑料制品，将植物功能性母粒10-15份、丙烯酸酯橡胶1-2份、碳纤维2-4份、相容剂1-2份、抗氧化剂1076 3-5份、ABS 80-85份进行混合后投入到双螺杆挤出机中进行挤出，制备植物功能性ABS塑料制品。
9.根据权利要求8所述的一种含植物提取物的高强增韧ABS塑料制品的制备方法，其特征在于：
所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯；
所述ABS树脂，丙烯腈含量为10%，丁二烯含量为20%，苯乙烯含量为70%，透射率为88%。
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