CN111718556B - 一种磁性玩具用抗菌abs材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁性玩具用抗菌ABS材料及其制备方法，其技术方案要点是一种磁性玩具用抗菌ABS材料，以重量份数计，包括如下组分：ABS树脂70‑80份、环保型增塑剂4‑6份、润滑剂0.5‑2份、抗氧剂0.5‑1份以及复合抗菌剂1‑3份；所述复合抗菌剂由重量比为1:（1‑3）的聚六亚甲基胍和磷酸锆载银抗菌剂混合而成；所述磷酸锆载银抗菌剂在使用前经过表面处理，具体操作包括如下步骤：取磷酸锆载银抗菌剂，加入磷酸锆载银抗菌剂重量的4‑6%的改性剂，搅拌后加入磷酸锆载银抗菌剂中的0.2‑0.5wt%的硅烷偶联剂，经过研磨、干燥即可。本发明的ABS材料具有抗菌效果好、时效性长的优点。

Description

一种磁性玩具用抗菌ABS材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，更具体的说，它涉及一种磁性玩具用抗菌ABS材料及其制备方法。

背景技术

磁性玩具是一种由多个磁力片组成的拼接智力玩具，其与传统积木类似，都是通过不同的排列组合，拼成房屋、车辆、动物等造型，有助于训练孩子的手眼协调能力，开发孩子的智力。与传统积木不同的是，由于磁力片是有塑料片材以及磁铁构成，现有技术中，授权公告号为CN201823320U的中国专利，公开了一种多边形磁性拼接玩具，由磁铁和本体组成，所述的本体为多边形，磁铁设置在本体每一个边的边缘，本体和磁铁通过磁铁套固定连接，磁铁的中轴与磁铁所在边平行，在所述的本体上还设置有钢球孔。当多个磁力片相互拼接后，通过磁铁的吸引，可以实现连接装置的准确定位且连接后不易移动、连接牢固，拆分方便，颜色丰富，因此具有非常广阔的市场空间。

由于磁性玩具的使用人群多为3-12岁的儿童，因此这就要求磁性玩具用的塑料片材不仅要安全无毒，而且还需要具有很高的抗冲击、抗摔能力，还需要有很好的光泽感以及鲜艳的色彩，基于上述原因，目前的磁性玩具用的塑料片材多采用ABS塑料。ABS塑料是丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)三种单体的三元共聚物，它综合了三种组分的性能，其中丙烯腈具有高的硬度和强度、耐热性和耐腐蚀性；丁二烯具有抗冲击性和韧性；苯乙烯具有表面高光泽性、易着色性和易加工性，上述三组分的特性使ABS塑料成为一种“坚韧、质硬、刚性”的综合性能良好的热塑性塑料。

由于儿童长时间与不同的玩具接触，在触摸玩具时可能会携带部分细菌，因此家长通常情况下会定期对玩具进行消毒杀菌，通常采用的消毒方法是将玩具在沸水中煮制一段时间，以杀灭虫卵和细菌，但是由于ABS塑料的耐热温度通常在80-90℃，在对ABS塑料进行高温消毒时，容易使得ABS塑料变形，降低了ABS塑料的力学性能，影响其使用寿命，针对这种情况，市面上出现了很多在ABS塑料中添加抗菌剂，以提高ABS塑料的抗菌效果。

现有技术中，申请公布号为CN106479090A的专利申请文件，公布了一种玩具用抗菌塑料及其制备方法，包括以下重量份数的原料制成：聚氯乙烯30-45份、ABS工程塑料10-25份、二月桂酸二正辛基锡1-5份、磷酸钙0.5-2份、二氢茉莉酮酸甲酯0.5-2份、多聚糖1-4份、氯化月桂基三甲基铵1-3份、竹叶酚酮3-5份、甜菜碱1-5份。

抗菌剂按照一般可以分为无机抗菌剂、有机抗菌剂以及天然抗菌剂，无机抗菌剂具有很好的抗菌效果，其在聚合物中的分散性不佳，容易发生团聚而影响塑料制品的力学性能；有机抗菌剂虽然与聚合物具有较好的相容性，但是其耐热性以及耐水性较差；天然抗菌剂性能比较安全，但是其抗菌作用有限，耐热性能较差；并且虽然添加了抗菌剂的塑料制品在短期内具有一定的抗菌效果，但是通常情况下，当玩具粘有一些污垢后，家长仍会定期清洗塑料玩具，而随着水洗次数的增加，导致抗菌塑料的抗菌性能逐渐降低，具有较低的抗菌持久性。因此，目前的塑料玩具仍然存在一些问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种磁性玩具用抗菌ABS材料，其具有抗菌效果好、时效性长的优点。

本发明的第二个目的在于提供一种磁性玩具用抗菌ABS材料的制备方法，其具有操作简单，容易加工的优点。

为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种磁性玩具用抗菌ABS材料，以重量份数计，包括如下组分：ABS树脂70-80份、环保型增塑剂4-6份、润滑剂0.5-2份、抗氧剂0.5-1份以及复合抗菌剂1-3份；所述复合抗菌剂由重量比为1:(1-3)的聚六亚甲基胍和磷酸锆载银抗菌剂混合而成；所述磷酸锆载银抗菌剂在使用前经过表面处理，具体操作包括如下步骤：取磷酸锆载银抗菌剂，加入磷酸锆载银抗菌剂重量的4-6％的改性剂，搅拌后加入磷酸锆载银抗菌剂中的0.2-0.5wt％的硅烷偶联剂，经过研磨、干燥即可。

通过采用上述技术方案，磷酸锆载银抗菌剂属于无机抗菌剂，为广谱抗菌剂，对人体无害，对皮肤无刺激性，属安全无毒产品；将其经过表面处理后，可以提高其与ABS树脂的相容性；通过聚六亚甲基胍与磷酸锆载银抗菌剂复配得到的复合抗菌剂安全无毒，对皮肤无刺激，其在ABS树脂中具有很好的分散性；复合抗菌剂不仅具有很好的抗菌效果，而且具有较好的抗水解性能，在其经过表面活性剂多次洗涤后，仍然具有很好的抗菌性能，从而使得ABS材料具有长效持久的抗菌效果。

进一步地，所述改性剂采用如下方法制备：以重量份数计，取异噻唑啉酮10-20份、聚天门冬氨酸2-4份、衣康酸酐2-3份以及碳酸甘油酯20-30份，加热至80-90℃，保温搅拌20-30min，得到改性剂。

通过采用上述技术方案，异噻唑啉酮是一种广谱、高效、低毒类杀菌剂，毒性低的优点，将异噻唑啉酮与聚天门冬氨酸、衣康酸酐以及碳酸甘油酯混合制得的改性剂，具有一定的抗菌效果，采用改性剂对磷酸锆载银抗菌剂进行处理后，一方面可以提高其抗菌持久性，一方面将其预先经过改性处理后，再通过硅烷偶联剂对其表面进行处理，可以防止磷酸锆载银抗菌剂在聚合物中发生团聚，以提高其在聚合物中的分散性，从而降低因无机抗菌剂的加入，而导致聚合物力学性能下降的缺陷。

进一步地，所述聚六亚甲基胍在使用前经过包覆处理，具体操作包括如下步骤：以重量份数计，①取1份聚六亚甲基胍，向其中加入2-2.5份麦饭石粉，以800-2000r/min的速度搅拌10-20min，得到聚六亚甲基胍-麦饭石粉混合物；②向聚六亚甲基胍-麦饭石粉混合物中加入其重量的2-4％的包覆液，在90-110℃的温度下，搅拌20-40min，干燥、冷却后即可。

通过采用上述技术方案，麦饭石具有很强的吸附作用，将其与聚六亚甲基胍混合，可以对聚六亚甲基胍吸附，使其分散于麦饭石粉的孔隙中；将聚六亚甲基胍-麦饭石粉混合物经过包覆处理后，可以在麦饭石粉的表面形成一层包覆膜，一方面可以提高麦饭石粉与ABS树脂的相容性，以提高其在聚合物中的分散均匀性，另一方面通过具有一定抗菌作用的包覆膜可以提高可以对聚六亚甲基胍起到保护的作用，以缓解其易水解的缺陷，可以有效延长聚六亚甲基胍的长效抗菌性能。

进一步地，所述包覆液采用如下方法制备：以重量份数计，取氧化锌10-20份、玉米朊20-25份、月桂酸单甘油酯3-5份、硬脂酸钙2-3份、硅烷偶联剂0.2-0.4份以及40-50份

体积分数为80％-92％的乙醇溶液，在70-80℃的温度下，搅拌20-40min，得到包覆液。

通过采用上述技术方案，月桂酸单甘油酯又名十二酸单甘油酯，是一种亲脂性的非离子型表面活性剂，将异噻唑啉酮与玉米朊、月桂酸单甘油酯、硬脂酸钙、硅烷偶联剂混合制得包覆液，一方面可以提高麦饭石粉与ABS树脂的相容性，以提高其在聚合物中的分散均匀性，另一方面通过具有一定抗菌作用的包覆膜可以提高可以对聚六亚甲基胍起到保护的作用，以缓解其易水解的缺陷，可以有效延长聚六亚甲基胍的长效抗菌性能。

进一步地，所述环保型增塑剂由重量比为1:1的乙酰柠檬酸三丁酯和环氧大豆油混合而成。

通过采用上述技术方案，乙酰柠檬酸三丁酯属于柠檬酸酯类增塑剂，安全无毒，环氧大豆油属于环氧增塑剂，是由天然油脂于有机过氧酸进行环氧化反应而制得的增塑剂，具有无毒、耐光稳定性好的优点；采用环氧大豆油与乙酰柠檬酸三丁酯混合得到的环保型增塑剂具有安全、低毒的优点，对ABS材料具有较好的增塑效果。

进一步地，所述抗氧剂由重量比为3:1的β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯和三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯混合而成。

通过采用上述技术方案，β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯又称抗氧剂1076，三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯又称抗氧剂168，将抗氧剂1076与抗氧剂168复配时，具有显著协同作用，可以有效抑制ABS树脂的热降解和氧化降解，从而提高聚合物的力学强度。

进一步地，所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯、乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或它们的复合。

通过采用上述技术方案，季戊四醇硬脂酸酯安全无毒具有很好的内外润滑性，与ABS树脂具有很好的相容性，可以提高制品的热稳定性以及脱模性；芥酸酰胺安全无毒、乙撑双硬脂酸酰胺同样具有很好的内外润滑性，有利于提高树脂的流动性，提高脱模性能，还有助于提高制品的表面光泽度。

为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：

一种磁性玩具用抗菌ABS材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、混料：按照比例，称取预干燥的ABS树脂、环保型增塑剂、润滑剂、抗氧剂以及复合抗菌剂，以1000-2000r/min的速度混合10-30min，得到混合料；

S2、将混合料在160-200℃的温度下经过熔融共混后，经过挤出、造粒后，即可。

进一步地，S1中预干燥的ABS树脂是指：将ABS树脂置于70-80℃的温度下，热风干燥2-4h。

通过采用上述技术方案，ABS的吸水率一般在0.2-0.5％，在其加工前将ABS树脂进行干燥处理，使其含水量降低至0.1％以下，可以降低制品表面出现气泡、银丝等外观缺陷，有利于提高制品的品质。

进一步地，S2将混合料置于双螺杆挤出机中进行熔融共混，其各区温度分别为：一区温度为160-170℃、二区温度为170-180℃、三区温度为180-190℃、四区温度为190-200℃、五区温度为185-195℃、六区温度为180-190℃、模头温度为180-190℃。

综上所述，本发明相比于现有技术具有以下有益效果：

1.磷酸锆载银抗菌剂属于无机抗菌剂，为广谱抗菌剂，对人体无害，对皮肤无刺激性，属安全无毒产品；将其经过表面处理后，可以提高其与ABS树脂的相容性；通过聚六亚甲基胍与磷酸锆载银抗菌剂复配得到的复合抗菌剂安全无毒，对皮肤无刺激，其在ABS树脂中具有很好的分散性；复合抗菌剂不仅具有很好的抗菌效果，而且具有较好的抗水解性能，在其经过表面活性剂多次洗涤后，仍然具有很好的抗菌性能，从而使得ABS材料具有长效持久的抗菌效果；

2.异噻唑啉酮是一种广谱、高效、低毒类杀菌剂，毒性低的优点，将异噻唑啉酮与聚天门冬氨酸、衣康酸酐以及碳酸甘油酯混合制得的改性剂，具有一定的抗菌效果，采用改性剂对磷酸锆载银抗菌剂进行处理后，一方面可以提高其抗菌持久性，一方面将其预先经过改性处理后，再通过硅烷偶联剂对其表面进行处理，可以防止磷酸锆载银抗菌剂在聚合物中发生团聚，以提高其在聚合物中的分散性，从而降低因无机抗菌剂的加入，而导致聚合物力学性能下降的缺陷；

3.麦饭石具有很强的吸附作用，将其与聚六亚甲基胍混合，可以对聚六亚甲基胍吸附，使其分散于麦饭石粉的孔隙中；将聚六亚甲基胍-麦饭石粉混合物经过包覆处理后，可以在麦饭石粉的表面形成一层包覆膜，一方面可以提高麦饭石粉与ABS树脂的相容性，以提高其在聚合物中的分散均匀性，另一方面通过具有一定抗菌作用的包覆膜可以提高可以对聚六亚甲基胍起到保护的作用，以缓解其易水解的缺陷，可以有效延长聚六亚甲基胍的长效抗菌性能。

具体实施方式

以下对本发明作进一步详细说明。

复合抗菌剂的制备例以下制备例中的磷酸锆载银抗菌剂选自厦门鑫达康无机材料有限公司提供的型号为XDK-201的磷酸锆载银抗菌剂。

制备例1：复合抗菌剂采用如下方法制备：

(1)聚六亚甲基胍的预处理：①取1kg聚六亚甲基胍，向其中加入2kg麦饭石粉，以800r/min的速度搅拌10min，得到聚六亚甲基胍-麦饭石粉混合物；

②取氧化锌10kg、玉米朊20kg、月桂酸单甘油酯3kg、硬脂酸钙2kg、硅烷偶联剂KH550 0.2kg以及40kg体积分数为80％的乙醇溶液，在70℃的温度下，搅拌20min，得到包覆液；

③向聚六亚甲基胍-麦饭石粉混合物中加入其重量的2％的包覆液，在90℃的温度下，以400r/min的速度搅拌20min，然后在80℃的温度下干燥10h，冷却至常温后即可。

(2)磷酸锆载银抗菌剂的预处理：①取异噻唑啉酮10kg、聚天门冬氨酸2kg、衣康酸酐2kg以及碳酸甘油酯20kg，加热至80℃，保温搅拌20min，得到改性剂；

②取1kg磷酸锆载银抗菌剂，0.04kg改性剂，以1000r/min的速度，搅拌30min后，加入0.002kg硅烷偶联剂KH550，在100r/min的速度下，球磨2h，得到球磨物；然后将球磨物在120℃的温度下，干燥8h即可。

(3)混合：取步骤(1)经过预处理后的聚六亚甲基胍和步骤(2)预处理后的磷酸锆载银抗菌剂，以200r/min的速度，搅拌10min，得到复合抗菌剂。

制备例2：复合抗菌剂采用如下方法制备：

(1)聚六亚甲基胍的预处理：①取1kg聚六亚甲基胍，向其中加入2.25kg麦饭石粉，以1500r/min的速度搅拌15min，得到聚六亚甲基胍-麦饭石粉混合物；

②取氧化锌15kg、玉米朊22.5kg、月桂酸单甘油酯4kg、硬脂酸钙2.5kg、硅烷偶联剂KH5500.3kg以及45kg体积分数为85％的乙醇溶液，在75℃的温度下，搅拌30min，得到包覆液；③向聚六亚甲基胍-麦饭石粉混合物中加入其重量的3％的包覆液，在100℃的温度下，以400r/min的速度搅拌30min，然后在80℃的温度下干燥10h，冷却至常温后即可。

(2)磷酸锆载银抗菌剂的预处理：①取异噻唑啉酮15kg、聚天门冬氨酸3kg、衣康酸酐2.5kg以及碳酸甘油酯25kg，加热至85℃，保温搅拌25min，得到改性剂；

②取2kg磷酸锆载银抗菌剂，加入0.1kg改性剂，以1000r/min的速度，搅拌30min后，加入0.006kg硅烷偶联剂KH550，在100r/min的速度下，球磨2h，得到球磨物；然后将球磨物在120℃的温度下，干燥8h即可。

(3)混合：取步骤(1)经过预处理后的聚六亚甲基胍和步骤(2)预处理后的磷酸锆载银抗菌剂，以200r/min的速度，搅拌10min，得到复合抗菌剂。

制备例3：复合抗菌剂采用如下方法制备：

(1)聚六亚甲基胍的预处理：①取1kg聚六亚甲基胍，向其中加入2.5kg麦饭石粉，以2000r/min的速度搅拌20min，得到聚六亚甲基胍-麦饭石粉混合物；

②取氧化锌20kg、玉米朊25kg、月桂酸单甘油酯5kg、硬脂酸钙3kg、硅烷偶联剂KH550 0.4kg以及50kg体积分数为92％的乙醇溶液，在80℃的温度下，搅拌40min，得到包覆液；

③向聚六亚甲基胍-麦饭石粉混合物中加入其重量的4％的包覆液，在110℃的温度下，以400r/min的速度搅拌40min，然后在80℃的温度下干燥10h，冷却至常温后即可。

(2)磷酸锆载银抗菌剂的预处理：①取异噻唑啉酮20kg、聚天门冬氨酸4kg、衣康酸酐3kg以及碳酸甘油酯30kg，加热至90℃，保温搅拌30min，得到改性剂；

②取3kg磷酸锆载银抗菌剂，加入0.18kg改性剂，以1000r/min的速度，搅拌30min后，加入0.015kg硅烷偶联剂KH550，在100r/min的速度下，球磨2h，得到球磨物；然后将球磨物在120℃的温度下，干燥8h即可。

(3)混合：取步骤(1)经过预处理后的聚六亚甲基胍和步骤(2)预处理后的磷酸锆载银抗菌剂，以200r/min的速度，搅拌10min，得到复合抗菌剂。

制备例4：本制备例与制备例1的不同之处在于，聚六亚甲基胍和磷酸锆载银抗菌剂在混合前，均未经过预处理。

制备例5：本制备例与制备例1的不同之处在于，聚六亚甲基胍在混合前，未经过预处理。

制备例6：本制备例与制备例1的不同之处在于，聚六亚甲基胍在进行预处理时，其包覆液中的氧化锌、玉米朊、月桂酸单甘油酯以及硬脂酸钙用等量的体积分数为80％的乙醇溶液代替。

制备例7：本制备例与制备例1的不同之处在于，磷酸锆载银抗菌剂在进行预处理时，步骤②中未添加改性剂。

制备例8：本制备例与制备例1的不同之处在于，步骤(2)的②中的磷酸锆载银抗菌剂的用量为4kg，改性剂的用量为0.16kg，硅烷偶联剂KH550的用量为0.008kg。

制备例9：本制备例与制备例1的不同之处在于，步骤(2)的②中的磷酸锆载银抗菌剂的用量为0.5kg，改性剂的用量为0.02kg，硅烷偶联剂KH550的用量为0.001kg。

实施例

以下实施例中的ABS树脂选自日本东丽提供的型号为920的透明级ABS树脂，ABS的密度为1.08g/cm³，熔融指数为19-23g/10min(220℃，10kg)。

实施例1：一种磁性玩具用抗菌ABS材料采用如下方法制备而得：

S1、预处理：将ABS树脂置于70℃的温度下，热风干燥2h，得到预干燥的ABS树脂；

S2、混料：称取预干燥的ABS树脂70kg、环保型增塑剂4kg、润滑剂0.5kg、抗氧剂0.5kg以及复合抗菌剂1kg，以1000r/min的速度混合10min，得到混合料；其中，环保型增塑剂由重量比为1:1的乙酰柠檬酸三丁酯和环氧大豆油混合而成；抗氧剂由重量比为3:1的β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯和三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯混合而成；润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯；复合抗菌剂选自制备例1制备而得；

S3、将混合料置于双螺杆挤出机中进行熔融共混，其各区温度分别为：一区温度为160℃、二区温度为170℃、三区温度为180℃、四区温度为190℃、五区温度为185℃、六区温度为180℃、模头温度为180℃，经过挤出、造粒后，即可。

实施例2：一种磁性玩具用抗菌ABS材料采用如下方法制备而得：

S1、预处理：将ABS树脂置于75℃的温度下，热风干燥3h，得到预干燥的ABS树脂；

S2、混料：称取预干燥的ABS树脂75kg、环保型增塑剂5kg、润滑剂1kg、抗氧剂1kg以及复合抗菌剂2kg，以1500r/min的速度混合20min，得到混合料；其中，环保型增塑剂由重量比为1:1的乙酰柠檬酸三丁酯和环氧大豆油混合而成；抗氧剂由重量比为3:1的β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯和三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯混合而成；润滑剂为乙撑双硬脂酸酰胺；复合抗菌剂选自制备例2制备而得；

S3、将混合料置于双螺杆挤出机中进行熔融共混，其各区温度分别为：一区温度为165℃、二区温度为175℃、三区温度为185℃、四区温度为195℃、五区温度为190℃、六区温度为185℃、模头温度为185℃，经过挤出、造粒后，即可。

实施例3：一种磁性玩具用抗菌ABS材料采用如下方法制备而得：

S1、预处理：将ABS树脂置于80℃的温度下，热风干燥4h，得到预干燥的ABS树脂；

S2、混料：称取预干燥的ABS树脂80kg、环保型增塑剂6kg、润滑剂2kg、抗氧剂1kg以及复合抗菌剂3kg，以2000r/min的速度混合30min，得到混合料；其中，环保型增塑剂由重量比为1:1的乙酰柠檬酸三丁酯和环氧大豆油混合而成；抗氧剂由重量比为3:1的β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯和三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯混合而成；润滑剂由重量比为1:1的季戊四醇硬脂酸酯、乙撑双硬脂酸酰胺混合而成；复合抗菌剂选自制备例3制备而得；

S3、将混合料置于双螺杆挤出机中进行熔融共混，其各区温度分别为：一区温度为170℃、二区温度为180℃、三区温度为190℃、四区温度为200℃、五区温度为195℃、六区温度为190℃、模头温度为190℃，经过挤出、造粒后，即可。

对比例

对比例1：本对比例与实施例1的不同之处在于，复合抗菌剂选自复合抗菌剂的制备例4制备而得。

对比例2：本对比例与实施例1的不同之处在于，复合抗菌剂选自复合抗菌剂的制备例5制备而得。

对比例3：本对比例与实施例1的不同之处在于，复合抗菌剂选自复合抗菌剂的制备例6制备而得。

对比例4：本对比例与实施例1的不同之处在于，复合抗菌剂选自复合抗菌剂的制备例7制备而得。

对比例5：本对比例与实施例1的不同之处在于，复合抗菌剂选自复合抗菌剂的制备例8制备而得。

对比例6：本对比例与实施例1的不同之处在于，复合抗菌剂选自复合抗菌剂的制备例9制备而得。

性能测试

将实施例与对比例制备的ABS材料，将ABS材料置于注塑机中，设定注塑机料筒温度的后部为180℃，中部为210℃，前部为200℃，喷嘴温度为180℃，模具温度为70℃，注射压力为70MPa，螺杆转速为50r/min，得到塑料制品；按照如下如下方法，对其性能进行测试，将测试结果示于表1。

拉伸强度：按照GB/T1042.2-2006《塑料拉伸性能试验方法第2部分：模塑和挤塑塑料的试验条件》中的方法进行测试；

弯曲强度：按照GB/T9341-2008《塑料弯曲性能的测定》中的方法进行测试；

弯曲模量：按照GB/T9341-2008《塑料弯曲性能的测定》中的方法进行测试；

悬臂梁缺口冲击强度：按照GB/T1843-2008《塑料悬臂梁冲击强度的测定》中的方法进行测试；

抗菌性能：按照QB/T2591-2003《抗菌塑料的抗菌性能试验方法》，将塑料制品50mm×50mm×50mm的样品，进行抗菌性能测试；当抗细菌率≥99％时，说明有强抗细菌作用，当抗细菌率≥90％时，说明有抗菌效果；当抗霉菌性能符合0级，则说明有强抗霉菌作用，当抗霉菌性能符合1级，则说明有抗霉菌作用。

水洗抗菌性：将塑料制品水洗100次后，按照QB/T2591-2003的方法，测试其抗菌性能。水洗方法具体方法为：将塑料制品完全浸没在去离子水中，浸泡3min后，用流动水冲洗30s，然后在50℃的温度下，干燥4h；重复操作100次即可。

表面活性剂水洗抗菌性的具体方法为：将塑料制品完全浸没在稀释三倍的表面活性剂的水溶液中，浸泡3min后，用流动水冲洗30s，然后在50℃的温度下，干燥4h；重复操作100次即可，其中表面活性剂选自乐士的塑料玩具清洗剂。

表1

根据表1数据，本发明制备的ABS材料不仅具有很好的拉伸性能、弯曲性能以及抗冲击性能等力学性能，而且还具有很好的抗菌性能，并且在100次去离子水水洗以及表面活性剂水洗后仍然具有优异的抗菌性能，说明抗菌剂的加入，对ABS材料的力学性能不会产生不良影响，ABS制品使用时，对其进行多次水洗后，塑料制品仍然保持良好的抗菌性能。

对比例1的复合抗菌剂选自复合抗菌剂的制备例4制备而得，聚六亚甲基胍和磷酸锆载银抗菌剂在混合前，均未经过预处理；相较于实施例1，对比例1中ABS材料的拉伸性能、弯曲性能以及抗冲击性能明显变差，并且表面活性剂水洗抗菌性能明显下降，说明未经过预处理的复合抗菌剂的加入会引起ABS材料力学性能的下降，并且其耐水洗抗菌性能较差。

对比例2的复合抗菌剂选自复合抗菌剂的制备例5制备而得，聚六亚甲基胍在混合前，未经过预处理；对比例3的复合抗菌剂选自复合抗菌剂的制备例6制备而得，聚六亚甲基胍在进行预处理时，其包覆液中的氧化锌、玉米朊、月桂酸单甘油酯以及硬脂酸钙用等量的体积分数为80％的乙醇溶液代替；相较于实施例1，对比例2以及对比例3中ABS材料的力学性能无明显变化，但是其水洗抗菌性能以及表面活性剂水洗抗菌性能明显变差，说明聚六亚甲基胍经过预处理后可以明显延长其抗水解性能，从而可以明显延长ABS材料的抗菌持久性。

对比例4的复合抗菌剂选自复合抗菌剂的制备例7制备而得，磷酸锆载银抗菌剂在进行预处理时，步骤②中未添加改性剂；相较于实施例1，对比例4中ABS材料的拉伸性能、弯曲性能以及抗冲击性能明显变差，并且表面活性剂水洗抗菌性能明显下降，说明未经过改性剂处理的磷酸锆载银抗菌剂，会引起ABS材料力学性能的下降，并且其耐水洗抗菌性能较差。

对比例5的复合抗菌剂选自复合抗菌剂的制备例8制备而得，步骤(2)的②中的磷酸锆载银抗菌剂的用量为4kg，改性剂的用量为0.16kg，硅烷偶联剂KH550的用量为0.008kg；对比例6的复合抗菌剂选自复合抗菌剂的制备例9制备而得，步骤(2)的②中的磷酸锆载银抗菌剂的用量为0.5kg，改性剂的用量为0.02kg，硅烷偶联剂KH550的用量为0.001kg；相较于实施例1，对比例5和对比例6中ABS材料的力学性能以及水洗抗菌性略有下降，说明采用当聚六亚甲基胍和磷酸锆载银抗菌剂以1:(1-3)的比例混合时，可以同时兼具较佳的力学性能以及抗菌性能。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种磁性玩具用抗菌ABS材料，其特征在于：以重量份数计，包括如下组分：ABS树脂70-80份、环保型增塑剂4-6份、润滑剂0.5-2份、抗氧剂0.5-1份以及复合抗菌剂1-3份；

所述复合抗菌剂由重量比为1:（1-3）的聚六亚甲基胍和磷酸锆载银抗菌剂混合而成；

所述磷酸锆载银抗菌剂在使用前经过表面处理，具体操作包括如下步骤：取磷酸锆载银抗菌剂，加入磷酸锆载银抗菌剂重量的4-6%的改性剂，搅拌后加入磷酸锆载银抗菌剂中的0.2-0.5wt%的硅烷偶联剂，经过研磨、干燥即可；

所述改性剂采用如下方法制备：以重量份数计，取异噻唑啉酮10-20份、聚天门冬氨酸2-4份、衣康酸酐2-3份以及碳酸甘油酯20-30份，加热至80-90℃，保温搅拌20-30min，得到改性剂；

所述聚六亚甲基胍在使用前经过包覆处理，具体操作包括如下步骤：以重量份数计，①取1份聚六亚甲基胍，向其中加入2-2.5份麦饭石粉，以800-2000r/min的速度搅拌10-20min，得到聚六亚甲基胍-麦饭石粉混合物；②向聚六亚甲基胍-麦饭石粉混合物中加入其重量的2-4%的包覆液，在90-110℃的温度下，搅拌20-40min，干燥、冷却后即可；

所述包覆液采用如下方法制备：以重量份数计，取氧化锌10-20份、玉米朊20-25份、月桂酸单甘油酯3-5份、硬脂酸钙2-3份、硅烷偶联剂0.2-0.4份以及40-50份体积分数为80%-92%的乙醇溶液，在70-80℃的温度下，搅拌20-40min，得到包覆液。

2.根据权利要求1所述的一种磁性玩具用抗菌ABS材料，其特征在于：所述环保型增塑剂由重量比为1:1的乙酰柠檬酸三丁酯和环氧大豆油混合而成。

3.根据权利要求1所述的一种磁性玩具用抗菌ABS材料，其特征在于：所述抗氧剂由重量比为3:1的β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯和三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯混合而成。

4.根据权利要求1所述的一种磁性玩具用抗菌ABS材料，其特征在于：所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯、乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或它们的复合。

5.一种如权利要求1所述的磁性玩具用抗菌ABS材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、混料：按照比例，称取预干燥的ABS树脂、环保型增塑剂、润滑剂、抗氧剂以及复合抗菌剂，以1000-2000r/min的速度混合10-30min，得到混合料；

S2、将混合料在160-200℃的温度下经过熔融共混后，经过挤出、造粒后，即可。

6.根据权利要求5所述的一种磁性玩具用抗菌ABS材料的制备方法，其特征在于：S1中预干燥的ABS树脂是指：将ABS树脂置于70-80℃的温度下，热风干燥2-4h。

7.根据权利要求5所述的一种磁性玩具用抗菌ABS材料的制备方法，其特征在于：S2将混合料置于双螺杆挤出机中进行熔融共混，其各区温度分别为：一区温度为160-170℃、二区温度为170-180℃、三区温度为180-190℃、四区温度为190-200℃、五区温度为185-195℃、六区温度为180-190℃、模头温度为180-190℃。