CN112625395A - 一种抗菌防霉透明abs母粒及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于高分子材料改性技术领域,提供一种抗菌防霉透明ABS母粒,包括以下重量比组分:透明ABS树脂72‑82、第一分散剂2‑8、抗菌防霉剂15‑23、第二分散剂1.5‑3.2、受阻酚类抗氧剂0.01‑1、亚磷酸酯类抗氧剂0.02‑1.3、群青颜料粉0‑0.1。本发明通过对抗菌防霉剂的预处理、原材料混合工艺和熔融共混工艺,保证抗菌防霉剂在ABS树脂中的均匀分散,使其兼具有机抗菌防霉剂广谱、高效的杀菌性能及无机抗菌防霉剂安全、长效及耐温等特性,同时保持ABS制件的透明度。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料改性技术领域,具体涉及一种抗菌防霉透明ABS母粒及其制备方法。
背景技术
抗菌塑料的开发和利用是功能性塑料领域的探究热点之一,传统塑料基体如聚己内酯(PCL)、低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚乳酸(PLA)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)可以通过添加抗菌剂进行抗菌改性。
ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)树脂是重要的通用合成树脂,主体是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的共混物或三元共聚物,是一种坚韧而有刚性的热塑性塑料。其用途非常广泛,汽车工业常用于制造汽车零部件如仪表板、车身外板、内装饰板、方向盘、隔音板、门锁、保险杠、通风管等,家电行业常用于制造如电冰箱、电视机、洗衣机、真空吸尘器、食品搅拌器、电话机的壳体等,在建筑装饰行业常用于制造如卫生器具、游泳池衬里、管材和管件等,另外在生活中,还用于制造安全帽、摩托车档板、鞋后跟、雪地运动用品、玩具、时钟、音箱外壳、手提箱、纽扣、化妆品盒、塑料桶、托盘等日用品和铭牌、装饰品等广告品。
自然界中存在着各种各样的微生物,在日常生活中,微生物与人们有着密不可分的联系,而部分细菌、真菌、病毒等作为病原菌却严重危害着人类的健康,甚至危及生命。塑料制品在长期使用后会不可避免地在表面上沾染和滋生各种细菌和真菌,而这些制品又经常与人体或食品接触,从而对人类的健康造成危害。对此,为了避免因使用接触而引发的交叉感染,开发抗菌塑料对减少病菌传播具有十分重要的现实意义。
目前,通常是在塑料中添加抗菌剂制成抗菌塑料来实现抗菌功能。现有技术中也有一些免喷涂类材料、非透明的材料的制备,但是其透明度和抗菌效果均有待改善。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种抗菌防霉透明ABS母粒及其制备方法。
本发明的技术方案为:
一种抗菌防霉透明ABS母粒,其特征在于,包括以下重量比组分:透明ABS树脂72-82、第一分散剂2-8、抗菌防霉剂15-23、第二分散剂1.5-3.2、受阻酚类抗氧剂0.01-1、亚磷酸酯类抗氧剂0.02-1.3、群青颜料粉0-0.1。
进一步的,所述第一分散剂为液体石蜡或白矿油。本发明中,若不加入液体石蜡或白矿油,搅拌后树脂颗粒和粉体原料仍有较大可能混合不均匀。
进一步的,所述第二分散剂为PE蜡、EBS、芥酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酸镁、硬脂酸钙中的一种或多种。若不加入第二分散剂,抗菌防霉剂可能在树脂中分散不均匀。
进一步的,所述受阻酚类抗氧剂型号为1010,可以替代为现有技术同类抗氧剂。
进一步的,所述亚磷酸酯类抗氧剂型号为168,可以替代为现有技术同类抗氧剂。
进一步的,所述透明ABS母粒包括以下重量比组分:透明ABS树脂74.37、液体石蜡3.1、抗菌防霉剂20、PE蜡2.22、受阻酚类抗氧剂0.1、亚磷酸酯类抗氧剂0.2、群青颜料粉0.01。
进一步的,所述抗菌防霉剂为无机抗菌剂或有机抗菌防霉剂中的两种或以上复配,所述无机抗菌剂包括纳米银离子抗菌剂、纳米锌离子抗菌剂,所述有机抗菌防霉剂包括季胺盐类抗菌剂、双胍类抗菌剂、酚类抗菌剂、醛类抗菌剂、咪唑类抗菌剂、噻唑类抗菌剂、腈类抗菌剂、吡啶类抗菌剂。
进一步的,所述抗菌防霉剂是选用纳米银离子抗菌剂、季胺盐类抗菌剂复配而成。
本发明中,纳米银离子抗菌剂可以选择硅酸盐型的、磷酸盐型的。另外,发明人发现,无机抗菌剂防霉效果稍弱,对最终制件的透明度影响较大。
同时,通过发明人研究发现,若不使用群青颜料粉,最终制件的颜色可能会出现偏黄。
进一步的,所述透明ABS树脂的透明度在86%-99%。
一种抗菌防霉透明ABS母粒的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1.原料预处理;
S2.按重量配比将母粒原材料放入高速搅拌机中搅拌均匀;
S3.将双螺杆挤出机的各区温度控制在160℃-200℃范围内,挤出机真空排气孔的真空度保持在-0.1MPa--0.09MPa范围内,将混合好的原料加入双螺杆挤出机中进行熔融共混,挤出成条,冷却、干燥、切粒、包装,即完成透明ABS抗菌防霉母粒的制备。
本发明中,采用熔融共混的方法制备母粒。
进一步的,步骤S1中,包括分别对透明ABS树脂和抗菌防霉剂进行预处理。
进一步的,所述透明ABS树脂的预处理方法为:透明ABS树脂以80-100℃烘干2-4小时,密封放凉,透明ABS与第一分散剂按重量比为20-28:1称取,放入高速搅拌机中搅拌均匀,密封备用。
进一步的,所述抗菌防霉剂的原处理方法为:抗菌防霉剂以80-100℃烘干1-3小时,密封放凉后,放入研磨机中充分研磨,再按抗菌防霉剂与第二分散剂的重量比为7-11:1称取PE蜡,加入研磨机中搅拌均匀,密封备用。
通过本申请发明人大量创造性试验,发现若透明ABS树脂原材料在使用前不进行烘干处理,树脂中的水份会削弱制件的机械强度,会加速抗菌防霉剂在加工过程中的降解,也会降低注塑制件的透明度;若抗菌防霉剂在使用前不进行烘干操作,会加速抗菌防霉剂在加工过程中的降解。
本发明中,对透明ABS树脂、抗菌防霉剂分别进行热处理和表面处理,采用分散剂等助剂,改善抗菌防霉剂在ABS中的分散效果,同时也降低抗菌防霉剂对ABS透明度的影响。
本发明制备的抗菌防霉透明ABS母粒在使用时,按一定重量配比添加到透明ABS树脂中,混合均匀,通过注塑机注塑成型得制件。
通过本发明的组分配比及制备方法,最终制件中抗菌防霉剂的含量达1%-5%,制件的24h抗菌率可达99%以上,防霉等级可达0级,2mm厚的制件透明度在75%以上。
本发明的有益效果在于:
本发明通过对抗菌防霉剂的预处理、原材料混合工艺和熔融共混工艺,保证抗菌防霉剂在ABS树脂中的均匀分散,使其兼具有机抗菌防霉剂广谱、高效的杀菌性能及无机抗菌防霉剂安全、长效及耐温等特性,同时保持ABS制件的透明度。
附图说明
图1为本发明抗菌防霉透明ABS母粒制备方法的工艺流程图;
图2为本发明抗菌防霉透明ABS母粒使用方法的工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合具体实施方式,对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明,并不限定本发明的保护范围。
实施例1-7提供一种抗菌防霉透明ABS母粒,原料组分及配比如下表所示,其配比为重量配比(%)。
实施例8
一种抗菌防霉透明ABS母粒的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1.原料预处理;
S2.按重量配比将母粒原材料放入高速搅拌机中搅拌均匀;
S3.将双螺杆挤出机的各区温度控制在160℃-200℃范围内,挤出机真空排气孔的真空度保持在-0.1MPa--0.09MPa范围内,将混合好的原料加入双螺杆挤出机中进行熔融共混,挤出成条,冷却、干燥、切粒、包装,即完成透明ABS抗菌防霉母粒的制备。
本发明中,采用熔融共混的方法制备母粒。
进一步的,步骤S1中,包括分别对透明ABS树脂和抗菌防霉剂进行预处理。
进一步的,所述透明ABS树脂的预处理方法为:透明ABS树脂以90℃烘干3小时,密封放凉,透明ABS与第一分散剂按重量比为24:1称取,放入高速搅拌机中搅拌均匀,密封备用。
进一步的,所述抗菌防霉剂的原处理方法为:抗菌防霉剂以90℃烘干2小时,密封放凉后,放入研磨机中充分研磨,再按抗菌防霉剂与第二分散剂的重量比为9:1称取PE蜡,加入研磨机中搅拌均匀,密封备用。
实施例9
一种抗菌防霉透明ABS母粒的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1.原料预处理;
S2.按重量配比将母粒原材料放入高速搅拌机中搅拌均匀;
S3.将双螺杆挤出机的各区温度控制在160℃-200℃范围内,挤出机真空排气孔的真空度保持在-0.1MPa--0.09MPa范围内,将混合好的原料加入双螺杆挤出机中进行熔融共混,挤出成条,冷却、干燥、切粒、包装,即完成透明ABS抗菌防霉母粒的制备。
本发明中,采用熔融共混的方法制备母粒。
进一步的,步骤S1中,包括分别对透明ABS树脂和抗菌防霉剂进行预处理。
进一步的,所述透明ABS树脂的预处理方法为:透明ABS树脂以80℃烘干4小时,密封放凉,透明ABS与第一分散剂按重量比为20:1称取,放入高速搅拌机中搅拌均匀,密封备用。
进一步的,所述抗菌防霉剂的原处理方法为:抗菌防霉剂以80℃烘干3小时,密封放凉后,放入研磨机中充分研磨,再按抗菌防霉剂与第二分散剂的重量比为7:1称取PE蜡,加入研磨机中搅拌均匀,密封备用。
实施例10
一种抗菌防霉透明ABS母粒的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1.原料预处理;
S2.按重量配比将母粒原材料放入高速搅拌机中搅拌均匀;
S3.将双螺杆挤出机的各区温度控制在160℃-200℃范围内,挤出机真空排气孔的真空度保持在-0.1MPa--0.09MPa范围内,将混合好的原料加入双螺杆挤出机中进行熔融共混,挤出成条,冷却、干燥、切粒、包装,即完成透明ABS抗菌防霉母粒的制备。
本发明中,采用熔融共混的方法制备母粒。
进一步的,步骤S1中,包括分别对透明ABS树脂和抗菌防霉剂进行预处理。
进一步的,所述透明ABS树脂的预处理方法为:透明ABS树脂以100℃烘干2小时,密封放凉,透明ABS与第一分散剂按重量比为28:1称取,放入高速搅拌机中搅拌均匀,密封备用。
进一步的,所述抗菌防霉剂的原处理方法为:抗菌防霉剂以100℃烘干1小时,密封放凉后,放入研磨机中充分研磨,再按抗菌防霉剂与第二分散剂的重量比为11:1称取PE蜡,加入研磨机中搅拌均匀,密封备用。
实验效果测试
按一定重量配比将实施例1-7中按实施例8的方法制备抗菌防霉透明ABS母粒,并添加到透明ABS树脂中,混合均匀,通过注塑机注塑成型得实验组1-7制件,制件中抗菌防霉剂含量控制为1%,对其性能进行测试,结果如下表所示。
透明ABS原材料与实施例1制备的抗菌防霉透明ABS的性能典型值对比如下表所示。
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。需注意的是,本发明中所未详细描述的技术特征,均可以通过本领域任一现有技术实现。
Claims (10)
1.一种抗菌防霉透明ABS母粒,其特征在于,包括以下重量比组分:透明ABS树脂72-82、第一分散剂2-8、抗菌防霉剂15-23、第二分散剂1.5-3.2、受阻酚类抗氧剂0.01-1、亚磷酸酯类抗氧剂0.02-1.3、群青颜料粉0-0.1。
2.根据权利要求1所述的抗菌防霉透明ABS母粒,其特征在于,所述第一分散剂为液体石蜡或白矿油。
3.根据权利要求2所述的抗菌防霉透明ABS母粒,其特征在于,所述第二分散剂为PE蜡、EBS、芥酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酸镁、硬脂酸钙中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的抗菌防霉透明ABS母粒,其特征在于,包括以下重量比组分:透明ABS树脂74.37、液体石蜡3.1、抗菌防霉剂20、PE蜡2.22、受阻酚类抗氧剂0.1、亚磷酸酯类抗氧剂0.2、群青颜料粉0.01。
5.根据权利要求1或4所述的抗菌防霉透明ABS母粒,其特征在于,所述抗菌防霉剂为无机抗菌剂或有机抗菌防霉剂中的两种或以上复配,所述无机抗菌剂包括纳米银离子抗菌剂、纳米锌离子抗菌剂,所述有机抗菌防霉剂包括季胺盐类抗菌剂、双胍类抗菌剂、酚类抗菌剂、醛类抗菌剂、咪唑类抗菌剂、噻唑类抗菌剂、腈类抗菌剂、吡啶类抗菌剂。
6.根据权利要求5所述的抗菌防霉透明ABS母粒,其特征在于,所述抗菌防霉剂是选用纳米银离子抗菌剂、季胺盐类抗菌剂复配而成。
7.一种抗菌防霉透明ABS母粒的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1.原料预处理;
S2.按重量配比将母粒原材料放入高速搅拌机中搅拌均匀;
S3.将双螺杆挤出机的各区温度控制在160℃-200℃范围内,挤出机真空排气孔的真空度保持在-0.1MPa--0.09MPa范围内,将混合好的原料加入双螺杆挤出机中进行熔融共混,挤出成条,冷却、干燥、切粒、包装,即完成透明ABS抗菌防霉母粒的制备。
8.根据权利要求7所述的抗菌防霉透明ABS母粒的制备方法,其特征在于,步骤S1中,包括分别对透明ABS树脂和抗菌防霉剂进行预处理。
9.根据权利要求8所述的抗菌防霉透明ABS母粒的制备方法,其特征在于,所述透明ABS树脂的预处理方法为:透明ABS树脂以80-100℃烘干2-4小时,密封放凉,透明ABS与第一分散剂按重量比为20-28:1称取,放入高速搅拌机中搅拌均匀,密封备用。
10.根据权利要求8所述的抗菌防霉透明ABS母粒的制备方法,其特征在于,所述抗菌防霉剂的原处理方法为:抗菌防霉剂以80-100℃烘干1-3小时,密封放凉后,放入研磨机中充分研磨,再按抗菌防霉剂与第二分散剂的重量比为7-11:1称取PE蜡,加入研磨机中搅拌均匀,密封备用。
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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