CN113088012A - 一种抗菌防霉abs母粒及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种抗菌防霉ABS母粒及制备方法，以所述抗菌防霉ABS母粒的总重量为100重量份计，包括以下原料：ABS高胶粉，5～30重量份；AS树脂，30～90重量份；抗菌防霉剂，5～30重量份；抗氧剂，0.05～0.7重量份；第一分散剂，0～0.5重量份；第二分散剂，0～0.4重量份；群青颜料粉，0～0.2重量份。本发明的抗菌防霉ABS母粒能保证抗菌防霉剂在ABS中均匀分散，抗菌防霉效果好。

Description

一种抗菌防霉ABS母粒及制备方法

技术领域

本发明属于高分子材料改性技术领域，尤其涉及一种抗菌防霉ABS母粒及制备方法。

背景技术

ABS(丙烯腊-丁二烯-苯乙烯)树脂是重要的通用合成树脂，主体是丙烯腊、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，而部分霉菌、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霉菌、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，开发抗菌防霉塑料对减少病菌传播具有十分重要的现实意义。

现有技术中也有一些抗菌防霉防霉ABS材料的制备，但抗菌防霉剂在ABS材料中分散性不好，抗菌防霉效果不佳。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种能保证抗菌防霉剂在ABS中均匀分散，抗菌防霉效果好的抗菌防霉ABS母粒及制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种抗菌防霉ABS母粒，以所述抗菌防霉ABS母粒的总重量为100重量份计，包括以下原料：

进一步可选地，以所述抗菌防霉ABS母粒的总重量为100重量份计，包括以下原料：

ABS树脂颗粒料以常见的直径4.5mm计算，ABS高胶粉以0.8mm计算。同等质量下，PP树脂粉料的表面积是PP树脂颗粒料的表面积的5.6倍。在预处理过程中，抗菌防霉剂会附着在ABS高胶粉表面。若使用ABS树脂颗粒，可供抗菌防霉剂附着的面积更小，抗菌防霉剂在混合过程中可能出现分散不均匀，有一部分“沉”于底部或“浮”于表面。ABS高胶粉的作用是有利于抗菌防霉剂在ABS中的分散。ABS高胶粉是粉状，相对颗粒状的ABS树脂，有更高的比表面积(同等质量下表面积更大)。

母粒的制备过程中，抗菌防霉剂先在ABS高胶粉和AS树脂中初步分散。然后注塑过程中，抗菌防霉剂再在ABS树脂中进一步分散。若直接将抗菌防霉剂加入ABS中使用，抗菌防霉剂很容易分散不均匀。因为抗菌防霉剂是粉体，ABS树脂为颗粒状，两者密度不同。同时抗菌防霉剂的用量小(总质量的1％)，抗菌防霉剂容易在制件注塑过程中，随着ABS树脂颗粒的移动而逐渐“沉”于ABS树脂底部，造成部分制件的抗菌防霉效果很好，部分制件的抗菌防霉效果较差。ABS高胶粉与AS树脂以不同比例混合，可以造出不同力学性能的ABS树脂。

经发明人研究发现，若不使用群青颜料，最终制件的颜色可能偏黄。

进一步可选地，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、腈类抗菌剂和吡啶类抗菌剂。若仅选择纳米银离子抗菌防霉剂，最终制件的防霉性能较弱，若仅选择季铵盐类有机抗菌防霉剂，高温状态可能对抗菌防霉性能影响较大：如230℃以上的加工温度会导致有机抗菌防霉剂出现热分解而失效，综合两者优点将无机抗菌剂和有机抗菌防霉剂进行复配，提高制件的抗菌防霉性能。

进一步可选地，所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种。

进一步可选地，所述抗菌防霉剂包括阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂；可选地，受阻酚类抗氧剂的型号为1010，可以替代为现有技术同类抗氧剂，亚磷酸酯类抗氧剂的型号为168可以替代为现有技术同类抗氧剂。

优选的，所述阻酚类抗氧剂和所述亚磷酸酯类抗氧剂的配比为1:0.1～8。将阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂复配后具有协同效应，形成的抗氧化效果比只用其中一种抗氧剂的效果好。

进一步可选地，以所述抗菌防霉ABS母粒的总重量为100重量份计，包括以下原料：

进一步可选地，所述第一分散剂包括液体石蜡和白矿油中的至少一种。若不使用液体石蜡或白矿油，搅拌后树脂颗粒和粉体原料仍有较大可能混合不均匀。

进一步可选地，所述第二分散剂包括PE蜡、EBS、芥酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酸镁、硬脂酸钙中的至少一种。若不使用第二分散剂，抗菌防霉剂可能在树脂中分散不均匀。

本发明的抗菌防霉ABS母粒在使用时，按一定重量配比添加到ABS树脂中，混合均匀，通过注塑机注塑成型得制件。这两种树脂的混合比例其实是按最终制件中抗菌防霉剂的目标含量而定。抗菌防霉ABS母粒中抗菌防霉剂含量为20％，若要使制件中抗菌防霉剂含量为1％，则抗菌防霉ABS母粒的添加量为5％。(其实类似糖水稀释的过程。)如果希望制件中的抗菌防霉剂含量更高或更低，抗菌防霉ABS母粒的添加量可以增加或减少。

本发明还提出了一种抗菌防霉ABS母粒的制备方法，包括如下步骤：

S1、按照重量份称取各原料，并对高胶粉、抗菌防霉剂和AS树脂进行原料预处理；

S2、先将除AS树脂外所有原料放入高速搅拌机中搅拌，然后将AS树脂加入其中继续搅拌；

S3、将混合好的原料熔融共混、制粒，即得抗菌防霉ABS母粒。

进一步可选地，步骤S2中，先将除AS树脂外所有原料放入高速搅拌机中以480转/分钟～600转/分钟的速度搅拌均匀；然后将AS树脂加入其中以200转/分钟～400转/分钟继续搅拌直至搅拌均匀。

进一步可选地，ABS高胶粉的预处理为对ABS高胶粉进行搅拌处理；

抗菌防霉剂的预处理为对抗菌防霉剂进行烘干、研磨处理；若抗菌防霉剂不经过烘干处理，会影响抗菌防霉剂在ABS里的分散性，同时也会影响ABS材料的性能。

AS树脂的预处理为对AS树脂进行烘干处理。若AS树脂原材料在使用前不进行烘干处理，树脂中的水份可能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。

进一步可选地，当抗菌防霉ABS母粒的原料包括第一分散剂时，ABS高胶粉预处理过程中将第一分散剂与ABS高胶粉混合后进行搅拌处理。

进一步可选地，当所述抗菌防霉ABS母粒的原料包括第二分散剂时，抗菌防霉剂经预处理后将第二分散剂加入其中进行搅拌。

进一步可选地，步骤S3中，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，即完成抗菌防霉ABS母粒的制备。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

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的创新，保证抗菌防霉剂在ABS树脂中的均匀分散，充分发挥抗菌防霉的效果。同时保证ABS母粒颜色与原材料相同，便于后期制件生产时的调色。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1：为本发明抗菌防霉ABS的工艺流程图。

图2：为本发明抗菌防霉ABS制件的工艺流程图。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

实施例1-10提供一种抗菌防霉透明ABS母粒，原料组分及重量份如表一所示：

表一：

其中，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，无机抗菌剂包括纳米银离子抗菌剂、纳米锌离子抗菌剂，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、腈类抗菌剂和吡啶类抗菌剂。第一分散剂包括液体石蜡和白矿油中的至少一种；第二分散剂包括PE蜡、EBS、芥酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酸镁、硬脂酸钙中的至少一种。

实施例11提供一种抗菌防霉ABS母粒的制备方法，如图1所示的工艺流程图，步骤如下：

S1、原材料预处理，

S11、将ABS高胶粉与第一分散剂按表一的重量份称取，放入高速搅拌机中以480转/分钟-600转/分钟的速度搅拌均匀，密封备用。

S12、抗菌防霉剂以90℃烘干2小时，密封放置至室温后，放入研磨机中充分研磨。再按抗菌防霉剂与PE蜡的重量比为9:1称取第二分散剂，加入研磨机中搅拌均匀，密封备用。

S13、AS树脂以90℃烘干1小时，密封放置至室温。

S2、先将除AS树脂外的所有母粒原料放入高速搅拌机中以480转/分钟-600转/分钟的速度搅拌均匀。然后将AS树脂加入其中，继续以200转/分钟-400转/分钟的速度搅拌均匀。

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，即完成抗菌防霉ABS母粒的制备。

试验例

将实施例1-10按实施例11的方法制备抗菌防霉ABS母粒，并按照一定重量配比添加到ABS树脂中，混合均匀，通过注塑机注塑成型得试验组1-10制件，工艺流程图图2所示。最终制件中抗菌防霉剂的含量达1％，制件的24h抗菌率可达99％以上，防霉等级可达0级。对其性能进行测试，结果如表二所示：

表二：

对比例

将ABS原材料与实施例1制备的抗菌防霉ABS的性能典型值进行对比，结果如表三所示：

表三：

从以上试验数据可以看出，本发明的抗菌防霉ABS的各项性能明显优于ABS原材料。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (13)

1.一种抗菌防霉ABS母粒，其特征在于，以所述抗菌防霉ABS母粒的总重量为100重量份计，包括以下原料：

2.根据权利要求1所述的一种抗菌防霉ABS母粒，其特征在于，以所述抗菌防霉ABS母粒的总重量为100重量份计，包括以下原料：

3.根据权利要求1或2所述的一种抗菌防霉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、腈类抗菌剂和吡啶类抗菌剂。

4.根据权利要求1或2所述的一种抗菌防霉ABS母粒，其特征在于，所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种。

5.根据权利要求1或2所述的一种抗菌防霉ABS母粒，其特征在于，所述抗菌防霉剂包括阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂；优选的，所述阻酚类抗氧剂和所述亚磷酸酯类抗氧剂的配比为1:0.1～8。

6.根据权利要求1或2所述的一种抗菌防霉ABS母粒，其特征在于，所述第一分散剂包括液体石蜡和白矿油中的至少一种。

7.根据权利要求1或2所述的一种抗菌防霉ABS母粒，其特征在于，所述第二分散剂包括PE蜡、EBS、芥酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酸镁、硬脂酸钙中的至少一种。

8.一种权利要求1-7任意一项所述的抗菌防霉ABS母粒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、按照重量份称取各原料，并对高胶粉、抗菌防霉剂和AS树脂进行原料预处理；

S2、先将除AS树脂外所有原料放入高速搅拌机中搅拌，然后将AS树脂加入其中继续搅拌；

S3、将混合好的原料熔融共混、制粒，即得抗菌防霉ABS母粒。

9.根据权利要求8所述的抗菌防霉ABS母粒的制备方法，其特征在于，步骤S2中，先将除AS树脂外所有原料放入高速搅拌机中以480转/分钟～600转/分钟的速度搅拌均匀；然后将AS树脂加入其中以200转/分钟～400转/分钟继续搅拌直至搅拌均匀。

10.根据权利要求8所述的抗菌防霉ABS母粒的制备方法，其特征在于，

ABS高胶粉的预处理为对ABS高胶粉进行搅拌处理；

抗菌防霉剂的预处理为对抗菌防霉剂进行烘干、研磨处理；

AS树脂的预处理为对AS树脂进行烘干处理。

11.根据权利要求10所述的抗菌防霉ABS母粒的制备方法，其特征在于，

当抗菌防霉ABS母粒的原料包括第一分散剂时，ABS高胶粉预处理过程中将第一分散剂与ABS高胶粉混合后进行搅拌处理。

12.根据权利要求10所述的抗菌防霉ABS母粒的制备方法，其特征在于，当所述抗菌防霉ABS母粒的原料包括第二分散剂时，抗菌防霉剂经预处理后将第二分散剂加入其中进行搅拌。

13.根据权利要求8所述的抗菌防霉ABS母粒的制备方法，其特征在于，步骤S3中，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，即完成抗菌防霉ABS母粒的制备。

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