CN114605575B - 一种抗菌亚克力板及其制备方法与浴缸 - Google Patents

一种抗菌亚克力板及其制备方法与浴缸 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗菌亚克力板及其制备方法与浴缸，涉及高分子材料领域。其中，抗菌亚克力板主要由以下重量份的原料制成：甲基丙烯酸甲酯90～97份，抗菌分散液0.5～5份，引发剂0.05～1份，助剂0～10份；所述抗菌分散液中抗菌剂的含量为1～10wt％；所述抗菌剂由有机抗菌剂插层粘土而得。实施本发明，可使得亚克力板持久抗菌。采用本发明中的亚克力板制作浴缸，不仅可赋予浴缸持久的抗菌性能，同时也可提升浴缸的硬度、耐磨性，同时提升了浴缸耐热水性。

Description

一种抗菌亚克力板及其制备方法与浴缸
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，尤其是一种高抗菌亚克力板及其制备方法与浴缸。
背景技术
亚克力浴缸是由一种PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）塑料材料制作而成的浴缸，特点是造型丰富、重量轻、表面光洁度好，而且价格低廉。卫浴空间因为所处环境潮湿，一直都是病原微生物滋生的重地。而病原微生物会不仅会以飞沫形式经空气进行传播、以粪口形式经水进行传播，还会通过物品以表面接触的方式进行传播。因此非常有必要对用于卫浴空间中的亚克力浴缸进行抗菌处理，以避免浴缸成为病原微生物在卫浴空间中的传播载体。目前，抗菌浴缸产品主要是通过涂层或者共混的方法，简单地将具有抗菌功能的助剂添加到原配方体系中，经过喷涂或共混、熔融等工艺实现抗菌功能。以上方法工艺简单，容易操作，但是抗菌功效不持久且不稳定。
发明内容
基于此，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种高抗菌亚克力板及其制备方法与浴缸，其可赋予亚克力板持久的抗菌性，进而也赋予亚克力浴缸持久抗菌的特性。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种抗菌亚克力板，其主要由以下重量份的原料制成：
甲基丙烯酸甲酯 90~97份，抗菌分散液 0.5~5份，引发剂 0.05~1份，助剂0~10份；
所述抗菌分散液中抗菌剂的含量为1~10wt%；所述抗菌剂由有机抗菌剂插层粘土而得。
本发明将有机抗菌剂插层至粘土中，实现了持续缓释抗菌效果，克服了传统抗菌材料抗菌不持久的缺陷。
优选的，所述抗菌剂的制备方法为：
（1）将3~5份粘土分散至50~100份去离子水中，高速搅拌后得到悬浮液；
（2）在所述悬浮液中加入1~3份有机抗菌剂，并在80~100℃下搅拌1~10h，固液分离后得到中间品；
（3）将所述中间品在真空烤箱中干燥，球磨至平均粒径为0.1~1μm，即得到抗菌剂成品；
其中，所述粘土选用高岭土、蒙脱土、蛭石、云母、伊利石、海绿石、绿泥石中的一种或多种；进一步优选的，所述粘土选用蒙脱土，更进一步优选的为钠基蒙脱土，其层间间距为1~5nm。
所述有机抗菌剂选用10,10’-氧代双吩恶砒、四甲基二硫化秋兰姆、双（8-羟基喹啉基）铜、苯并咪唑氨基甲酸甲酯中的一种或多种。进一步优选的，所述有机抗菌剂选用10,10’-氧代双吩恶砒。
优选的，所述抗菌分散液的分散剂选用DOP、DINP、DOTP、TOTM、TPP、T-50石油酯、季戊四醇硬脂酸酯、环氧大豆油中的一种或多种。进一步优选为DINP。通过将抗菌剂在分散剂中分散，可促进其在MMA单体中的分散，进而提升抗菌功效。
优选的，所述助剂按重量份计包括：增塑剂 0.1~5份，色浆 0.5~10份，脱模剂 0.1~3份。
具体的，增塑剂可选用邻苯二甲酸酯类增塑剂（如DOP、DINP)、对苯二甲酸酯类增塑剂（如DOTP），但不限于此。脱模剂可选用硬脂酸锌、硅油、白油，但不限于此。色浆可选用钛白粉色浆、炭黑色浆，但不限于此。
相应的，本发明还公开了一种抗菌亚克力板的制备方法，用于制备上述的抗菌亚克力板，其特包括：
（1）将抗菌剂、分散剂混合均匀，得到抗菌分散液；
（2）将所述抗菌分散液、甲基丙烯酸甲酯和引发剂总重量75~90%的引发剂混合，并在90~100℃下反应1~60min，得到预聚浆料；
（3）将助剂、剩余的引发剂与所述预聚浆料混合均匀，得到浆料；
（4）将所述浆料固化，即得到抗菌亚克力板成品。
优选的，步骤（4）包括：
（4.1）将所述浆料在50~80℃聚合2.5~5h，得到预聚板材；
（4.2）将所述预聚板材在110~130℃聚合2.5~5h，得到抗菌亚克力板成品。
相应的，本发明还公开了一种抗菌亚克力浴缸，其由上述的抗菌亚克力板制成。采用本发明的抗菌亚克力板制备浴缸，不仅赋予了浴缸广谱、高效、持久的抗菌性能，同时还提高了浴缸板材的硬度、耐刮擦性（耐磨性）、拉伸强度、热变形温度等等，既克服了普通板材需要铺覆玻璃纤维来提高浴缸硬度带来的人工成本增加的弊端，又大大提高了浴缸的使用效果。
相应的，本发明还公开了一种抗菌亚克力板浴缸的制备方法，其包括：
（1）制备上述的亚克力板；
（2）将所述亚克力板吸塑成型，得到浴缸坯体；
（3）将所述浴缸坯体切割开孔、抛光，即得到抗菌亚克力浴缸成品。
优选的，步骤（2）中，吸塑加热温度为190~200℃，保压时间为2~10min；
实施本发明，具有以下有益效果：
本发明将有机抗菌剂插层至粘土中，实现了持续缓释抗菌效果，克服了传统抗菌材料抗菌不持久的缺陷。采用本发明中的亚克力板制作浴缸，不仅可赋予浴缸持久的抗菌性能，同时也可提升浴缸的硬度、耐磨性，同时提升了浴缸的耐热水性。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例中，所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1
本实施例提供一种抗菌亚克力板，其配方如下：
甲基丙烯酸甲酯96.6份，抗菌分散液0.8份，偶氮二异丁腈（引发剂）0.1份，DOP（增塑剂）1份，硬脂酸锌（脱模剂）0.5份，色浆1份；
其中，抗菌分散液中，抗菌剂含量为1wt%，其余为分散剂TOTM。抗菌剂的制备方法为：
（1）将3份高岭土分散至100份水中，得到悬浮液；
（2）在所述悬浮液中加入1份有机抗菌剂四甲基二硫化秋兰姆（TMTD），并在90℃下搅拌2h，固液分离后得到中间品；
（3）将所述中间品球磨至平均粒径为0.5μm，即得到抗菌剂成品。
抗菌亚克力板的制备方法为：
（一）将抗菌剂、分散剂混合均匀，得到抗菌分散液；
（二）将所述抗菌分散液、甲基丙烯酸甲酯和引发剂总重量75%的引发剂混合，并在90℃下反应40min，得到预聚浆料；
（三）将助剂、剩余的引发剂与所述预聚浆料混合均匀，得到浆料；
（四）将所述浆料在120℃固化10h，即得到抗菌亚克力板成品。
实施例2
本实施例提供一种抗菌亚克力板，其配方如下：
甲基丙烯酸甲酯96.6份，抗菌分散液 0.8份，偶氮二异丁腈（引发剂）0.1份，DOP（增塑剂） 1份，硬脂酸锌（脱模剂）0.5份，色浆1份；
其中，抗菌分散液中，抗菌剂含量为1wt%，其余为分散剂TOTM。抗菌剂的制备方法为：
（1）将3份钠基膨润土分散至100份去离子水中，高速搅拌后得到悬浮液；
（2）在所述悬浮液中加入1份10,10’-氧代双吩恶砒（有机抗菌剂），并在90℃下搅拌2h，固液分离后得到中间品；
（3）将所述中间品在真空烤箱中干燥，球磨至平均粒径为0.5μm，即得到抗菌剂成品。
抗菌亚克力板的制备方法为：
（一）将抗菌剂、分散剂混合均匀，得到抗菌分散液；
（二）将所述抗菌分散液、甲基丙烯酸甲酯和引发剂总重量75%的引发剂混合，并在90℃下反应40min，得到预聚浆料；
（三）将助剂、剩余的引发剂与所述预聚浆料混合均匀，得到浆料；
（四）将所述浆料在120℃固化10h，即得到抗菌亚克力板成品。
实施例3
本实施例提供一种抗菌亚克力板，其配方如下：
甲基丙烯酸甲酯96.6份，抗菌分散液 0.8份，偶氮二异丁腈（引发剂）0.1份，DOP（增塑剂） 1份，硬脂酸锌（脱模剂）0.5份，色浆1份；
其中，抗菌分散液中，抗菌剂含量为1wt%，其余为分散剂TOTM。抗菌剂的制备方法为：
（1）将3份钠基膨润土分散至100份水去离子水中，高速搅拌后得到悬浮液；
（2）在所述悬浮液中加入1份10,10’-氧代双吩恶砒（有机抗菌剂），并在90℃下搅拌2h，固液分离后得到中间品；
（3）将所述中间品在真空烤箱中干燥，球磨至平均粒径为0.5μm，即得到抗菌剂成品。
抗菌亚克力板的制备方法为：
（一）将抗菌剂、分散剂混合均匀，得到抗菌分散液；
（二）将所述抗菌分散液、甲基丙烯酸甲酯和引发剂总重量75%的引发剂混合，并在90℃下反应40min，得到预聚浆料；
（3）将助剂、剩余的引发剂与所述预聚浆料混合均匀，得到浆料；
（4）将浆料在60℃聚合5h，得到预聚板材；
（5）将预聚板材在125℃聚合3h，得到抗菌亚克力板成品。
实施例4
本实施例提供一种抗菌亚克力板，其配方如下：
甲基丙烯酸甲酯96.6份，抗菌分散液1份，偶氮二异丁腈（引发剂）0.1份，DOP（增塑剂） 1份，硬脂酸锌（脱模剂）0.5份，色浆1份；
其中，抗菌分散液中，抗菌剂含量为3wt%，其余为分散剂DINP。抗菌剂的制备方法为：
（1）将3.5份钠基膨润土分散至10份去离子水中，高速搅拌后得到悬浮液；
（2）在所述悬浮液中加入1.5份10,10’-氧代双吩恶砒（有机抗菌剂），并在85℃下搅拌4h，固液分离后得到中间品；
（3）将所述中间品球在真空烤箱中干燥，磨至平均粒径为0.5μm，即得到抗菌剂成品。
抗菌亚克力板的制备方法为：
（一）将抗菌剂、分散剂混合均匀，得到抗菌分散液；
（二）将所述抗菌分散液、甲基丙烯酸甲酯和引发剂总重量85%的引发剂混合，并在90℃下反应5min，得到预聚浆料；
（三）将助剂、剩余的引发剂按与所述预聚浆料混合均匀，得到浆料；
（4）将浆料在60℃聚合5h，得到预聚板材；
（5）将预聚板材在120℃聚合5h，得到抗菌亚克力板成品。
实施例4
本实施例提供一种抗菌亚克力板，其配方如下：
甲基丙烯酸甲酯96.6份，抗菌分散液1份，偶氮二异丁腈（引发剂）0.1份，DOP（增塑剂） 1份，硬脂酸锌（脱模剂）0.5份，色浆1份；
其中，抗菌分散液中，抗菌剂含量为3wt%，其余为分散剂DINP。抗菌剂的制备方法为：
（1）将3.5份钠基膨润土分散至10份水中，得到悬浮液；
（2）在所述悬浮液中加入1.5份10,10’-氧代双吩恶砒（有机抗菌剂），并在85℃下搅拌4h，固液分离后得到中间品；
（3）将所述中间品球磨至平均粒径为0.5μm，即得到抗菌剂成品。
抗菌亚克力板的制备方法为：
（一）将抗菌剂、分散剂混合均匀，得到抗菌分散液；
（二）将所述抗菌分散液、甲基丙烯酸甲酯和引发剂总重量85%的引发剂混合，并在90℃下反应5min，得到预聚浆料；
（3）将助剂、剩余的引发剂与所述预聚浆料混合均匀，得到浆料；
（4）将浆料在60℃聚合5h，得到预聚板材；
（5）将预聚板材在120℃聚合5h，得到抗菌亚克力板成品。
实施例5
本实施例提供一种抗菌亚克力板，其配方如下：
甲基丙烯酸甲酯96.2份，抗菌分散液1.2份，偶氮二异丁腈（引发剂）0.1份，DOP（增塑剂） 1份，硬脂酸锌（脱模剂）0.5份，色浆1份；
其中，抗菌分散液与实施例4相同。
抗菌亚克力板的制备方法与实施例4相同。
实施例6
本实施例提供一种抗菌亚克力板，其配方如下：
甲基丙烯酸甲酯95.6份，抗菌分散液1.8份，偶氮二异丁腈（引发剂）0.1份，DOP（增塑剂） 1份，硬脂酸锌（脱模剂）0.5份，色浆1份；
其中，抗菌分散液与实施例4相同。
抗菌亚克力板的制备方法与实施例4相同。
实施例7
本实施例提供一种抗菌亚克力板，其配方如下：
甲基丙烯酸甲酯93.06份，抗菌分散液2份，偶氮二异丁腈（引发剂）0.15份，DOP（增塑剂） 2份，硬脂酸锌（脱模剂）1份，色浆1份；
其中，抗菌分散液与实施例4相同。
抗菌亚克力板的制备方法与实施例4相同。
实施例8
本实施例提供一种亚克力浴缸，其制备方法如下：
（1）制备亚克力板（实施例1~7）；
（2）将所述亚克力板吸塑成型，得到浴缸坯体；其中，吸塑加热温度为195℃，保压时间为5min。
（3）将所述浴缸坯体切割开孔、抛光，即得到抗菌亚克力浴缸成品。
对比例1
本对比例提供一种抗菌亚克力板，其配方如实施例3、制备方法与实施例3相同。其不同之处在于抗菌分散液的制备方法。
具体的，在本对比例中，抗菌分散液的制备方法为：将3.5份钠基膨润土、1.5份10,10’-氧代双吩恶砒（有机抗菌剂）加入161.6份DINP中，搅拌均匀记得抗菌分散液。
对比例2
本对比例提供一种抗菌亚克力板，其与实施例3的不同在于制备方法的不同，具体的，本对比例中的制备方法为：
（一）将抗菌剂、分散剂、甲基丙烯酸甲酯、引发剂、助剂混合均匀，得到浆料；
（4）将浆料在60℃聚合5h，得到预聚板材；
（5）将预聚板材在120℃聚合5h，得到抗菌亚克力板成品。
对比例3
本对比例提供一种抗菌亚克力板，其与实施例3的不同在于抗菌分散液的不同，具体的，本对比例中，抗菌分散液的用量为6份。
对比例4
本对比例提供一种抗菌亚克力板，其与实施例3的不同在于抗菌分散液的不同，具体的，本对比例中，抗菌分散液的用量为0.3份。
将实施例1~7、对比例1~4中的亚克力板做检测，具体的，检测方法如下：
（1）抗菌性能测试：
A、老化前的抗菌性能：按GB/T 31402-2015的方法测定；
B、老化后（水煮24h后）的抗菌性能：将样品置于40℃恒温水浴中水煮24h后，按GB/T 31402-2015的方法测定；
（2）耐磨性测试：按HG/T 4303-2012的方法测定，用光泽度仪测试摩擦后的光泽度损失值；其中，光泽度损失值=耐磨性实验前光泽度-耐磨性实验后光泽度。
（3）耐热水性能测试：将样品置于80℃恒温水浴中水煮240h后，测试样品颜色变化值（色差△E）；其中，按照下述公式组计算色差：
式中，△L、△a和△b分别为水煮前后的样品之间明度L*和色度指数a*、b*的差值。
具体的测试数据如下：
由上表看出，本发明中的亚克力板抗菌性能持续时间长，且本发明中亚克力板的耐磨性、耐热水性强，适合作为亚克力浴缸。并且，通过实施例3与对比例1~4的对比可以看出，若变更本发明中亚克力板的制备方法或配方，则得到的亚克力板的抗菌性能明显较差。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种抗菌亚克力板，其特征在于，主要由以下重量份的原料制成：
甲基丙烯酸甲酯 90~97份，抗菌分散液 0.5~5份，引发剂 0.05~1份，助剂0~10份；
所述抗菌分散液中抗菌剂的含量为1~10wt%；所述抗菌剂的制备方法为：
（1）将3~5份粘土分散至50~100份去离子水中，高速搅拌后得到悬浮液；
（2）在所述悬浮液中加入1~3份有机抗菌剂，并在80~100℃下搅拌1~10h，固液分离后得到中间品；
（3）将所述中间品在真空烤箱中干燥，球磨至平均粒径为0.1~1μm，即得到抗菌剂成品；
其中，所述粘土选用高岭土、蒙脱土、蛭石、云母、伊利石、海绿石、绿泥石中的一种或多种；
所述有机抗菌剂选用10,10’-氧代双吩恶砒、四甲基二硫化秋兰姆、双（8-羟基喹啉基）铜、苯并咪唑氨基甲酸甲酯中的一种或多种；
所述抗菌分散液的分散剂选用DOP、DINP、DOTP、TOTM、TPP、T-50石油酯、季戊四醇硬脂酸酯、环氧大豆油中的一种或多种。
2.如权利要求1所述的抗菌亚克力板，其特征在于，所述有机抗菌剂选用10,10’-氧代双吩恶砒，所述分散剂选用DINP；
所述粘土选用钠基蒙脱土，其层间间距为1~5nm。
3.如权利要求1所述的抗菌亚克力板，其特征在于，所述助剂按重量份计包括：
增塑剂 0.1~5份，色浆 0.5~10份，脱模剂0.1~3份。
4.一种抗菌亚克力板的制备方法，用于制备如权利要求1~3任一项所述的抗菌亚克力板，其特征在于，包括：
（1）将抗菌剂、分散剂混合均匀，得到抗菌分散液；
（2）将所述抗菌分散液、甲基丙烯酸甲酯和引发剂总重量75~90%的引发剂混合，并在90~100℃下反应1~60min，得到预聚浆料；
（3）将助剂、剩余的引发剂与所述预聚浆料混合均匀，得到浆料；
（4）将所述浆料固化，即得到抗菌亚克力板成品。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）包括：
（4.1）将所述浆料在50~80℃聚合2.5~5h，得到预聚板材；
（4.2）将所述预聚板材在110~130℃聚合2.5~5h，得到抗菌亚克力板成品。
6.一种抗菌亚克力浴缸，其特征在于，其由如权利要求1~3任一项所述的抗菌亚克力板制成。
7.一种抗菌亚克力板浴缸的制备方法，其特征在于，包括：
（1）提供/制备如权利要求1~3任一项所述的亚克力板；
（2）将所述亚克力板吸塑成型，得到浴缸坯体；
（3）将所述浴缸坯体切割开孔、抛光，即得到抗菌亚克力浴缸成品。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，吸塑加热温度为190~200℃，保压时间为2~10min。
CN202210242249.8A 2022-03-11 2022-03-11 一种抗菌亚克力板及其制备方法与浴缸 Active CN114605575B (zh)

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