CN116239871A - 抗菌触控板的生产方法及抗菌触控板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种抗菌触控板的生产方法及抗菌触控板,采用熔融共混法制备包括纳米氧化锌、改性聚乳酸和聚己二酸‑对苯二甲酸丁二酯的复合发泡材料,再注塑成型得到上盖框和下盖;再制得抗菌玻璃盖板,与触控功能层组装成触控模组,最终形成抗菌触控板,具备抗菌性能及良好的力学性能,能够带给用户舒适的体验,不占用触控板额外空间,无需另外开模成本,成型简单、力学性能好、便于批量生产。可应用在工作环境相对恶劣的场合,例如对于抗菌性能优异兼顾良好的力学性能具有较高标准的PC(即个人电脑,包括台式电脑、平板电脑、笔记本电脑等)、智能电视等应用领域,具有广阔的应用前景及良好的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及触控板技术领域,尤其涉及一种抗菌触控板的生产方法及抗菌触控板。
背景技术
随着信息化的发展,电脑(包括台式机、笔记本电脑等)迅速普及,市场调查发现,在一些人流动量大的公用场合,如网吧、图书馆、医院等场所,电脑作为一种公共设备,使用率非常高,作为电脑的输入设备,除了键盘外,触控板也是需要经常使用的输入设备,触控板也称为触摸板(Touch Pad或Track Pad),触控板可以视作是一种鼠标的替代物,用户仅通过手指或指示笔触摸显示屏即可进行所期望的选择或者移动光标,以操控电脑。
使用触控板的过程中,人体手指或其他部位会与触控板进行大量的接触,留下的汗液或者一些人体分泌物都蕴含有细菌等微生物。由于触控板大多缺乏有效的清洁消毒措施,使用者在此方面的卫生预防意识也非常薄弱,因此,电脑的触控板可能成为藏污纳垢之所和细菌传染的源头,而且使用过久不清理的触控板也容易滋生细菌、病毒和一些有害微生物,此时用户继续使用会对人体产生负面的影响,不利于人体的身体健康;同时,长时间使用后的触控板色泽暗淡、甚至表面磨损严重、不美观。
聚乳酸(PLA)是一种可再生的绿色环保材料,掩埋后可生物降解,具有良好的生物相容性,不会造成温室效应,越来越多的应用于各个领域,但普通聚乳酸塑料并不具备抗菌和抑菌的作用,这一点限制了聚乳酸塑料的更广泛应用。纳米氧化锌(ZnO)具有生物性能和抗菌性能。聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)对聚乳酸具有增韧作用。通过将聚乳酸、聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯和纳米氧化锌制备出综合性能更加优异的复合材料,例如同时具有抗菌性能及良好的力学性能,适用范围更加广泛。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗菌触控板的生产方法,生产出的抗菌触控板具备抗菌性能和良好的力学性能,能够带给用户舒适的体验。
本发明的目的还在于提供一种抗菌触控板,具备抗菌性能和良好的力学性能,能够带给用户舒适的体验。
为了实现上述目的,本发明提供一种抗菌触控板的生产方法,包括以下步骤:
步骤S1、提供丙交酯,将丙交酯制备成聚乳酸;
步骤S2、将聚乳酸进行改性,形成改性聚乳酸;
步骤S3、提供纳米氧化锌,制备经表面处理后的纳米氧化锌;
步骤S4、提供聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯,将改性聚乳酸、聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯和经表面处理后的纳米氧化锌混合均匀,进行熔融共混并挤出造粒、干燥,制得复合材料颗粒;
步骤S5、将复合材料颗粒和增容剂过氧化二异丙苯混合均匀,压制成片状材料;
步骤S6、将高压釜加热到80~100℃,待温度稳定后将片状材料放入高压釜内,同时把高压釜内的空气排净,然后关闭排气阀,向高压釜内注入超临界状态的CO2,保压1~2h,以140~180MPa/s的速率泄压,冷却得到复合发泡材料;
步骤S7、将复合发泡材料注塑成型得到上盖框及下盖;
步骤S8、将65~85重量份的二氧化硅、25~35重量份的氮化硅、13~15重量份的氧化钠、5~10重量份的碳酸钡、3~6重量份的氧化钡、1.5~3重量份的氧化铝纤维、3~4重量份的硅酸钙、0.8~1.5重量份的五氧化二磷、0.6~3重量份的氧化银、0.25~1重量份的纳米二氧化钛、0.5~5重量份的偏硅酸钠、0~2重量份的氧化镁混合均匀后置于坩埚中,以10~20℃/min的速率升温至1000~1200℃,保温1.5~2h,得到玻璃熔液,将该玻璃熔液倒入预热过的石墨模具中成形,退火,冷却,得到抗菌玻璃盖板;
步骤S9、提供触控功能层,将抗菌玻璃盖板与触控功能层组装成触控模组;
步骤S10、将上盖框、下盖及触控模组进行组装形成抗菌触控板。
所述步骤S1具体包括:将丙交酯放入研磨机研磨至粒度均一,放入烧瓶中升温至120~130℃,使丙交酯完全受热熔化,加入催化剂,减压后升温至180~190℃引发聚合反应,反应3~4h后停止加热,冷却至室温后用乙酸乙酯溶解,过滤、加入去离子水沉淀,分离后即制得黏稠状的聚乳酸。
所述步骤S2具体包括:将水杨酸粉末溶于乙醚后放入三口烧瓶中,加入二氟化硼乙醚,回流状态下加热反应3~4h,冷却至室温后用饱和食盐水洗涤,分离、去除乙醚后得到无色粉末粗产物,进一步用乙酸乙酯重结晶后,即制得二聚水杨酸内酯晶体;将聚乳酸、二聚水杨酸内酯晶体置于烧瓶中,加热条件下加入乙醚搅拌至液相均一,快速升温恒定至60~70℃,加入水杨酸粉末和过硫酸铵搅拌反应3.5~4.5h,趁热过滤,除去溶剂后即制得淡黄色的改性聚乳酸。
所述步骤S3具体包括:将纳米氧化锌置于鼓风干燥箱在60~70℃条件下烘干22~26h,再将纳米氧化锌加入到乙醇水溶液中,经超声波振动处理15~25min,使其分布均匀,再加入调节pH值后的γ-氨丙基三乙氧基硅烷,机械搅拌分散5~15min,一同加入到烧杯中,将烧杯中悬浮液在水浴中机械搅拌3.5~4.5h后,过滤,用无水乙醇冲洗粉末表面,粉末置于55~65℃干燥箱中10~14h,研磨、过筛,制得经表面处理后的纳米氧化锌。
所述步骤S3中,γ-氨丙基三乙氧基硅烷的含量为纳米氧化锌的3%~4%,粒径为22~38nm。
所述步骤S4具体包括:将改性聚乳酸及聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯置于鼓风干燥箱在60~70℃条件下烘干22~26h,再将1~5重量份的经表面处理后的纳米氧化锌、65~75重量份的改性聚乳酸和25~35重量份的聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯混合均匀,通过双螺杆挤出机进行熔融共混并挤出造粒、干燥,挤出温度为145~185℃,螺杆转速为25~35r/min,制得复合材料颗粒。
所述步骤S5中,将复合材料颗粒和增容剂过氧化二异丙苯在高速混合机中混合均匀,将挤出所得的粒料通过平板硫化机模压成尺寸为80mm×20mm×8mm的片状材料;模压过程中进行5~7min的预热和2~4min的冷却,压制时长为5~7min。
所述步骤S7具体包括:通过精密磨床将复合发泡材料球磨成2.5~4mm的块状,再通过注塑机注塑成型得到上盖框及下盖;注塑机的注射压力筒、喷嘴和模具温度分别为180~190℃、170~180℃和45~55℃。
本发明还提供一种抗菌触控板,包括相对设置的上盖框与下盖、以及设于上盖框和下盖之间的触控模组,所述触控模组包括触控功能层及设于触控功能层上的抗菌玻璃盖板,所述抗菌触控板采用上述抗菌触控板的生产方法制成。
所述上盖框及下盖的材料包括1~5重量份的经表面处理后的纳米氧化锌、65~75重量份的改性聚乳酸和25~35重量份的聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯;所述抗菌玻璃盖板的材料包括65~85重量份的二氧化硅、25~35重量份的氮化硅、13~15重量份的氧化钠、5~10重量份的碳酸钡、3~6重量份的氧化钡、1.5~3重量份的氧化铝纤维、3~4重量份的硅酸钙、0.8~1.5重量份的五氧化二磷、0.6~3重量份的氧化银、0.25~1重量份的纳米二氧化钛、0.5~5重量份的偏硅酸钠、0~2重量份的氧化镁。
本发明的有益效果:本发明抗菌触控板的生产方法及抗菌触控板,采用熔融共混法制备包括纳米氧化锌、改性聚乳酸和聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯的复合发泡材料,再注塑成型得到上盖框和下盖;再制得抗菌玻璃盖板,与触控功能层组装成触控模组,最终形成抗菌触控板,具备抗菌性能及良好的力学性能,能够带给用户舒适的体验,不占用触控板额外空间,无需另外开模成本,成型简单、力学性能好、便于批量生产。可应用在工作环境相对恶劣的场合,例如对于抗菌性能优异兼顾良好的力学性能具有较高标准的PC(即个人电脑,包括台式电脑、平板电脑、笔记本电脑等)、智能电视等应用领域,具有广阔的应用前景及良好的经济效益。
附图说明
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,然而附图仅提供参考与说明用,并非用来对本发明加以限制。
附图中,
图1为本发明抗菌触控板的生产方法的流程图;
图2为本发明抗菌触控板的立体图;
图3为本发明抗菌触控板的分解图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果,以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图1,本发明提供一种抗菌触控板的生产方法,包括以下步骤:
步骤S1、提供丙交酯,将丙交酯制备成聚乳酸;
步骤S2、将聚乳酸进行改性,形成改性聚乳酸;
所述步骤S1具体包括:将丙交酯放入研磨机研磨至粒度均一,放入烧瓶中升温至120~130℃,优选125℃使丙交酯完全受热熔化,加入催化剂,减压后升温至180~190℃,优选185℃引发聚合反应,反应3~4h,优选3.5h后停止加热,冷却至室温后用乙酸乙酯溶解,过滤、加入去离子水沉淀,分离后即制得黏稠状的聚乳酸。
所述步骤S2具体包括:将水杨酸粉末溶于乙醚后放入三口烧瓶中,加入二氟化硼乙醚,回流状态下加热反应3~4h,优选3.5h,冷却至室温后用饱和食盐水洗涤,分离、去除乙醚后得到无色粉末粗产物,进一步用乙酸乙酯重结晶后,即制得二聚水杨酸内酯晶体;将聚乳酸、二聚水杨酸内酯晶体置于烧瓶中,加热条件下加入乙醚搅拌至液相均一,快速升温恒定至60~70℃,优选65℃,加入水杨酸粉末和过硫酸铵搅拌反应3.5~4.5h,优选4h,趁热过滤,除去溶剂后即制得淡黄色的改性聚乳酸。改性剂的添加,使得聚乳酸结晶的速率提高,得到聚乳酸材料的结晶结构更均匀,反应过程容易控制,能够增加聚乳酸亲水性、柔韧性,纳米粒子作为结晶成核剂,增加了聚乳酸的结晶速度和结晶度,减小品粒尺寸,而且提高了其整体力学性能。
本发明的一优选实施例中,所述步骤S1具体包括:将5g丙交酯放入研磨机研磨至粒度均一,放入烧瓶中升温至125℃,使丙交酯完全受热熔化,加入适量催化剂,减压后升温至185℃引发聚合反应,反应3.5h后停止加热,冷却至室温后用乙酸乙酯溶解,过滤、加入去离子水沉淀,分离后即制得黏稠状的聚乳酸。所述步骤S2具体包括:将8.0g水杨酸粉末溶于乙醚后放入三口烧瓶中,加入微量二氟化硼乙醚,回流状态下加热反应3.5h,冷却至室温后用饱和食盐水洗涤,分离、去除乙醚后得到无色粉末粗产物,进一步用乙酸乙酯重结晶后,即制得二聚水杨酸内酯晶体;称取10.0mL聚乳酸、2.0g二聚水杨酸内酯晶体于烧瓶中,加热条件下加入乙醚搅拌至液相均一,快速升温恒定至65℃,加入0.2g水杨酸粉末和一定量过硫酸铵搅拌反应4h,趁热过滤,除去溶剂后即制得淡黄色的改性聚乳酸。
步骤S3、提供纳米氧化锌,制备经表面处理后的纳米氧化锌;
步骤S4、提供聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯,将改性聚乳酸、聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯和经表面处理后的纳米氧化锌混合均匀,进行熔融共混并挤出造粒、干燥,制得复合材料颗粒;
所述步骤S3具体包括:将纳米氧化锌置于鼓风干燥箱在60~70℃条件下烘干22~26h,优选在65℃条件下烘干24h,再将纳米氧化锌加入到乙醇水溶液中,经超声波振动处理15~25min,优选20min,使其分布均匀,再加入调节pH值后的γ-氨丙基三乙氧基硅烷(商品通用名为:硅烷偶联剂KH550),机械搅拌分散5~15min,优选10min,一同加入到烧杯中,将烧杯中悬浮液在水浴中机械搅拌3.5~4.5h后,优选4h后,过滤,用无水乙醇冲洗粉末表面,粉末置于55~65℃干燥箱中10~14h,优选置于60℃干燥箱中12h,研磨、过筛,制得经表面处理后的纳米氧化锌。
所述步骤S3中,γ-氨丙基三乙氧基硅烷的含量为纳米氧化锌的3%~4%,优选3.5%,粒径为22~38nm。
本发明的一优选实施例中,所述步骤S3具体包括:将纳米氧化锌置于鼓风干燥箱在65℃条件下烘干24h,再将纳米氧化锌加入到500mL乙醇水溶液中,经超声波振动处理20min,使其分布均匀,再加入调节pH值后的γ-氨丙基三乙氧基硅烷,机械搅拌分散10min,一同加入到烧杯中,将烧杯中悬浮液在60t水浴中机械搅拌4h后,过滤,用无水乙醇冲洗粉末表面,粉末置于60℃干燥箱中12h,研磨、过筛,制得经表面处理后的纳米氧化锌。
所述步骤S4具体包括:将改性聚乳酸及聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯置于鼓风干燥箱在60~70℃条件下烘干22~26h,优选在65℃条件下烘干24h,再将1~5重量份的经表面处理后的纳米氧化锌、65~75重量份的改性聚乳酸和25~35重量份的聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯混合均匀,通过双螺杆挤出机进行熔融共混并挤出造粒、干燥,挤出温度为145~185℃,螺杆转速为25~35r/min,制得复合材料颗粒。
本发明中,将经表面处理后的纳米氧化锌、改性聚乳酸、聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯按照五种质量比为0/70/30、1/70/30、2/70/30、3/70/30、5/70/30的配比称量后混合均匀,通过双螺杆挤出机进行熔融共混并挤出造粒、干燥,挤出温度分别为145℃、150℃、185℃、185℃、165℃,螺杆转速为30r/min,制得复合材料,经注塑机成型样条,注塑机各区温度分别设定为175℃、180℃、180℃、180℃、180℃。将成型样条置于材料力学性能试验机上,测试复合材料的拉伸强度和断裂伸长率;并测试灭菌效果。可知:添加1%含量和2%含量的纳米氧化锌时,复合材料的拉伸强度得到提升,其中纳米氧化锌、改性聚乳酸、聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯的质量比为2/70/30时,复合材料的拉伸强度达到最大值18.6MPa。纳米氧化锌、改性聚乳酸、聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯的质量比为5/70/30时,具有极强的抗菌能力,抗菌率达到(93.92±0.67)%,当氧化锌粒径减小到纳米级时,复合材料中纳米氧化锌对大肠杆菌具有极强的杀菌功能,纳米氧化锌可以与细菌表面或进入细胞内的细菌核心并相互作用,并表现出不同的杀菌机制,在静电作用下,纳米氧化锌能附着在细菌的膜上,改变细菌膜的通透性,并破坏细菌膜的完整性,使得纳米氧化锌在细胞质中积累。除质量比为5/70/30外,其他质量比的复合材料细胞增殖数量明显,特别是质量比为3/70/30,细胞完全伸展,微管间形成了完整的接触网络,显示出良好的生物相容性;而质量比为5/70/30的细胞近乎死亡,细胞核卷曲成球,影响了细胞的黏附与延伸,导致细胞发育不良,在较高纳米氧化锌颗粒含量下,活细胞数量呈显著性减少,此外高纳米氧化锌颗粒含量会导致细胞毒性增加,可能与细胞内活性氧、锌离子和内质网应激有关。高剂量的氧化锌纳米粒子诱导了对细胞的永久性形态损伤,并且还降低了细胞分裂的能力,这在处理过的细胞中的细胞数量较低时是显而易见的,在高含量氧化锌下,氧化锌粒子可能会对细胞膜造成损伤,从而使得细胞开始凋亡,所以高纳米氧化锌含量的复合材料对细胞增殖的抑制作用很强。而不添加纳米氧化锌的接触角最小为73.8°,加入了纳米氧化锌之后,复合材料的接触角最高达到82.4°,使得复合材料本身抗湿润性逐渐提高,原因是纳米氧化锌粒子的极性特性使得表面疏水性提高,而且也可以作为活性官能团继续反应,生成支化结构,同时疏水性好能一定程度上限制细菌在材料表面的黏附,对抗菌有一定促进作用。
步骤S5、将复合材料颗粒和增容剂过氧化二异丙苯(DCP)混合均匀,压制成片状材料;
步骤S6、将高压釜加热到80~100℃,优选为90℃,待温度稳定后将片状材料放入高压釜内,同时把高压釜内的空气排净,然后关闭排气阀,向高压釜内注入超临界状态的CO2,保压1~2h,以140~180MPa/s的速率泄压,优选保压1.5h,以160MPa/s的速率泄压,冷却得到复合发泡材料;
步骤S7、将复合发泡材料注塑成型得到上盖框21及下盖22;
所述步骤S5中,将复合材料颗粒和增容剂过氧化二异丙苯在高速混合机中混合均匀,将挤出所得的粒料通过平板硫化机模压成尺寸为80mm×20mm×8mm的片状材料。模压过程中进行5~7min的预热和2~4min的冷却,压制时长为5~7min,优选6min的预热、6min的压制、3min的冷却。
所述步骤S7具体包括:通过精密磨床将复合发泡材料球磨成2.5~4mm的块状,再通过注塑机注塑成型得到上盖框21及下盖22;注塑机的注射压力筒、喷嘴和模具温度分别为180~190℃、170~180℃和45~55℃,优选分别为185℃、175℃和50℃。
本发明的一优选实施例中,成型后上盖框21及下盖22的拉伸强度为41.99MPa、冲击强度为9.82kJ/m2,同时结晶度达到24.8%,反映此时上盖框和下盖内部氢键和交联网络最完善,协同作用效果达到最佳状态,因此力学性能也最优。另外纳米氧化锌表面的层状结构(纳米晶氧化物水解产生带有羟基官能团,能与聚乳酸中的羧基发生酯化反应,从而得到紧密结合的聚乳酸纳米复合材料,有望提高聚乳酸的熔体强度,从而有利于聚乳酸的微孔发泡。
步骤S8、将65~85重量份的二氧化硅、25~35重量份的氮化硅、13~15重量份的氧化钠、5~10重量份的碳酸钡、3~6重量份的氧化钡、1.5~3重量份的氧化铝纤维、3~4重量份的硅酸钙、0.8~1.5重量份的五氧化二磷、0.6~3重量份的氧化银、0.25~1重量份的纳米二氧化钛、0.5~5重量份的偏硅酸钠、0~2重量份的氧化镁混合均匀后置于坩埚中,以10~20℃/min的速率升温至1000~1200℃,保温1.5~2h,得到玻璃熔液,将该玻璃熔液倒入预热过的石墨模具中成形,退火,冷却,得到抗菌玻璃盖板232;
本发明制得的抗菌玻璃盖板既保持了玻璃材料自身具有的透明、洁净、机械强度高、化学稳定性好等特点,又增加了杀灭和抑制病菌的新功能,玻璃材料对大肠杆菌或金黄色葡萄球菌具有良好的抗菌性能,且抗菌作用持久,其可使得大肠杆菌或金黄色葡萄球菌减少96%以上,经过多次使用后仍然具有良好的抗菌效果。此外还能进一步提高抗菌玻璃盖板的力学强度和耐刮擦性能。
步骤S9、提供触控功能层231,将抗菌玻璃盖板232与触控功能层231组装成触控模组23;
步骤S10、将上盖框21、下盖22及触控模组23进行组装形成抗菌触控板。
基于上述抗菌触控板的生产方法,本发明还提供一种抗菌触控板,如图2及图3所示,包括相对设置的上盖框21与下盖22、以及设于上盖框21和下盖22之间的触控模组23,所述触控模组23包括触控功能层231及设于触控功能层231上的抗菌玻璃盖板232。所述抗菌触控板采用上述抗菌触控板的生产方法制成。
具体地,所述上盖框21及下盖22的材料包括1~5重量份的经表面处理后的纳米氧化锌、65~75重量份的改性聚乳酸和25~35重量份的聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯。所述抗菌玻璃盖板232的材料包括65~85重量份的二氧化硅、25~35重量份的氮化硅、13~15重量份的氧化钠、5~10重量份的碳酸钡、3~6重量份的氧化钡、1.5~3重量份的氧化铝纤维、3~4重量份的硅酸钙、0.8~1.5重量份的五氧化二磷、0.6~3重量份的氧化银、0.25~1重量份的纳米二氧化钛、0.5~5重量份的偏硅酸钠、0~2重量份的氧化镁。
本发明采用熔融共混法制备包括纳米氧化锌、改性聚乳酸和聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯的复合发泡材料,具有轻质、优良气密性、耐溶剂性、高吸收、力学性能好、热性能好、疏水性等优势,再注塑成型得到上盖框和下盖,从而具备抗菌性能和良好的力学性能。能够带给用户舒适的体验,可应用于公共场合,例如商务办公室、学校实验室、科研院所等,具有泡孔密度高、发泡性能强、抗菌持久、轻量化、无污染、安全性高等优点,有效改善了泡孔形态,减小了聚乳酸泡沫的泡孔尺寸,进而增加了泡孔密度和表观密度,另外纳米氧化锌表面的层状结构在特定环境下还能杀菌,从而使触控板具有抗菌的效果,保护使用者的身心健康。且制得的抗菌玻璃盖板既保持了玻璃材料自身具有的透明、洁净、机械强度高、化学稳定性好等特点,又增加了杀灭和抑制病菌的新功能,对大肠杆菌或金黄色葡萄球菌具有良好的抗
菌性能,且抗菌作用持久,还能进一步提高抗菌玻璃盖板的力学强度和耐刮5擦性能。本发明不改变触控板的整体结构,重量轻盈,能满足用户对力学性
能强、抗菌效果好的需求,使用的平均寿命为12万小时以上,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率在99%以上,即使使用常规清洁剂对触控板表面脏污进行清洁也不会影响其抑菌率,更不会对人体或空气造成伤害,可应用在
工作环境相对恶劣的场合,例如对于抗菌性能优异兼顾良好的力学性能具有0较高标准的PC(即个人电脑,包括台式电脑、平板电脑、笔记本电脑等)、智能电视等应用领域,具有广阔的应用前景及良好的经济效益。
综上所述,本发明提供一种抗菌触控板的生产方法及抗菌触控板,采用熔融共混法制备包括纳米氧化锌、改性聚乳酸和聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯
的复合发泡材料,再注塑成型得到上盖框和下盖;再制得抗菌玻璃盖板,与5触控功能层组装成触控模组,最终形成抗菌触控板,具备抗菌性能及良好的力学性能,能够带给用户舒适的体验,不占用触控板额外空间,无需另外开模成本,成型简单、力学性能好、便于批量生产。可应用在工作环境相对恶劣的场合,例如对于抗菌性能优异兼顾良好的力学性能具有较高标准的PC
(即个人电脑,包括台式电脑、平板电脑、笔记本电脑等)、智能电视等应用0领域,具有广阔的应用前景及良好的经济效益。
以上所述,对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形,而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种抗菌触控板的生产方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1、提供丙交酯,将丙交酯制备成聚乳酸;
步骤S2、将聚乳酸进行改性,形成改性聚乳酸;
步骤S3、提供纳米氧化锌,制备经表面处理后的纳米氧化锌;
步骤S4、提供聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯,将改性聚乳酸、聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯和经表面处理后的纳米氧化锌混合均匀,进行熔融共混并挤出造粒、干燥,制得复合材料颗粒;
步骤S5、将复合材料颗粒和增容剂过氧化二异丙苯混合均匀,压制成片状材料;
步骤S6、将高压釜加热到80~100℃,待温度稳定后将片状材料放入高压釜内,同时把高压釜内的空气排净,然后关闭排气阀,向高压釜内注入超临界状态的CO2,保压1~2h,以140~180MPa/s的速率泄压,冷却得到复合发泡材料;
步骤S7、将复合发泡材料注塑成型得到上盖框(21)及下盖(22);
步骤S8、将65~85重量份的二氧化硅、25~35重量份的氮化硅、13~15重量份的氧化钠、5~10重量份的碳酸钡、3~6重量份的氧化钡、1.5~3重量份的氧化铝纤维、3~4重量份的硅酸钙、0.8~1.5重量份的五氧化二磷、0.6~3重量份的氧化银、0.25~1重量份的纳米二氧化钛、0.5~5重量份的偏硅酸钠、0~2重量份的氧化镁混合均匀后置于坩埚中,以10~20℃/min的速率升温至1000~1200℃,保温1.5~2h,得到玻璃熔液,将该玻璃熔液倒入预热过的石墨模具中成形,退火,冷却,得到抗菌玻璃盖板(232);
步骤S9、提供触控功能层(231),将抗菌玻璃盖板(232)与触控功能层(231)组装成触控模组(23);
步骤S10、将上盖框(21)、下盖(22)及触控模组(23)进行组装形成抗菌触控板。
2.如权利要求1所述的抗菌触控板的生产方法,其特征在于,所述步骤S1具体包括:将丙交酯放入研磨机研磨至粒度均一,放入烧瓶中升温至120~130℃,使丙交酯完全受热熔化,加入催化剂,减压后升温至180~190℃引发聚合反应,反应3~4h后停止加热,冷却至室温后用乙酸乙酯溶解,过滤、加入去离子水沉淀,分离后即制得黏稠状的聚乳酸。
3.如权利要求1所述的抗菌触控板的生产方法,其特征在于,所述步骤S2具体包括:将水杨酸粉末溶于乙醚后放入三口烧瓶中,加入二氟化硼乙醚,回流状态下加热反应3~4h,冷却至室温后用饱和食盐水洗涤,分离、去除乙醚后得到无色粉末粗产物,进一步用乙酸乙酯重结晶后,即制得二聚水杨酸内酯晶体;将聚乳酸、二聚水杨酸内酯晶体置于烧瓶中,加热条件下加入乙醚搅拌至液相均一,快速升温恒定至60~70℃,加入水杨酸粉末和过硫酸铵搅拌反应3.5~4.5h,趁热过滤,除去溶剂后即制得淡黄色的改性聚乳酸。
4.如权利要求1所述的抗菌触控板的生产方法,其特征在于,所述步骤S3具体包括:将纳米氧化锌置于鼓风干燥箱在60~70℃条件下烘干22~26h,再将纳米氧化锌加入到乙醇水溶液中,经超声波振动处理15~25min,使其分布均匀,再加入调节pH值后的γ-氨丙基三乙氧基硅烷,机械搅拌分散5~15min,一同加入到烧杯中,将烧杯中悬浮液在水浴中机械搅拌3.5~4.5h后,过滤,用无水乙醇冲洗粉末表面,粉末置于55~65℃干燥箱中10~14h,研磨、过筛,制得经表面处理后的纳米氧化锌。
5.如权利要求4所述的抗菌触控板的生产方法,其特征在于,所述步骤S3中,γ-氨丙基三乙氧基硅烷的含量为纳米氧化锌的3%~4%,粒径为22~38nm。
6.如权利要求1所述的抗菌触控板的生产方法,其特征在于,所述步骤S4具体包括:将改性聚乳酸及聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯置于鼓风干燥箱在60~70℃条件下烘干22~26h,再将1~5重量份的经表面处理后的纳米氧化锌、65~75重量份的改性聚乳酸和25~35重量份的聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯混合均匀,通过双螺杆挤出机进行熔融共混并挤出造粒、干燥,挤出温度为145~185℃,螺杆转速为25~35r/min,制得复合材料颗粒。
7.如权利要求1所述的抗菌触控板的生产方法,其特征在于,所述步骤S5中,将复合材料颗粒和增容剂过氧化二异丙苯在高速混合机中混合均匀,将挤出所得的粒料通过平板硫化机模压成尺寸为80mm×20mm×8mm的片状材料;模压过程中进行5~7min的预热和2~4min的冷却,压制时长为5~7min。
8.如权利要求1所述的抗菌触控板的生产方法,其特征在于,所述步骤S7具体包括:通过精密磨床将复合发泡材料球磨成2.5~4mm的块状,再通过注塑机注塑成型得到上盖框(21)及下盖(22);注塑机的注射压力筒、喷嘴和模具温度分别为180~190℃、170~180℃和45~55℃。
9.一种抗菌触控板,其特征在于,包括相对设置的上盖框(21)与下盖(22)、以及设于上盖框(21)和下盖(22)之间的触控模组(23),所述触控模组(23)包括触控功能层(231)及设于触控功能层(231)上的抗菌玻璃盖板(232),所述抗菌触控板采用如权利要求1所述的抗菌触控板的生产方法制成。
10.如权利要求9所述的抗菌触控板,其特征在于,所述上盖框(21)及下盖(22)的材料包括1~5重量份的经表面处理后的纳米氧化锌、65~75重量份的改性聚乳酸和25~35重量份的聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯;所述抗菌玻璃盖板(232)的材料包括65~85重量份的二氧化硅、25~35重量份的氮化硅、13~15重量份的氧化钠、5~10重量份的碳酸钡、3~6重量份的氧化钡、1.5~3重量份的氧化铝纤维、3~4重量份的硅酸钙、0.8~1.5重量份的五氧化二磷、0.6~3重量份的氧化银、0.25~1重量份的纳米二氧化钛、0.5~5重量份的偏硅酸钠、0~2重量份的氧化镁。
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