高韧性抗菌塑料及其制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种高韧性抗菌塑料及其制备工艺，所述高韧性抗菌塑料包括聚苯醚、聚苯乙烯、抗菌粉体、苯乙烯基共聚物。本发明专利技术所述高韧性抗菌塑料安全性好，具有良好的抗菌能力，同时兼具优异的机械性能和加工性能，可广泛用于家电、汽车、电子领域。

High toughness antibacterial plastics and their preparation technology

The invention discloses a high toughness antibacterial plastic and its preparation process. The high toughness antibacterial plastic includes polyphenylene oxide, polystyrene, antibacterial powder and styrene based copolymer. The high toughness antibacterial plastic has good safety, good antibacterial capacity and excellent mechanical and processing properties. It can be widely used in household appliances, automobiles and electronics.

【技术实现步骤摘要】
高韧性抗菌塑料及其制备工艺
本专利技术涉及一种塑料，具体涉及一种高韧性抗菌塑料及其制备工艺。
技术介绍
塑料在工业领域以及人们日常生活中都有着广泛的用途，随着高性能聚合物材料的不断开发，其应用领域也不断拓展，目前已渗透到国民经济的各个部门。随着家庭日用品及日益普及的家用电器进入千家万户，许多共用物品：如电话、电梯按钮、电脑键盘、电冰箱内部托架厨房用具以及各种电器开关等触摸部位，都会成为污染源和细菌的传播源，从而影响使用者的身体健康。解决此问题的最佳途径是赋予材料本身抗菌杀菌的能力。目前常用抗菌剂主要分为无机抗菌剂、有机抗菌剂和天然抗菌剂。有机抗菌剂能有效抑制有害细菌的生长繁殖，见效快，但是它耐热性差、持久性差、易渗出、毒性大。而天然抗菌剂由于其安全性、原料的获取和加工条件受到制约，还未能实现大规模的市场化。无机抗菌材料主要是利用金、银、铜、锌等金属本身的抗菌能力而得到的抗菌材料，该材料具有耐热性、低毒性、持续抗菌、抗菌谱广等优点，是目前抗菌材料的研究热点。本专利技术中对银抗菌剂进行功能化改性，使其与塑料基体相容性良好，而且不影响其抗菌效果。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种高韧性抗菌塑料，不仅具有良好的抗菌能力，同时兼具优异的机械性能和加工性能。本专利技术提供一种高韧性抗菌塑料，包括聚苯醚、聚苯乙烯、抗菌粉体、苯乙烯基共聚物或马来酸酐改性的苯乙烯基共聚物。具体地，所述高韧性抗菌塑料由以下重量份的原料组成：聚苯醚15-30重量份、聚苯乙烯70-90重量份、抗菌粉体1-2重量份、苯乙烯基共聚物或马来酸酐改性的苯乙烯基共聚物20-30重量份。所述苯乙烯基共聚物为苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯嵌段共聚物、甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯核-壳结构共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或几种的混合物。作为本专利技术的一个改进的技术方案，所述马来酸酐改性的苯乙烯基共聚物的制备过程为：将苯乙烯基共聚物于70-80℃干燥8-10小时；将干燥后的苯乙烯基共聚物与马来酸酐和过氧化异丙苯按质量比1：1：(0.002-0.005)称量后在高速搅拌机中于60-70℃混合10-15分钟，得到混合料；将混合料在双螺杆挤出机中挤出造粒，其中挤出机由加料段到口模温度分别为：(25-30)℃、(170-180)℃、(200-210)℃、(220-230)℃、(220-230)℃、(230-240)℃、(230-240)℃、(230-240)℃、(220-230)℃，螺杆转速为100-150转/分钟。优选地，将干燥的苯乙烯基共聚物在接枝前进行β射线辐照，辐照剂量为16-20kGy，剂量率为5-7kGy/s。所述抗菌粉体为油酸和正丙胺改性银纳米颗粒和姜黄素银纳米颗粒中的一种或其组合物。优选地，所述抗菌粉体为油酸和正丙胺改性银纳米颗粒和姜黄素银纳米颗粒的混合物，其中油酸和正丙胺改性银纳米颗粒和姜黄素银纳米颗粒的质量比为1：(3-4)。所述油酸和正丙胺改性银纳米颗粒的具体制备步骤为：将油酸、正丙胺和摩尔浓度为0.1-0.15mol/L的硝酸银水溶液混合均匀，油酸、正丙胺和硝酸银水溶液的体积比1：(2-3)：(7-9)，将混合液加热至40-60℃，以400-500转/分钟的转速搅拌10-20分钟；然后加入抗坏血酸，抗坏血酸与硝酸银的摩尔比为(2-3)：1，加料完毕后，以150-200转/分钟的转速搅拌反应2-4小时，得到胶体溶液；将胶体溶液冷却至室温，加入乙醇，乙醇与胶体溶液的体积比为(4-6)：1，有沉淀产生，采用200-300目滤布过滤，将滤饼用蒸馏水洗涤，滤饼与蒸馏水的质量比为1：(400-500)，于室温在真空度为0.06-0.08MPa的条件下干燥16-20小时，得到油酸和正丙胺改性银纳米颗粒。所述姜黄素银纳米颗粒的具体制备过程为：将蒸馏水和姜黄素的DMSO溶液以体积比(80-100)：1混合均匀，其中姜黄素的DMSO溶液的摩尔浓度为16-20mmol/L；然后用摩尔浓度为0.1-0.2mol/L的碳酸钾水溶液调节混合液的pH至9-10，于90-100℃油浴中搅拌1-2分钟，搅拌转速为150-300转/分钟；随后加入摩尔浓度为10-15mmol/L的硝酸银水溶液，姜黄素的DMSO溶液与硝酸银水溶液的体积比为(10-15)：1，混合后于100-105℃油浴搅拌1-1.5小时，搅拌转速为150-300转/分钟；反应结束后，停止加热，将反应液冷却到室温，以6000-8000转/分钟的转速离心20-30分钟，收集底部沉淀，将沉淀于30-40℃、真空度0.06-0.08MPa的条件下干燥14-16小时，得到姜黄素银纳米颗粒。本专利技术还提供一种高韧性抗菌塑料的制备工艺，包括以下步骤：(1)干燥：将原料分别于70-80℃干燥10-12小时；(2)挤出造粒：将干燥后的原料按配方称量，在高速搅拌机中于60-70℃混合5-10分钟，混合后在双螺杆挤出机中挤出造粒，其中挤出机由加料段到口模温度分别为：(20-30)℃、(230-240)℃、(240-250)℃、(240-250)℃、(240-250)℃、(250-260)℃、(250-260)℃、(250-260)℃、(240-250)℃，螺杆转速为150-200转/分钟，即得。本专利技术中的室温是指25±2℃。本专利技术所述高韧性抗菌塑料安全性好，具有良好的抗菌能力，同时兼具优异的机械性能和加工性能，可广泛用于家电、汽车、电子领域。具体实施方式下面通过实施例的方式进一步说明本专利技术，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。下述实施例中，聚苯醚，牌号为EN185-701，购自苏州聚元利塑化有限公司。聚苯乙烯，具体采用低密度聚苯乙烯，牌号为G811，购自苏州楚安塑化有限公司。马来酸酐，CAS号：108-31-6，购自嘉兴市艾森化工有限公司。过氧化异丙苯，CAS号：80-43-3，购自武汉共创科技制造有限责任公司。苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯嵌段共聚物，购自美国科腾公司，牌号为SEBS1650。甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯核-壳结构共聚物，牌号为EXL-2691，购自美国罗门哈斯公司。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，牌号为PA747S，购自中国奇美公司。姜黄素，CAS号：458-37-7，购自上海佳和生物科技有限公司。油酸，CAS号：112-80-1，购自斯百全化学(上海)有限公司。正丙胺，CAS号：107-10-8，购自上海瀚鸿科技股份有限公司。抗坏血酸，CAS号：50-81-7，购自武汉曙欧科技有限公司。双螺杆挤出机，购自上海新星双螺杆机械有限公司，型号为SJSZ65/132。注塑机，购自无锡启聚机械科技有限公司，型号为ZF-600。高速搅拌机，购自东莞市董氏德力机械有限公司，型号为WSQD25-200。实施例1高韧性抗菌塑料及其制备高韧性抗菌塑料的配方：聚苯醚40重量份、聚苯乙烯80重量份、油酸和正丙胺改性银纳米颗粒1重量份、甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯核-壳结构共聚物20重量份。高韧性抗菌塑料的制备工艺包括以下步骤：(1)将原料分别于75℃干燥10小时；(2)将干燥后的原料按配方称量，在高速搅拌机中于70℃以4本文档来自技高网...

【技术保护点】
高韧性抗菌塑料，其特征在于，包括聚苯醚、聚苯乙烯、抗菌粉体、苯乙烯基共聚物或马来酸酐改性的苯乙烯基共聚物。

【技术特征摘要】
1.高韧性抗菌塑料，其特征在于，包括聚苯醚、聚苯乙烯、抗菌粉体、苯乙烯基共聚物或马来酸酐改性的苯乙烯基共聚物。2.高韧性抗菌塑料，其特征在于，由以下重量份的原料组成：聚苯醚30-40重量份、聚苯乙烯70-90重量份、抗菌粉体1-2重量份、苯乙烯基共聚物或马来酸酐改性的苯乙烯基共聚物20-30重量份。3.根据权利要求2所述的高韧性抗菌塑料，其特征在于，所述苯乙烯基共聚物为苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯嵌段共聚物、甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯核-壳结构共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或几种的混合物。4.根据权利要求2所述的高韧性抗菌塑料，其特征在于，所述马来酸酐改性的苯乙烯基共聚物的制备过程为：将苯乙烯基共聚物于70-80℃干燥8-10小时；将干燥后的苯乙烯基共聚物与马来酸酐和过氧化异丙苯按质量比1：1：(0.002-0.005)称量后在高速搅拌机中于60-70℃混合10-15分钟，得到混合料；将混合料在双螺杆挤出机中挤出造粒，其中挤出机由加料段到口模温度分别为：(25-30)℃、(170-180)℃、(200-210)℃、(220-230)℃、(220-230)℃、(230-240)℃、(230-240)℃、(230-240)℃、(220-230)℃，螺杆转速为100-150转/分钟。5.根据权利要求4所述的高韧性抗菌塑料，其特征在于，将干燥的苯乙烯基共聚物在接枝前进行β射线辐照，辐照剂量为16-20kGy，剂量率为5-7kGy/s。6.根据权利要求2所述的高韧性抗菌塑料，其特征在于，所述抗菌粉体为油酸和正丙胺改性银纳米颗粒和姜黄素银纳米颗粒中的一种或其组合物。7.根据权利要求6所述的高韧性抗菌塑料，其特征在于，所述油酸和正丙胺改性银纳米颗粒的具体制备步骤为：将油酸、正丙胺和摩尔浓度为0.1-0.15mol/L的硝酸银水溶液混合均匀，油酸、正丙胺和硝酸银水溶液的体积比1：(2-3)：(7-9)，将混合液加热至40-60℃，以400-500转/分钟的转速搅拌10-20分钟；然后加入抗...

【专利技术属性】
技术研发人员：皮光明，
申请(专利权)人：皮光明，
类型：发明
国别省市：湖北,42