一种抗菌TPE及其制备方法技术

本发明专利技术涉及抗菌塑料，公开了一种抗菌TPE及其制备方法，该抗菌TPE包括如下组分，各组分以及各组分的质量份数为：SBES 50‑60份、PP 20‑60份、白油60‑80份、抗菌剂5‑15份、阻燃剂DOPO 0.1‑20份和抗UV剂2‑4份；抗菌剂由季铵盐、壳聚糖、山梨酸中的一种或一种以上组成，具有减缓抗菌TPE的抗菌效果随时间氧化而降低的效果。

An antibacterial TPE and its preparation method

The present invention relates to antibacterial plastics, and discloses an antibacterial TPE and its preparation method. The antibacterial TPE includes the following components: the number of components as well as the mass of each component as well as the number of components and components: SBES 50, 60, 20, 60, 60, 80, 5, 15, 20 flame retardant DOPO, 20 and 2 anti UV; the antibacterial agent is quaternary ammonium salt. One or more components of chitosan and sorbic acid has the effect of slowing down the antibacterial effect of antibacterial TPE with time oxidation.

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌TPE及其制备方法
本专利技术涉及抗菌塑料，特别涉及一种抗菌TPE及其制备方法。
技术介绍
抗菌塑料具有抑制表面细菌或真菌滋生的效果而广泛运用在医用器械和玩具材料中。现有的抗菌塑料均掺有抗菌剂，其中抗菌剂又以有机抗菌剂和天然抗菌剂为主流，有机抗菌剂包括季铵盐、酚醚类和苯酚等，天然抗菌剂则为壳聚糖和山梨酸等。然而机抗菌剂和天然抗菌剂会被空气中的氧气氧化发生分解甚至失效。现有用于橡胶和树脂的抗氧化剂其原理多为针对自由基链式反应，通过与自由基R·或RO2·反应阻止自由基继续传递或与自由基的来源反应阻止自由基产生，实现对橡胶和树脂的抗氧化。该类抗菌剂不能直接防止季铵盐或山梨酸或壳聚糖的氧化，防氧化效果不好，由此导致现有使用机抗菌剂或天然抗菌剂的抗菌塑料随使用时间增长，抗菌剂逐渐氧化分解甚至失效，抗菌效果显著下降。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是针对现有技术的不足，提供一种抗菌TPE，其具有减缓抗菌TPE的抗菌效果随时间氧化而降低的效果。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种抗菌TPE，该抗菌TPE包括如下组分，各组分以及各组分的质量份数为：SBES50-60份、PP20-60份、白油60-80份、抗菌剂5-15份、阻燃剂DOPO0.1-20份和抗UV剂2-4份；所述抗菌剂由季铵盐、壳聚糖、山梨酸中的一种或一种以上组成。通过采用上述技术方案，阻燃剂DOPO为9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物，其带有以环状O＝P-O键的方式引入的侧磷基团和P-H键，其在燃烧时产生小分子可稀释抗菌TPE引燃时产生的可燃气体，并且阻燃剂DOPO可提高聚合物燃烧时的成炭比，使得抗菌TPE表面形成密实的炭层，阻碍抗菌TPE继续燃烧；另一方面P-H键具有较强的还原性，阻燃剂DOPO与抗菌剂混合后，可减缓抗菌剂氧化减缓其抗菌效果降低，并且防止抗菌TPE制成品在使用过程中因光和热使得抗菌剂氧化而着色。作为优选地，所述SEBS为网状结构，其重均分子量为位于200000-300000之间。通过采用上述技术方案，所用SEBS的重均分子量较大，使得其充油和锁油效果好，减少S2中充油所需的时间以及减少充油后产品放置一段时间产品表面有油品析出。作为优选地，所述白油为7#石蜡油或10#石蜡油，其40℃下运动粘度为5-12mm2/s，芳烃的质量分数小于0.15。通过采用上述技术方案，石蜡油挥发小、芳烃含量低不产生异味，同时石蜡油作为充油的白油，能提高产品的流动性、耐屈挠性和光稳定性，使得产品表面爽滑性能好，贴切人体的体感。作为优选地，所述抗菌TPE按质量份数还包括有1.5-4.5份的爽滑剂。通过上述技术方案，爽滑剂避免抗菌TPE生产过程与设备黏连。作为优选地，所述爽滑剂为芥酸酰胺。通过采用上述技术方案，芥酸酰胺作为爽滑剂，其不与阻燃剂DOPO相反应，避免破坏P-H键遭到破坏。作为优选地，所述阻燃剂DOPO添加份数优选为10-15份。通过采用上述技术方案，通过抗菌值衰减试验，按照GB/T19466.6-2009标准计算抗菌值，抗菌值衰减量为未氧化的抗菌TPE与氧化衰减后的抗菌TPE抗菌值差值，添加阻燃剂DOPO份数达到10-15份时，抗菌TPE对金黄葡萄球菌抗菌值衰减量接近稳定，同时抗菌TPE对大肠杆菌抗菌值衰减量也趋于稳定，故优选添加阻燃剂DOPO份数为10-15份。本专利技术的第二个目的是现有技术的不足，提供一种抗菌TPE的制备方法，混合完全的物料在双螺杆挤出机中进行熔融挤出，阻燃剂DOPO大部分分散于挤出的抗菌TPE的表面，提高使用率。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：S1：将SBES50-60份和PP20-60份在高混机中加热升温同时进行预混；S2：预混2h后，保持加热温度添加白油60-80份并进行搅拌5min；S3：待SBES颗粒表面无明显白油残留，继续搅拌同时按质量份数添加阻燃剂DOPO、抗菌剂、填充剂、爽滑剂和抗UV剂。S4：将S3混合完成的物料加入长径比为44∶1的双螺杆挤出机中进行熔融挤出，得到抗菌TPE塑料粒子。通过采用上述技术方案，加热搅拌可加快石蜡油吸收；SEBS是聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物，在常温下，SEBS的聚苯乙烯(PS)段硬塑性嵌段，与中间的乙烯/丁烯(EB)弹性体嵌段，这两种嵌段在热力学上彼此是不相容的，从而产生两相结构，呈微观相分离状态。SEBS的PS段形成相区，分散于EB段形成的橡胶相中，并与EB段形成物理交联网络，随着PS含量的增多，PS相在EB相中的分布从长蠕虫状变成网状结构，石蜡油吸收后填充在聚苯乙烯段硬塑性嵌段之间的间隙中，在SEBS待白油吸收后在将阻燃剂DOPO投入高混机混合，阻燃剂DOPO与烷烃相容性较差，不易渗入吸油后的SEBS内，混合完全的物料在双螺杆挤出机中进行熔融挤出，阻燃剂DOPO大部分分散于挤出的抗菌TPE的表面，提高使用率。作为优选地，所述S2中加热温度控制在98-103℃。通过上述技术方案，实验验证加热温度优选为98℃-103℃时，白油被充分吸收且加热能耗较低。作为优选地，所述S2中搅拌速度为150-180r/min。通过上述技术方案，实验验证加热温度控制优选为98℃-103℃时，S2中搅拌速度为150-180r/min，白油被充分吸收且搅拌能耗较低。作为优选地，所述S3添加阻燃剂DOPO时将加热温度保持在117-120℃之间。通过采用上述技术方案，温度位于117-120℃在阻燃剂DOPO熔点波动，使得阻燃剂DOPO处于熔化凝固反复的状态，使得其混合均匀。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：1.阻燃剂DOPO为9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物，其带有P-H键和以环状O＝P-O键的方式引入的侧磷基团，在作为阻燃剂的同时，P-H键具有较强的还原性且其接于环状O＝P-O键的P原子，使得阻燃剂DOPO与季铵盐或壳聚糖或山梨酸混合附着在抗菌TPE的表面，减缓抗菌剂氧化导致其抗菌效果降低；2.P-H键具有较强的还原性还可防止抗菌TPE加工过程中因温度过高或抗菌TPE制成品受光照影响而着色；3.在组分配比内S2中加热温度控制在98-103℃，搅拌速度为150-180r/min，白油被充分吸收且加热和搅拌能耗较低。附图说明：图1为抗菌值衰减量-S3中添加阻燃剂DOPO份数关系图。具体实施方式SEBS选为科腾的G1645牌号、巴陵石化的YSH503和YSH601，其为网状结构，氢化度大于99.98％，重均分子量位于200000-300000之间。白油选为茂名石化直供7#石蜡油、10#石蜡油，其40℃下运动粘度为5-12mm2/s，芳烃的质量分数小于0.15，稠环芳烃在波长260-350nm下的紫外吸光度小于0.13。抗菌剂选用季铵盐、壳聚糖、山梨酸单一物质或其二种及其两种以上物质混合成的混合物。爽滑剂选为湖南长沙恒昌化工的微粉芥酸酰胺。阻燃剂DOPO为9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物。填充剂选用为碳酸钙。实施例一，A1：将SBES50份和PP40份在高混机中加热升温同时进行预混；A2：预混2h后，保持加热温度添加白油80份并以165r/min转速搅拌5min；A3：停止搅拌，观察高混机中物料充油本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗菌TPE，其特征在于，该抗菌TPE包括如下组分，各组分以及各组分的质量份数为：SBES 50‑60份、PP 20‑60份、白油60‑80份、抗菌剂5‑15份、阻燃剂DOPO 0.1‑20份和抗UV剂2‑4份；所述抗菌剂由季铵盐、壳聚糖、山梨酸中的一种或一种以上组成。

【技术特征摘要】
1.一种抗菌TPE，其特征在于，该抗菌TPE包括如下组分，各组分以及各组分的质量份数为：SBES50-60份、PP20-60份、白油60-80份、抗菌剂5-15份、阻燃剂DOPO0.1-20份和抗UV剂2-4份；所述抗菌剂由季铵盐、壳聚糖、山梨酸中的一种或一种以上组成。2.根据权利要求1所述的一种抗菌TPE，其特征在于，所述SEBS为网状结构，其重均分子量为位于200000-300000之间。3.根据权利要求1所述的一种抗菌TPE，其特征在于，所述白油为7#石蜡油或10#石蜡油，其40℃下运动粘度为5-12mm2/s，芳烃的质量分数小于0.15。4.根据权利要求1所述的一种抗菌TPE，其特征在于，所述抗菌TPE按质量份数计还包括有1.5-4.5份的爽滑剂。5.根据权利要求4所述的一种抗菌TPE，其特征在于，所述爽滑剂为芥酸酰胺。6.根据权利要求1所述的一种抗菌TPE，其特征在于，所述阻燃剂DOPO...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟俊，
申请(专利权)人：余姚优信塑业有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33