微胶囊防霉添加助剂、复合材料及电控元件外壳制造技术

本发明专利技术属于高分子材料改性技术领域，提供了一种微胶囊防霉添加助剂、复合材料及电控元件外壳，其中微胶囊防霉添加助剂，由以下组分构成：芯，所述芯为有机防霉剂，所述有机防霉剂包括三唑类杀菌剂；以及，包覆在所述芯部外的至少一层的包覆层，位于最外层的所述包覆层为直链烷基苯。解决的技术问题主要为以下三个：防霉剂的必要添加量过多；防霉剂在塑料制件中具有较差的分散性；防霉剂注塑过程中容易过热而分解。有益效果主要体现在：防霉剂添加量少，消杀效果好，消杀持续时间长，使用环境容湿度更高。

【技术实现步骤摘要】
微胶囊防霉添加助剂、复合材料及电控元件外壳
本专利技术属于高分子材料改性
，涉及一种微胶囊防霉添加助剂、复合材料及电控元件外壳。
技术介绍
单纯的来看塑料本身，很多是不易滋生细菌和霉菌的，其原因归于主体结构由碳氢长链构成。但这不代表常规的塑料制品不会被细菌和霉菌侵染。塑料的使用通常伴随着改性。通过添加各种助剂以使得塑料本身具备一些特殊性能，或者方便塑料自身加工成型。而上述助剂中的如脂肪酸增塑剂、卵磷脂分散剂、润滑剂、抗氧剂等等，都可以为细菌霉菌的生长提供养料，从而使得塑料制品成为优质培养基。其次，塑料制品在制造、储存、运输和使用过程当中，表面会集聚灰尘、油污等物质，亦可为细菌霉菌的繁殖生长提供充分条件。当伴随着环境温湿度达到一定适宜程度，细菌霉菌的繁殖和快速生长几乎成为必然，此时塑料制品就会发生菌变和霉变。现有技术中通常将塑料的抗菌和防霉合并研究，如中科院化学研究所工程塑料国家工程研究中心的季军晖与李毕忠，他们就此发表了《抗菌防霉母粒及其塑料的制备和性能研究》一文。我们通过研究发现，虽然抗菌和防霉在助剂使用上基本可以相通，但就塑料基材菌变或霉变的发生条件、原理及损害方式和程度，却完全不同。首先塑料的细菌滋生与霉菌滋生所需满足的客观条件差别很大。比如长期人手触摸或动触的塑料制件容易滋生细菌但通常不会发生霉变，而长期静止于阴暗潮湿环境中的塑料制件容易滋生霉菌但通常不太容易发生菌变。探究其原因，主要在于细菌与霉菌的繁殖方式不同，以及塑料制品沾染细菌和霉菌的途径不同。一般的霉菌通常需在温度处于26～32℃，同时湿度≥85％的双重情况下才能繁殖和生长(少见所需湿度为≥65％)，可见对环境要求极为苛刻；而细菌则对环境的各种参数变化相比霉菌而言不甚敏感，同时繁殖速度较快，且菌团更为稳定。细菌通常通过接触传播，而霉菌大多为空气传播。过于频繁的触摸更容易导致细菌滋生，而对霉菌有抑制作用，反之亦然。因此应就上述问题，在不同应用领域和使用环境进行分别讨论。但现有技术并未针对塑料制件的具体应用领域、使用环境和使用情况，来展开对抗菌防霉剂的选择进行详细研究。我们已知的抗菌防霉剂，主要分为天然剂、无机剂、有机剂和复合剂。天然剂，如中国专利技术专利CN201010292601.6——一种抗菌聚酰胺材料及其制备方法，介绍了将壳聚糖、壳寡糖及其衍生物作为添加助剂。缺点在于添加量多、寿命短、耐热性差。无机剂，如中国专利技术专利CN201410130734.1——一种永久抗静电、抗菌聚酰胺6/聚丙烯复合材料，利用银系和锌系抗菌剂作为添加助剂。缺点在于添加量多且作用效果呈突变形式、容易变色以及价格较高、会严重改变塑料制件的其他性能。有机剂，如中国专利技术专利CN201711362962.1——一种洗衣机滚筒用抗菌改性长玻纤增强聚丙烯复合材料，利用环聚乙双胍氢氯化物和层状双羟基氢氧化物作为添加助剂。缺点在于寿命短、耐热性差、易析出、容易产生耐药性、分散不均匀。复合剂，如中国专利技术专利CN201610770496.X——一种抗静电型聚酰胺/聚丙烯复合材料及其制备方法，利用载银沸石、载银凹凸棒土、苯并咪唑-2-甲氧基氨基甲酸甲酯、十二烷基二甲基苯氧乙基溴化铵四者形成的混合物作为添加助剂；如中国专利技术专利CN201310003682.7——抗菌尼龙6塑料，利用柏木油、壳聚糖、纳米二氧化钛、纳米氧化银、聚六亚甲基胍磷酸盐、聚六亚甲基胍盐酸盐的混合物作为添加助剂。总的来说，缺点在于研究不成熟、成果少、种类单一、应用范围局限、寿命短、易析出。电控元件的安装位置非常广泛，其中就包括了众多高湿环境的安装位置，如地下室，地窖，地下停车场，室内游泳馆，浴室换衣室，恒温高湿车间，海上作业平台，风口处电气模组等等。在上述环境当中，电控元件塑料外壳在不添加防霉剂的情况下极易发生霉变，霉变会带来以下问题：电气性能被改变、菌丝侵害造成结构破坏而导致力学性能下降、吸水性增高、塑料制件裂损而导致内部外露使其易老化等等。尝试用现有技术中提供的各类防霉剂作为电控元件外壳的添加助剂，均会存在因上述各自特定局限所产生的问题而导致不能满足电控元件的正常使用规范的情况发生。
技术实现思路
本专利技术主要为了解决以下三个技术问题：1、防霉剂的必要添加量过多。2、防霉剂在塑料制件中具有较差的分散性。3、防霉剂注塑过程中容易过热而分解。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种微胶囊防霉添加助剂，由以下组分构成：芯，所述芯为有机防霉剂，所述有机防霉剂包括三唑类杀菌剂；以及，包覆在所述芯部外的至少一层的包覆层，位于最外层的所述包覆层为直链烷基苯。直链烷基苯包覆在有机防霉剂的外部，首先，可以起到一定的热保护作用，降低有机防霉剂在高热注塑过程中的热分解程度；其次，由于有机防霉剂的相对添加量很少，利用直链烷基苯的表面活性作用使得有机防霉剂可以有效的在基材内部均匀分散。再者，如当选用其他防霉剂与三唑类杀菌剂形成协效体系时，利用包覆层的单独包覆、单独隔离作用，可以有效增强两防霉剂接触作用的紧密度，提高实际协效作用指数。包覆层可阻止有机防霉剂与熔融树脂之间的直接接触，延缓热量由外而内的传导速度，从而降低有机防霉剂的热分解概率和速率，特别针对小型制件上。有机防霉剂不同于其他类防霉剂，通常实际添加量在小于百分之一时即可获得良好防霉效果，但正由于如此之少的添加量使得其无法在树脂基材中均匀分散，从而无法达到长期防霉的效果，其原因在于：虽然树脂制件的有效防霉过程通常只会发生在其表面上，但有机防霉剂具有一定的消耗特性，该消耗特性主要体现在持续杀菌防霉的主动消耗和环境导致的被动消耗。随着时间的推移，位于表面处的有机防霉剂浓度下降，当其浓度低于阈值时，菌变和霉变的现象将会正向发生。本技术方案，由于有机防霉剂均匀的分散在树脂基材近表层区域当中，由内向外缓慢迁移的有机防霉剂正好作为表面消耗的补充，以此使树脂基材获得长期防霉特性。同时，长期有效的防霉特性，亦同时体现在制件所处恶劣环境的单次时间持续性有关，即单次持续时间越长，要求的有机防霉剂迁移速度越快，反之亦然。本专利技术所提供的方案，适合在高湿适温环境下的长期使用，特别是单次持续时间较长，更特别是中小型塑料制件上面，如各类电控元件外壳。所谓的单次持续时间，是指环境温湿度达到霉菌生长适合数值后所保持的时间。各防霉剂之间的协同作用不同于各阻燃剂之间的协同作用，杀菌防霉过程更贴近于静态表象，具有接触性和同时发生性。多种有机防霉剂彼此之间的均匀分散是发挥协同作用的关键，而彼此之间迁移速率的不同会破坏协同作用发生的必要条件。利用包覆层使得已被均匀分散的不同有机防霉剂在空间上相对锁定，以此保证了在同一包覆层内的有机防霉剂在不同时刻均可同时协同作用，从而提高整体的协效指数。优选的，所述三唑类杀菌剂为三唑酮、戊唑醇、晴菌唑、丙环唑、氟硅唑、亚胺唑、苯醚甲环唑、己唑醇中的一种或几种的混合物。进一步优选的，所述三唑类杀菌剂包括戊唑醇和己唑醇，其中按重量比例计，戊唑醇和己唑醇的重量比为1:1～1:150。更进一步优选的，所述有机防霉剂还包括有异噻唑啉酮类化合物；所述异噻唑啉酮类化合物与所述戊唑醇两者重量之和，与所述己唑醇重量比为2:1～1:75。再更进一步优选的，所述异噻唑啉酮类化合物为4,5-二氯-2-正辛基-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微胶囊防霉添加助剂，其特征在于，由以下组分构成：芯，所述芯为有机防霉剂，所述有机防霉剂包括三唑类杀菌剂；以及，包覆在所述芯部外的至少一层的包覆层，位于最外层的所述包覆层为直链烷基苯。

【技术特征摘要】
1.一种微胶囊防霉添加助剂，其特征在于，由以下组分构成：芯，所述芯为有机防霉剂，所述有机防霉剂包括三唑类杀菌剂；以及，包覆在所述芯部外的至少一层的包覆层，位于最外层的所述包覆层为直链烷基苯。2.根据权利要求1所述的微胶囊防霉添加助剂，其特征在于，所述三唑类杀菌剂为三唑酮、戊唑醇、晴菌唑、丙环唑、氟硅唑、亚胺唑、苯醚甲环唑、己唑醇中的一种或几种的混合物。3.根据权利要求2所述的微胶囊防霉添加助剂，其特征在于，所述三唑类杀菌剂包括戊唑醇和己唑醇，其中按重量比例计，戊唑醇和己唑醇的重量比为1:1～1:150。4.根据权利要求3所述的微胶囊防霉添加助剂，其特征在于，所述有机防霉剂还包括有异噻唑啉酮类化合物；所述异噻唑啉酮类化合物与所述戊唑醇两者重量之和，与所述己唑醇重量比为2:1～1:75。5.根据权利要求4所述的微胶囊防霉添加助剂，其特征在于，所述异噻唑啉酮类化合物为4,5-二氯-2-正辛基-3-异噻唑啉酮，所述直链烷基苯为十二烷基苯磺酸钠。6.微胶囊防霉添加助剂的制备方法，其特征在于：所述制备方法为如下的方法一、方法二或方法三；其中所述方法一为：在25～50℃下，将有机防霉剂以过量形式置于呈搅动态的去离子水中；缓慢加入直链烷基苯直至全部溶解后停止搅拌；在40～75℃下低压蒸发结晶，得到沉淀物；在105～120℃下烘干4～8小时，得到所述微胶囊防霉添加助剂；所述方法二为：在25～50℃下，将有机防霉剂置于呈搅动态的去离子水中完全溶解；缓慢加入直链烷基苯直至全部溶解后停止搅拌，制得溶液；利用喷雾干燥机对所述溶液进行喷雾干燥，得到所述微胶囊防霉添加助剂；所述方法三为：同时将去离子水、有机防霉剂以及直链烷基苯同时加入到气泡液膜反应器中，制得微胶囊泡沫，而后在经过滤和干燥，得到所述微胶囊防霉添加助剂；所述方法一、方法二和方法三中，所述直链烷基苯的添加量为所述有机防霉剂重量的1～5％。7.一种复合材料，包括树脂基材，其特征在于，还包括如权利要求1～5中任一所述微胶囊防霉添加助剂。8.根据权利要求7所述的复合材料，其特征在于，按重量份数计算包括：树脂基材35～70份，阻燃剂0～24份，填料0～50份，所述微胶囊防霉添加助剂0.03～2份，以及除所述微胶囊防霉添加助剂之外的改性助剂0～1.7份；共计100份。9.根据权利要求8所述的复合材料，其特征在于，按重量份数计算包括：树脂基材50～54份，阻燃剂8～20份，填料10～40份，润滑剂0.2～0.7份，抗氧剂0.2～1份，所述微胶囊防霉添加助剂0.05～0.12份；共计100份。10.根据权利要求9所述的复合材料，其特征在于，所述树脂基材为热固性树脂或热塑性树脂，所述热固性树脂包括不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、双马来酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂中的一种或几种，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周永松，张光辉，徐淑芬，陈勇伟，丁广军，
申请(专利权)人：杭州本松新材料技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33