一种纳米抗菌ABS塑料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纳米抗菌ABS塑料，由如下重量份原料制成：25‑30份改性ABS树脂，10‑15份复合抗菌剂，10‑20份季戊四醇，5‑10份交联剂，15‑20份增塑剂，25‑30份二氯甲烷，50‑70份无水乙醇；本发明专利技术还公开了一种纳米抗菌ABS塑料的制备方法；改性ABS树脂制备过程中首先通过聚丙烯酸酯乳液与聚丁二烯胶乳进行附聚，形成大颗粒，既能改善聚丁二烯胶乳黏着性较差的问题，又能提高苯乙烯与丙烯腈接枝在聚丁二烯胶表面的几率，改性ABS树脂能够赋予该塑料良好的抗菌性能，添加的复合抗菌剂既能够自身增加其抗菌性能，又能与改性ABS树脂发生协同效果，增加抗菌过程的稳定性，进一步保障抗菌效果。

A nano-antimicrobial ABS plastic and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种纳米抗菌ABS塑料及其制备方法
本专利技术涉及一种塑料，具体为一种纳米抗菌ABS塑料及其制备方法。
技术介绍
ABS树脂是五大合成树脂之一，其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良，还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，容易涂装、着色，还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工，广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域，是一种用途极广的热塑性工程塑料。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物是由丙烯腈，丁二烯和苯乙烯组成的三元共聚物ABS通常为浅黄色或乳白色的粒料非结晶性树脂。ABS为使用最广泛非通用塑料之一。中国专利技术专利CN106496924A公开了一种抗菌ABS塑料及其制备方法，由以下重量分数的原料组成：ABS塑料母粒130-150份、褐藻胶3-7份、二异丙基三硫醚2-5份、珍珠岩0.5-2份、吡啶甲酸锌0.1-0.5份、高岭土0.2-1份、抗氧化剂0.05-0.2份，所述抗氧化剂为抗氧剂264、TBHQ或抗氧剂1076。该抗菌ABS塑料具有较强的抗菌作用和优异的强度，是一种安全有效的抗菌ABS塑料；而且本专利技术的抗菌ABS塑料制备方法简单，原料成本低，具有较好的推广价值。但是该专利技术制备的抗菌ABS塑料抗菌效果和手段较为单一，而且抗菌过程稳定性无法保障，此外该抗菌塑料的韧性和冲击强度不够。
技术实现思路
为了克服上述的技术问题，本专利技术提供一种纳米抗菌ABS塑料及其制备方法。本专利技术所解决的技术问题：1、现有的抗菌ABS塑料抗菌效果和手段较为单一，而且抗菌过程稳定性无法保障，此外该抗菌塑料的韧性和冲击强度不够；2、聚丁二烯胶乳工艺加工性能和黏着性能较差，通过其制备的ABS树脂稳定性较差，最终制备的ABS稳定性及耐候性较差。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种纳米抗菌ABS塑料，由如下重量份原料制成：25-30份改性ABS树脂，10-15份复合抗菌剂，10-20份季戊四醇，5-10份交联剂，15-20份增塑剂，25-30份二氯甲烷，50-70份无水乙醇；该纳米抗菌ABS塑料由如下方法制成：步骤S1、将改性ABS树脂加入装有二氯甲烷的烧杯中，60℃水浴加热，匀速搅拌30min，之后加入季戊四醇，倒入搅拌装置中，搅拌30min后静置1h，加入复合抗菌剂和无水乙醇，磁力搅拌1h后加入交联剂和增塑剂，升温至75℃，磁力搅拌50min，超声震荡15min后转移至反应釜中，反应釜压力升至1.3-1.8MPa，升温至85℃，在此温度下反应4h，得到混合胶体；步骤S2、将制备的混合胶体转移至烧杯中，置于真空度-0.09MPa，温度为100℃的真空干燥箱中干燥8h，得到固体薄膜，将固体薄膜置于10000r/min的粉碎机中粉碎，得到粒径为7-80μm的固体粉末；步骤S3、将固体粉末加入模具中进行热压，控制压力为50-80MPa，温度为120℃，热压20min后静置1h，制得所述纳米抗菌ABS塑料。进一步地，所述改性ABS树脂由如下重量份原料制成：10-15份聚丁二烯胶乳，5-10份聚丙烯酸酯乳液，20-28份苯乙烯-丙烯腈共聚物，50-75份脱盐水，1-3份硫酸铵，3-5份月桂酸单甘油酯，5-8份羧甲基壳聚糖。进一步地，所述改性ABS树脂由如下方法制成：(1)将聚丁二烯胶乳与聚丙烯酸酯乳液加入烧杯中进行混合，以120r/min的转速磁力搅拌30min，转移至储存罐中，45℃水浴加热并以150r/min的转速搅拌4h，制得附聚后的聚丁二烯胶乳；(2)将附聚后的聚丁二烯胶乳静置5h，之后与苯乙烯-丙烯腈共聚物以及脱盐水加入三口烧瓶中，60℃水浴加热，反应1h，加入硫酸铵，超声15min，升温至75℃，加入月桂酸单甘油酯，以180r/min的转速磁力搅拌45min，以2000r/min的转速分散5min，加入羧甲基壳聚糖，反应2h，脱水、干燥，通过双螺杆挤出机挤出、切粒，制得改性ABS树脂，控制挤出机料筒温度为220℃。步骤(1)中所用的聚丁二烯胶乳是为ABS树脂提供韧性的组分，但是其工艺加工性能和黏着性能较差，在与苯乙烯-丙烯腈共聚物混合时会导致体系不稳定，通过聚丙烯酸酯乳液与其进行附聚，聚丁二烯胶乳颗粒与聚丙烯酸酯颗粒在120r/min磁力搅拌下发生碰撞形成絮凝物，通过45℃水浴加热、提高搅拌速度加速颗粒之间的碰撞，之后在表面张力的作用下发生联结形成大颗粒，完成附聚，附聚后的大颗粒具有聚丁二烯的高弹性和聚丙烯酸酯优异的耐候性能，而且聚丙烯酸酯也赋予其良好的粘合强度，改善了聚丁二烯胶乳黏着性能较差的问题；步骤(2)将附聚后的聚丁二烯胶乳静置5h，是为了让聚丁二烯胶乳进一步发生聚合和交联，使其凝胶含量增加，当附聚后的聚丁二烯胶与苯乙烯-丙烯腈共聚物混合后能够提高苯乙烯与丙烯腈接枝在聚丁二烯胶表面的几率，而且附聚后形成的大颗粒相对于聚丁二烯胶乳，粒径增大，苯乙烯与丙烯腈有效接枝面积增大，聚丁二烯胶在体系中的分散度提高，进而提高最终制备的改性ABS树脂的冲击强度，加入羧甲基壳聚糖对ABS树脂进行改性，羧甲基壳聚糖表面含有大量羟基、氨基等可修饰基团，该基团会与联结后的聚丁二烯胶与苯乙烯-丙烯腈共聚物发生接枝共聚反应，制得微交联的改性ABS树脂，接枝后的羧甲基壳聚糖能够赋予其良好的抗菌性能。进一步地，所述复合抗菌剂由如下重量份原料制成：5-15份硝酸银，0.5-1.0份柠檬酸三钠，35-50份去离子水，0.3-0.5份10％氨水，15-20份纳米二氧化钛溶胶，25-40份无水乙醇，10-20份脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，20-30份甲基丙烯酸甲酯。进一步地，所述复合抗菌剂由如下方法制成：(1)将硝酸银加入去离子水中，40℃水浴加热，磁力搅拌45min，加入柠檬酸三钠，升温至60℃，搅拌30min，制得银胶；(2)将脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠倒入装有无水乙醇的烧杯中，然后加入甲基丙烯酸甲酯，磁力搅拌10min，混合均匀后加入去离子水，制得微乳液，将微乳液加入纳米二氧化钛溶胶中，60℃水浴加热5h，制得改性纳米二氧化钛溶胶；(3)将步骤(1)中制备的银胶加入改性纳米二氧化钛溶胶中，加入质量分数10％氨水，50℃水浴加热并搅拌4h，以12000r/min的转速离心1min，过滤，用无水乙醇将沉淀洗涤三次，制得所述复合抗菌剂。纳米二氧化钛表面呈亲水性，在有机体系中不易分散，步骤(2)中通过脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠与甲基丙烯酸甲酯制备出一种微乳液，通过微乳液对纳米二氧化钛溶胶进行改性，有机微乳液中的部分羧基与纳米二氧化钛表面的羟基发生反应，酯化缩合形成强力的化学键，使得纳米二氧化钛不易团聚，进而纳米二氧化钛表面不再呈亲水性，在有机体系中易分散，提高了其分散性，当与银胶混合后改性后的纳米二氧化钛包覆在银表面，能够防止银粒子出现团聚以及稳定性不够的现象，能够增强体系的稳定性，提高抗菌性能。进一步地，所述交联剂四异氰酸酯、甲基丙烯酸和三甲氧基硅烷中的一种或几种。进一步地，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二异壬酯中的一种或几种。一种纳米抗菌ABS塑料的制备方法，包括如下步骤：步骤S1、将改性ABS树脂加入装有二氯甲烷的烧杯中，60℃水浴加热，匀速搅拌30min，之后加入季戊本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米抗菌ABS塑料，其特征在于，由如下重量份原料制成：25‑30份改性ABS树脂，10‑15份复合抗菌剂，10‑20份季戊四醇，5‑10份交联剂，15‑20份增塑剂，25‑30份二氯甲烷，50‑70份无水乙醇；该纳米抗菌ABS塑料由如下方法制成：步骤S1、将改性ABS树脂加入装有二氯甲烷的烧杯中，60℃水浴加热，匀速搅拌30min，之后加入季戊四醇，倒入搅拌装置中，搅拌30min后静置1h，加入复合抗菌剂和无水乙醇，磁力搅拌1h后加入交联剂和增塑剂，升温至75℃，磁力搅拌50min，超声震荡15min后转移至反应釜中，反应釜压力升至1.3‑1.8MPa，升温至85℃，在此温度下反应4h，得到混合胶体；步骤S2、将制备的混合胶体转移至烧杯中，置于真空度‑0.09MPa，温度为100℃的真空干燥箱中干燥8h，得到固体薄膜，将固体薄膜置于10000r/min的粉碎机中粉碎，得到粒径为7‑80μm的固体粉末；步骤S3、将固体粉末加入模具中进行热压，控制压力为50‑80MPa，温度为120℃，热压20min后静置1h，制得所述纳米抗菌ABS塑料。

【技术特征摘要】
1.一种纳米抗菌ABS塑料，其特征在于，由如下重量份原料制成：25-30份改性ABS树脂，10-15份复合抗菌剂，10-20份季戊四醇，5-10份交联剂，15-20份增塑剂，25-30份二氯甲烷，50-70份无水乙醇；该纳米抗菌ABS塑料由如下方法制成：步骤S1、将改性ABS树脂加入装有二氯甲烷的烧杯中，60℃水浴加热，匀速搅拌30min，之后加入季戊四醇，倒入搅拌装置中，搅拌30min后静置1h，加入复合抗菌剂和无水乙醇，磁力搅拌1h后加入交联剂和增塑剂，升温至75℃，磁力搅拌50min，超声震荡15min后转移至反应釜中，反应釜压力升至1.3-1.8MPa，升温至85℃，在此温度下反应4h，得到混合胶体；步骤S2、将制备的混合胶体转移至烧杯中，置于真空度-0.09MPa，温度为100℃的真空干燥箱中干燥8h，得到固体薄膜，将固体薄膜置于10000r/min的粉碎机中粉碎，得到粒径为7-80μm的固体粉末；步骤S3、将固体粉末加入模具中进行热压，控制压力为50-80MPa，温度为120℃，热压20min后静置1h，制得所述纳米抗菌ABS塑料。2.根据权利要求1所述的一种纳米抗菌ABS塑料，其特征在于，所述改性ABS树脂由如下重量份原料制成：10-15份聚丁二烯胶乳，5-10份聚丙烯酸酯乳液，20-28份苯乙烯-丙烯腈共聚物，50-75份脱盐水，1-3份硫酸铵，3-5份月桂酸单甘油酯，5-8份羧甲基壳聚糖。3.根据权利要求1所述的一种纳米抗菌ABS塑料，其特征在于，所述改性ABS树脂由如下方法制成：(1)将聚丁二烯胶乳与聚丙烯酸酯乳液加入烧杯中进行混合，以120r/min的转速磁力搅拌30min，转移至储存罐中，45℃水浴加热并以150r/min的转速搅拌4h，制得附聚后的聚丁二烯胶乳；(2)将附聚后的聚丁二烯胶乳静置5h，之后与苯乙烯-丙烯腈共聚物以及脱盐水加入三口烧瓶中，60℃水浴加热，反应1h，加入硫酸铵，超声15min，升温至75℃，加入月桂酸单甘油酯，以180r/min的转速磁力搅拌45min，以2000r/min的转速分散5min，加入羧甲基壳聚糖，反应2h，脱水、干燥，通过双螺杆挤出机挤出、切粒，制得改性ABS树脂，控制挤出机料筒温度为220℃。4.根据权利要求1所述的一种纳米抗...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾兰英，张志伟，
申请(专利权)人：辛集市旭远新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13