一种抗菌ABS塑料及其制备方法技术

本发明专利技术提出了一种抗菌ABS塑料，由以下原料制备而成：改性ABS树脂、壳聚糖包埋纳米银/镍抗菌剂、阻燃剂、聚乙烯醇、微晶纤维素、增韧剂、相容剂、紫外线吸收剂。本发明专利技术的抗菌ABS塑料具有强效抑制细菌、杀灭细菌和防霉的效果，且力学性能优异，应用面广泛，可以用注塑工艺轻易加工成各种形状的材料，且制备工艺简单，成本较低。

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌ABS塑料及其制备方法
本专利技术涉及ABS塑料
，具体涉及一种抗菌ABS塑料及其制备方法。
技术介绍
目前，塑料制品在人们的日常生活和工农业生产中占十分重要的地位。随着塑料制品在日用品领域的广泛普及和应用，人们频繁地接触使用塑料制品，从而对塑料制品的要求越来越高。人们常将一些纳米级的银、铜、锌等具备杀菌、抑菌功能的离子添加到塑料制品中，以赋予塑料抗菌功能。当前，抗菌塑料得到了人们的广泛关注。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)材料表面光泽度好，大多数电器的外壳采用其制备，但是ABS塑料材料的抗菌性能很差。ABS塑料材料易被各种有害细菌污染，在湿度适合的情况下，极易繁殖细菌。通过添加一些抗菌剂，得到的抗菌ABS塑料能够有效解决此问题。目前，常用的塑料抗菌剂有机抗菌剂和无机抗菌剂两类。有机抗菌剂主要有季铵盐类、醚类、苯酚类、噻唑类、联苯醚类化合物等，其特点是杀菌速度快、抗菌谱广，但是，其抗菌功能耐热性能差，抗菌有效期短。无机抗菌剂主要为银、锌等离子及其化合物或络合物，其特点是耐热性好，抗菌谱广，安全性高，抗菌有效期长等。公开号为CN101245191A的专利技术专利采用如下方法制备抗菌塑料：首先将纳米银溶液喷洒到塑料颗粒上，放进搅拌机中搅拌混合均匀，再进行干燥，然后以该塑料颗粒为原料生产出抗菌塑料制品。由于此种方法在常温下进行，并且用常规方法所得，所以制备的抗菌塑料制品的抗菌性能不能得到充分发挥，同时随着抗菌剂的的释放，抗菌活性越来越小，抗菌剂易失活、失效而达不到抗菌目的。公开号为CN106496924A的专利技术专利公开了一种抗菌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
本专利技术的目的在于提出一种抗菌ABS塑料及其制备方法，具有强效抑制细菌、杀灭细菌和防霉的效果，且力学性能优异，应用面广泛，可以用注塑工艺轻易加工成各种形状的材料，且制备工艺简单，成本较低。本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术提供一种抗菌ABS塑料，由以下原料制备而成：改性ABS树脂、壳聚糖包埋纳米银/镍抗菌剂、阻燃剂、聚乙烯醇、微晶纤维素、增韧剂、相容剂、紫外线吸收剂；所述壳聚糖包埋纳米银/镍抗菌剂由以下方法制备而成：将壳聚糖研细，加入到醋酸溶液中，利用磁力搅拌器，使壳聚糖充分溶解，搅拌20-30min后，加入硝酸银和硝酸镍溶液，继续搅拌20-40min，再加入与硝酸银和硝酸镍总物质的量相等的硼氢化钠，之后再继续搅拌反应1-3h，得到壳聚糖包埋纳米银/镍抗菌剂。作为本专利技术的进一步改进，由以下原料按重量份制备而成：改性ABS树脂100-150份、壳聚糖包埋纳米银/镍抗菌剂5-10份、阻燃剂1-3份、聚乙烯醇5-12份、微晶纤维素3-7份、增韧剂1-3份、相容剂1-2份、紫外线吸收剂0.5-1.5份。作为本专利技术的进一步改进，由以下原料按重量份制备而成：改性ABS树脂115-135份、壳聚糖包埋纳米银/镍抗菌剂6-9份、阻燃剂1.5-2.5份、聚乙烯醇7-10份、微晶纤维素4-6份、增韧剂1.5-2.5份、相容剂1.2-1.7份、紫外线吸收剂0.7-1.2份。作为本专利技术的进一步改进，由以下原料按重量份制备而成：改性ABS树脂120份、壳聚糖包埋纳米银/镍抗菌剂7份、阻燃剂2份、聚乙烯醇8份、微晶纤维素5份、增韧剂2份、相容剂1.5份、紫外线吸收剂1份。作为本专利技术的进一步改进，所述硝酸银和硝酸镍溶液中硝酸银的物质的量浓度为0.01-0.05mol/L,硝酸镍的物质的量浓度为0.01-0.05mol/L；所述醋酸溶液的物质的量浓度为0.001-0.01mol/L。作为本专利技术的进一步改进，所述改性ABS树脂由以下方法制备而成：将ABS树脂与木质素置于50-70℃鼓风烘箱中干燥1-3h，采用转矩流变仪进行熔融共混，转速为50-100r/min，时间为15-20min，熔融温度为180-220℃，将共混物置于模具中，在180-220℃的平板硫化机上进行模压成型，预热时间为5-10min，热压时间为10-15min，表压为10-15MPa，再经5-10min冷压后脱模；制得改性ABS树脂。作为本专利技术的进一步改进，所述ABS树脂与木质素的质量比为100：(20-50)。作为本专利技术的进一步改进，所述阻燃剂选自氢氧化镁、氢氧化铝、TDCPP、聚磷酸铵、八溴醚、磷酸三苯酯、六溴环十二烷、MPP、硼酸锌、十溴二苯乙烷、包覆红磷、TBC中的一种或几种混合，所述增韧剂选自乙丙橡胶、聚丁二烯橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶、苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、氯化聚乙烯中的一种或几种混合，所述相容剂选自PE-g-ST、PP-g-ST、ABS-g-MAH、PE-g-MAH、PP-g-MAH中的一种或几种混合，所述紫外线吸收剂选自2-(2'-羟基-5'-甲基苯基)苯并三氮唑、邻羟基苯甲酸苯酯、2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-(2'-羟基-3'，5'-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑、单苯甲酸间苯二酚酯、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的一种或几种混合。一种上述抗菌ABS塑料的制备方法，包括以下步骤：S1.将改性ABS树脂和壳聚糖包埋纳米银/镍抗菌剂加入装有四氢呋喃的反应器中，加热至45-65℃，搅拌混合后加入聚乙烯醇，搅拌混合15-30min，反应釜升压至1.5-2MPa，反应1-2h后，得到胶体；S2.将胶体取出，室温冷却后置于50-60℃干燥箱中干燥，研细得到粉末，与阻燃剂、增韧剂、相容剂、紫外线吸收剂混合均匀后，加入微晶纤维素，搅拌混合均匀，在模具中进行热压，热压后静置1-3h，得到抗菌ABS塑料。作为本专利技术的进一步改进，所述热压条件为温度为150-170℃，压力为55-70MPa。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术ABS塑料中添加了纳米Ni和纳米Ag，在众多抗菌材料中，Ag及Ag+具有抗菌持久、广谱抗菌、抗菌性强、安全性高等特点，在所有金属离子中，具有最强的抗菌性能，而Ni及Ni2+具有很强的抗霉性能，在所有的金属离子中，具有最强的抗霉性能，将硝酸银和硝酸镍混合加入壳聚糖溶液中，壳聚糖自身带有正电荷，通过静电作用防止颗粒聚沉，含有的大量氨基可以与银离子、镍离子形成配位体，从而吸附银离子和镍离子，同时，壳聚糖本身也是一种很好的天然抗菌剂，三者协调使得制得的ABS本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗菌ABS塑料，其特征在于，由以下原料制备而成：改性ABS树脂、壳聚糖包埋纳米银/镍抗菌剂、阻燃剂、聚乙烯醇、微晶纤维素、增韧剂、相容剂、紫外线吸收剂；/n所述壳聚糖包埋纳米银/镍抗菌剂由以下方法制备而成：/n将壳聚糖研细，加入到醋酸溶液中，利用磁力搅拌器，使壳聚糖充分溶解，搅拌20-30min后，加入硝酸银和硝酸镍溶液，继续搅拌20-40min，再加入与硝酸银和硝酸镍总物质的量相等的硼氢化钠，之后再继续搅拌反应1-3h，得到壳聚糖包埋纳米银/镍抗菌剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种抗菌ABS塑料，其特征在于，由以下原料制备而成：改性ABS树脂、壳聚糖包埋纳米银/镍抗菌剂、阻燃剂、聚乙烯醇、微晶纤维素、增韧剂、相容剂、紫外线吸收剂；
所述壳聚糖包埋纳米银/镍抗菌剂由以下方法制备而成：
将壳聚糖研细，加入到醋酸溶液中，利用磁力搅拌器，使壳聚糖充分溶解，搅拌20-30min后，加入硝酸银和硝酸镍溶液，继续搅拌20-40min，再加入与硝酸银和硝酸镍总物质的量相等的硼氢化钠，之后再继续搅拌反应1-3h，得到壳聚糖包埋纳米银/镍抗菌剂。


2.根据权利要求1所述抗菌ABS塑料，其特征在于，由以下原料按重量份制备而成：改性ABS树脂100-150份、壳聚糖包埋纳米银/镍抗菌剂5-10份、阻燃剂1-3份、聚乙烯醇5-12份、微晶纤维素3-7份、增韧剂1-3份、相容剂1-2份、紫外线吸收剂0.5-1.5份。


3.根据权利要求2所述抗菌ABS塑料，其特征在于，由以下原料按重量份制备而成：改性ABS树脂115-135份、壳聚糖包埋纳米银/镍抗菌剂6-9份、阻燃剂1.5-2.5份、聚乙烯醇7-10份、微晶纤维素4-6份、增韧剂1.5-2.5份、相容剂1.2-1.7份、紫外线吸收剂0.7-1.2份。


4.根据权利要求3所述抗菌ABS塑料，其特征在于，由以下原料按重量份制备而成：改性ABS树脂120份、壳聚糖包埋纳米银/镍抗菌剂7份、阻燃剂2份、聚乙烯醇8份、微晶纤维素5份、增韧剂2份、相容剂1.5份、紫外线吸收剂1份。


5.根据权利要求1所述抗菌ABS塑料，其特征在于，所述硝酸银和硝酸镍溶液中硝酸银的物质的量浓度为0.01-0.05mol/L,硝酸镍的物质的量浓度为0.01-0.05mol/L；所述醋酸溶液的物质的量浓度为0.001-0.01mol/L。


6.根据权利要求1所述抗菌ABS塑料，其特征在于，所述改性ABS树脂由以下方法制备而成：将ABS树脂与木质素置于50-70℃鼓风烘箱中干燥1-3h，采用转矩流变仪进行熔融共混，转速为50-100r/min，时间为15-20min，熔融...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐飞翔，
申请(专利权)人：广州珈鹏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44