一种抗菌阻燃塑料及其制备方法技术

本发明专利技术提出了一种抗菌阻燃塑料及其制备方法，属于塑料技术领域，由以下原料按重量份制备而成：100‑200份ABS树脂、15‑30份负载Ag‑TiO

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌阻燃塑料及其制备方法
本专利技术涉及化妆品
，具体涉及一种抗菌阻燃塑料及其制备方法。
技术介绍
人们的日常生活中大量使用塑料制品，如家用电器的外壳和内衬、厨卫设备、食品包装等。因塑料属于有机大分子，并且在制备环节会加入其他助剂，在适宜条件下，非常容易滋生细菌。由于抗菌产品越来越多走进人们的生活并不断被人们认可，故人们对生活中频繁接触的塑料制品提出了“抗菌、除菌”的新要求。从近年来国内外抗菌塑料的发展看，以聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)为基体的抗菌功能塑料应用范围最广，已被多个领域所应用。研究和制备具有抗菌性能的新型抗菌塑料制品，对于改善人们的生活环境、减少疾病的产生、净化环境等方面都具有十分重要的意义。ABS塑料化学名为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，英文名称AcrylonitrileButadieneStyrene。ABS外观为不透明呈象牙色粒料，其制品可着成五颜六色，并具有高光泽度。ABS相对密度为1.05左右，吸水率低。ABS同其他材料的结合性好，易于表面印刷、涂层和镀层处理。ABS的氧指数为18～20，属易燃聚合物，火焰呈黄色，有黑烟，并发出特殊的肉桂味。ABS有优良的力学性能，其冲击强度极好，可以在极低的温度下使用；ABS的耐磨性优良，尺寸稳定性好，又具有耐油性，可用于中等载荷和转速下的轴承。耐蠕变性比PSF及PC大，但比PA及POM小。ABS的弯曲强度和压缩强度属塑料中较差的。力学性能受温度的影响较大。ABS热变形温度为93～118℃，制品经退火处理后还可提高10℃左右。ABS在-40℃时仍能表现出一定的韧性，可在-40～100℃的温度范围内使用。且不受水、无机盐、碱及多种酸的影响，但可溶于酮类、醛类及氯代烃中，受冰乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。此外，ABS的耐候性差，在紫外光的作用下易产生降解；于户外半年后，冲击强度下降一半。ABS同PS一样是一种加工性能优良的热塑性塑料，可用通用的加工方法加工。ABS的熔体流动性比PVC和PC好，但比PE、PA及PS差，与POM和HIPS类似；ABS的流动特性属非牛顿流体；其熔体粘度与加工温度和剪切速率都有关系，但对剪切速率更为敏感。现有技术中，ABS塑料存在改性差、聚合物分子取向度高，形成的材料力学性能较差，阻燃及抗菌性能差等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种抗菌阻燃塑料及其制备方法，具有使用安全、阻燃性能、抗菌性能、耐候性能、耐老化性能优异等特点，加工成本低，制备工艺简单，力学性能好，适合大规模的工业化生产。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阻燃塑料，由以下原料按重量份制备而成：100-200份ABS树脂、15-30份负载Ag-TiO2聚磷腈微球、2-5份抗氧剂、1-3份增塑剂、1-2份相容剂、2-4份聚乙烯蜡、1-2份微晶纤维素；所述负载Ag-TiO2聚磷腈微球由以下方法制备而成：S1.聚磷腈微球的合成：将4,4′-二羟基二苯砜溶于有机溶剂后，加入三乙胺,混合均匀，另将六氯环三磷腈溶于另一份有机溶剂中,滴加到上述混合溶液中，滴加完毕后，升温至35-40℃，体系在超声磁力搅拌下反应0.5-1h，反应产物经有机溶剂、去离子水各洗3遍后干燥至恒重，得到聚磷腈微球；S2.负载Ag-TiO2聚磷腈微球的制备：将钛酸四丁酯和钛酸酯偶联剂溶于有机溶剂中，加入聚乙二醇，充分溶解后，加入步骤S1制得的聚磷腈微球，搅拌反应0.5-1h后，过滤，微球加入氯化银溶液中，升温至70-90℃，反应0.5-1h后，过滤，微球用去离子水洗涤3遍后干燥至恒重，得到负载Ag-TiO2聚磷腈微球。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：120-180份ABS树脂、17-25份负载Ag-TiO2聚磷腈微球、3-4份抗氧剂、1.5-2.5份增塑剂、1.2-1.8份相容剂、2.5-3.5份聚乙烯蜡、1.3-1.7份微晶纤维素。作为本专利技术的进一步改进，所述有机溶剂选自乙腈、二氯甲烷、三氯甲烷、吡啶、四氢呋喃中的一种或几种的组合；所述聚乙二醇为聚乙二醇200、聚乙二醇400或聚乙二醇600中的一种；所述钛酸酯偶联剂选自TMC-201、TMC-102、TMC-101、TMC-311w、TMC-311、TMC-3、TMC-114、TMC-2、TMC-27、TMC-4、TMC-401中的一种或几种混合。作为本专利技术的进一步改进，所述4,4′-二羟基二苯砜、六氯环三磷腈、三乙胺的质量比为(2-2.5)：1：(3-5)；所述钛酸四丁酯、钛酸酯偶联剂、聚乙二醇、聚磷腈微球的质量比为10：(0.5-1)：(3-5)：(20-50)。作为本专利技术的进一步改进，步骤S1中所述超声功率为100-200W；所述磁力搅拌转速为200-500r/min；步骤S2中所述氯化银溶液的浓度为5-10wt％。作为本专利技术的进一步改进，所述抗氧剂为硫代二丙酸双十二碳醇酯和2，6-三级丁基-4-甲基苯酚的混合物，质量比为1：(1-3)。作为本专利技术的进一步改进，所述增塑剂选自邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二仲辛酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯中的一种或几种混合。作为本专利技术的进一步改进，所述相容剂选自相容剂ST-4、相容剂ST-8、相容剂ST-9中的一种或几种的混合。本专利技术进一步保护一种上述抗菌阻燃塑料的制备方法，包括以下步骤：将ABS树脂和负载Ag-TiO2聚磷腈微球加入装有聚乙烯蜡和微晶纤维素的高速搅拌机进行高速搅拌，搅拌混合均匀后，加入增塑剂、抗氧剂和抗氧剂，搅拌混合15-30min，得到混合料；将混合料投入双螺杆挤出机中，挤出造粒，即得。作为本专利技术的进一步改进，所述高速搅拌机的转速为1000-2000r/min。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术制备了一种负载Ag-TiO2聚磷腈微球，在制得的聚磷腈微球上，通过偶联剂连接钛酸四丁酯分子，加入到氯化银溶液中后，钛酸四丁酯会遇水发生溶胶凝胶反应，生成TiO2，从而使得固定TiO2在聚磷腈微球上，同时，聚磷腈微球上的O原子会与Ag+发生配位反应，偶联剂也会键连Ag+，从而使得氯化银中的Ag+也会固定在聚磷腈微球上，从而得到了负载Ag-TiO2聚磷腈微球；该负载Ag-TiO2聚磷腈微球加入ABS塑料后，本身聚磷腈微球就具有良好的阻燃效果，进一步负载Ag和TiO2后，能显著提高ABS塑料的杀菌抗菌抑菌、抗霉防腐的效果，Ag离子具有很好的杀菌效果，而TiO2也能够起到很好的光催化杀菌的效果，从而使得制得的ABS塑料的阻燃、抗菌性显著提高；本专利技术添加的抗氧剂为硫代二丙酸双十二碳醇酯和2，6-三级丁基-4-甲基苯酚的混合物，还能显著提高塑料的抗老化、耐候性能，具有协同增效的作用；本专利技术的抗菌阻燃塑料，具有使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗菌阻燃塑料，其特征在于，由以下原料按重量份制备而成：100-200份ABS树脂、15-30份负载Ag-TiO

【技术特征摘要】
1.一种抗菌阻燃塑料，其特征在于，由以下原料按重量份制备而成：100-200份ABS树脂、15-30份负载Ag-TiO2聚磷腈微球、2-5份抗氧剂、1-3份增塑剂、1-2份相容剂、2-4份聚乙烯蜡、1-2份微晶纤维素；
所述负载Ag-TiO2聚磷腈微球由以下方法制备而成：
S1.聚磷腈微球的合成：将4,4′-二羟基二苯砜溶于有机溶剂后，加入三乙胺,混合均匀，另将六氯环三磷腈溶于另一份有机溶剂中,滴加到上述混合溶液中，滴加完毕后，升温至35-40℃，体系在超声磁力搅拌下反应0.5-1h，反应产物经有机溶剂、去离子水各洗3遍后干燥至恒重，得到聚磷腈微球；
S2.负载Ag-TiO2聚磷腈微球的制备：将钛酸四丁酯和钛酸酯偶联剂溶于有机溶剂中，加入聚乙二醇，充分溶解后，加入步骤S1制得的聚磷腈微球，搅拌反应0.5-1h后，过滤，微球加入氯化银溶液中，升温至70-90℃，反应0.5-1h后，过滤，微球用去离子水洗涤3遍后干燥至恒重，得到负载Ag-TiO2聚磷腈微球。


2.根据权利要求1所述抗菌阻燃塑料，其特征在于，由以下原料按重量份制备而成：120-180份ABS树脂、17-25份负载Ag-TiO2聚磷腈微球、3-4份抗氧剂、1.5-2.5份增塑剂、1.2-1.8份相容剂、2.5-3.5份聚乙烯蜡、1.3-1.7份微晶纤维素。


3.根据权利要求1所述抗菌阻燃塑料，其特征在于，所述有机溶剂选自乙腈、二氯甲烷、三氯甲烷、吡啶、四氢呋喃中的一种或几种的组合；所述聚乙二醇为聚乙二醇200、聚乙二醇400或聚乙二醇600中的一种；所述钛酸酯偶联剂选自TMC-201、TMC-102、TMC-101、TMC-311w、TMC-311、TMC-3、TMC-114、TMC-2、TMC-27、TMC-4、TMC-401中的一种或几种混合。
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【专利技术属性】
技术研发人员：谢珈璐，
申请(专利权)人：谢珈璐，
类型：发明
国别省市：广东;44