【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于抗菌塑料，具体涉及一种abs复合抗菌塑料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、abs树脂是一种坚韧而有刚性的通用热塑性合成树脂，被广泛应用于桌椅、玩具的零部件等教玩具行业。这些abs制品提供了便捷性，但忽视了材料本身的功能性，在日积月累的过程中容易藏污纳垢，滋生大量细菌，从而威胁到与其长期密切接触的青少年的身体健康。目前，市面上主流采用将银离子抗菌剂引入abs中，赋予其抗菌特性，但这类该抗菌剂成本较高，可能存在金属离子迁移而导致抗菌性能劣化，甚至危害到使用者的身体健康的风险。
2、19世纪以后，氧化锌不仅被用于化妆品中，包括防晒霜、牙膏和洗发水，锌也被用作食品添加剂。氧化锌纳米颗粒具有非特异性活性、粒径小、比表面积大、成本低和效率高等特点，对多种细菌具有较强的抗微生物能力，对人体细胞的毒性较低。但不幸的是氧化锌纳米颗粒的抗菌性是光催化和金属离子溶出两种抗菌机理共同作用的结果，当无光照时仅由金属离子溶出抗菌，导致在阴暗处抑菌效果较差。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种abs复合抗菌塑料及其制备方法和应用，本专利技术提供的abs复合抗菌塑料在有无光照条件下均具有优异的抗菌性能，且抗菌能力长效稳定。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种abs复合抗菌塑料，包括abs塑料、分散在abs塑料中且与abs塑料通过硅烷偶联剂连接的抗菌剂，还包括增韧剂和分散剂；
4、所述抗
5、优选的，所述季铵盐改性sio2纳米颗粒和纳米氧化锌的质量比为(1～2):(1～2)。
6、优选的，所述abs塑料和抗菌剂的质量比为50:(4～10)。
7、优选的，所述季铵盐改性sio2纳米颗粒的粒径为10～200nm；所述纳米氧化锌的粒径为200nm～1μm。
8、优选的，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和n-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。
9、优选的，所述abs塑料和硅烷偶联剂的质量比为50:(2～5)。
10、本专利技术还提供了上述技术方案所述abs复合抗菌塑料的制备方法，包括以下步骤：
11、将abs塑料、硅烷偶联剂、抗菌剂、增韧剂和分散剂混合，依次进行挤出和成型，得到abs复合抗菌塑料。
12、优选的，所述挤出的温度为180～240℃。
13、优选的，所述成型为注塑成型；所述注塑成型的温度为220～240℃。
14、本专利技术还提供了上述技术方案所述abs复合抗菌塑料或上述技术方案所述制备方法制备的abs复合抗菌塑料在教具和/或玩具中的应用。
15、本专利技术提供了一种abs复合抗菌塑料，包括abs塑料、分散在abs塑料中且与abs塑料通过硅烷偶联剂连接的抗菌剂，还包括增韧剂和分散剂；所述抗菌剂包括季铵盐改性sio2纳米颗粒和纳米氧化锌。
16、本专利技术提供的abs复合抗菌塑料中纳米氧化锌的抗菌机制主要分为三种作用：一是纳米氧化锌连续释放锌离子，锌离子会进入细胞膜后破坏细胞膜，进而杀死细菌。二是纳米氧化锌可以与细菌表面的细胞壁相互作用，破坏细菌的细胞壁，导致内容物被释放从而杀灭细菌。三是在紫外线的照射下,纳米氧化锌会产生空穴电子对，电子和空穴分别从导带和价带迁移到氧化锌颗粒表面，表面吸附的水或羟基被转变成氢氧自由基，吸附的氧气转变成活性氧，氢氧自由基和活性氧具有极强的化学活性，能与大多数有机物发生反应从而杀死大多数细菌和病毒。从以上机理看，紫外照射时，三种抑菌机制共同作用高效杀灭细菌。而无光照时，第三种机制无法起效，导致纳米氧化锌的抑菌效果下降，此时，复合材料中存在的季铵盐改性sio2纳米颗粒显示出辅助增效效果，季铵盐通过吸附到菌体表面，疏水基插入类脂层，改变细胞膜的通透性，破坏膜结构，影响细胞代谢过程，进而菌体死亡，弥补了纳米氧化锌在无光照下抑菌效果的不稳定性，通过复合季铵盐改性sio2纳米颗粒的方式协同增效使abs复合抗菌塑料在有无光照条件下均具有优异的抗菌性能，且抗菌能力长效稳定。实施例结果表明，本专利技术提供的abs复合抗菌塑料在有光照条件和无光照条件下对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率分别大于99％和98％，抗菌能力长效稳定。
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1.一种ABS复合抗菌塑料，其特征在于，包括ABS塑料、分散在所述ABS塑料中且与ABS塑料通过硅烷偶联剂连接的抗菌剂，还包括增韧剂和分散剂；
2.根据权利要求1所述的ABS复合抗菌塑料，其特征在于，所述季铵盐改性SiO2纳米颗粒和纳米氧化锌的质量比为(1～2):(1～2)。
3.根据权利要求1或2所述的ABS复合抗菌塑料，其特征在于，所述ABS塑料和抗菌剂的质量比为50:(4～10)。
4.根据权利要求1所述的ABS复合抗菌塑料，其特征在于，所述季铵盐改性SiO2纳米颗粒的粒径为10～200nm；所述纳米氧化锌的粒径为200nm～1μm。
5.根据权利要求1所述的ABS复合抗菌塑料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。
6.根据权利要求1或5所述的ABS复合抗菌塑料，其特征在于，所述ABS塑料和硅烷偶联剂的质量比为50:(2～5)。
7.权利要求1～6任一
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述挤出的温度为180～240℃。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述成型为注塑成型；所述注塑成型的温度为220～240℃。
10.权利要求1～6任一项所述ABS复合抗菌塑料或权利要求7～9任一项所述制备方法制备的ABS复合抗菌塑料在教具和/或玩具中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种abs复合抗菌塑料，其特征在于，包括abs塑料、分散在所述abs塑料中且与abs塑料通过硅烷偶联剂连接的抗菌剂，还包括增韧剂和分散剂；
2.根据权利要求1所述的abs复合抗菌塑料，其特征在于，所述季铵盐改性sio2纳米颗粒和纳米氧化锌的质量比为(1～2):(1～2)。
3.根据权利要求1或2所述的abs复合抗菌塑料，其特征在于，所述abs塑料和抗菌剂的质量比为50:(4～10)。
4.根据权利要求1所述的abs复合抗菌塑料，其特征在于，所述季铵盐改性sio2纳米颗粒的粒径为10～200nm；所述纳米氧化锌的粒径为200nm～1μm。
5.根据权利要求1所述的abs复合抗菌塑料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏尚州，卢小菊，孟鸳，黄中华，
申请(专利权)人：育才控股集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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