一种抗菌ABS组合物及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种抗菌ABS组合物。包含共混的ABS树脂和负载型抗菌剂，其中以ABS树脂为100重量份计，负载型抗菌剂为0.1～15份；所述负载型抗菌剂为粉末橡胶负载的抗菌剂，包含有机抗菌剂及粉末橡胶，其中抗菌剂负载在粉末橡胶上。所述粉末橡胶包括丁苯粉末橡胶和羧基丁苯粉末橡胶中的至少一种。由将常温液态的有机抗菌剂或是有机抗菌剂溶液与所述粉末橡胶混合至均匀静置，直至粉末橡胶将常温液态有机抗菌剂或是有机抗菌剂溶液吸收后即得到所述负载型抗菌剂。由此得到的抗菌ABS组合物具有抗菌效果好、颜色好、成本低、安全性高等优点，其制备工艺简单、易于操作，适于工业化应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及塑料加工领域，进一步地说，是涉及一种抗菌ABS组合物及其制备方法。
技术介绍
ABS树脂是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，具有优良的抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能，同时还具有易于加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表和建筑等工业领域。随着塑料工业的不断发展，塑料制品在人民生活和工业生产中已成为不可或缺的产品。然而，在温度、湿度等客观条件适宜时，细菌、霉菌等有害微生物就会在塑料制品上滋生蔓延，严重影响了人们的日常生活和身体健康。目前，ABS树脂广泛应用于与人民生活息息相关的家电产品、日用品、卫生洁具、冰箱板材及室内装饰板材等方面，因此研究和开发抑菌防霉的ABS塑料可以使制品具有卫生自洁功能，与常规的化学和物理消毒方法相比，具有时效长、经济方便等特点，因此成为抗菌塑料研究的热点之一。制备抗菌塑料组合物的具体方法是将基体树脂、抗菌剂以及工艺助剂按照一定比例混合均匀，然后直接熔融共混制备具有抗菌功能的改性树脂，最后通过各种塑料成型加工方法(如挤出、注塑、流延、吹塑、吸塑等)制造各种抗菌制品。目前，市场上所采 用的抗菌剂主要包括无机、有机抗菌剂两大类。其中，无机抗菌剂主要是负载抗菌性金属离子(如银离子、锌离子、铜离子等中的一种或几种)的无机物，可用于负载的载体种类很多，包括沸石(天然或合成沸石)、磷酸锆、可溶性玻璃、磷酸钙、硅胶等，例如专利US4906464，US4911898, US4059678, US5296238,US6939820, CN1323588C等介绍的载银、锌离子无机抗菌剂。有机抗菌剂按其结构进行划分，包括季铵盐类、季膦盐类、咪唑类、吡啶类、有机金属类等，目前市场上广泛使用的有机抗菌剂有噻菌灵、百菌清、多菌灵、吡啶硫酮锌、2-正辛基-4-异噻唑-3酮(OIT)、4，5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮(DCOIT)、10，10'-氧联吩噁吡(OBPA)、正丁基苯并异噻唑啉酮(BBIT)、3_碘-2-炔丙基丁基氨基甲酸酯(IPBC)坐寸ο无机抗菌剂具有安全性闻、耐热性好、杀菌持久等特点，然而其杀菌不具有即时性，由于采用贵金属导致其价格较高。有机抗菌剂具有杀菌速度快、抗菌防霉效果好，使用范围广等优点，但也存在易产生耐药性、耐热性差等问题，由于有机抗菌剂与一般无机载体的相容性较差，不利于负载使用，一般直接将其添加到塑料中进行使用，因此不像无机抗菌剂那样缓慢释放金属离子而具有抗菌持久性，在使用过程中易迁出、使用寿命短。为了弥补单一抗菌剂的不足，通过将无机和有机抗菌剂复配制备复合抗菌剂，提高抗菌剂的抗菌效果成为近年来抗菌塑料研究的热点
技术实现思路
:因此，针对现有技术中的问题，本专利技术的目的之一是提供一种抗菌ABS组合物，该抗菌ABS组合物具有良好的抗菌效率，良好的耐水性，并且具有长的抗菌时效性。本专利技术的另一目的是提供所述抗菌ABS组合物的制备方法。该制备方法工艺简单、易于操作，适于工业化应用。本专利技术所述的一种抗菌ABS组合物，包含有共混的ABS树脂和负载型抗菌剂，其中以ABS树脂为100重量份计，负载型抗菌剂为0.1 15份，优选为0.5 13份。以上所述负载型抗菌剂为粉末橡胶负载的抗菌剂，包含有机抗菌剂及粉末橡胶，其中抗菌剂负载在粉末橡胶上。所述粉末橡胶为丁苯粉末橡胶、羧基丁苯粉末橡胶、丙烯酸酯类粉末橡胶中的至少一种。该负载型抗菌剂与ABS树脂相容性好，可提高对ABS树脂的抗菌效率，延长抗菌时效性和耐水性。以上所述粉末橡胶为具有交联结构的粉末橡胶，其橡胶粒子为均相结构，凝胶含量大于或等于60% wt,优选为大于或等于75% wt,更优选大于或等于80% wt ;其橡胶粒子平均粒径为20 500nm，更优选为30 200nm，最优选为50 150nm。以上所述负载型抗菌剂由以下方法之一制备而得:(I)将常温液态有机抗菌剂与所述粉末橡胶混合至均匀后静置，直至粉末橡胶将常温液态有机抗菌剂吸收。所述常温液态有机抗菌剂含量过低，所得所述粉末橡胶负载的抗菌剂的杀菌效率较低，如果常温液态有机抗菌剂含量过高会导致粉末橡胶无法完全吸收，并且造成负载抗菌剂的粉末橡胶抱团，不利于其在抗菌塑料的加工应用。因此，该方法中粉末橡胶和有机抗菌剂的重量比为100: 0.3 100: 50，优选为100: 5 100: 30，更优选为100: 10 100: 20。 (2)将有机抗菌剂溶液与所述粉末橡胶混合至均匀后静置，直至粉末橡胶将有机抗菌剂溶液吸收。有机抗菌剂为常温固态时，由于无法被吸附到粉末状的粉末橡胶颗粒内，所以需要将其制备成溶液便于吸附；至于常温液态的有机抗菌剂也可根据需要将其溶于增塑剂支持溶液来负载到粉末橡胶上。因此，本方法中所述有机抗菌剂溶液为常温液态和/或常温固态的有机抗菌剂溶于增塑剂而得到的溶液。如果有机抗菌剂溶液用量过低，那样制备的粉末橡胶负载的抗菌剂中抗菌剂含量过低，导致其杀菌效率较低，如果有机抗菌剂溶液用量过高，会导致粉末橡胶无法完全吸收，并且造成负载后的粉末橡胶抱团，不利于其在抗菌塑料的加工中应用。因此，该方法中粉末橡胶与有机抗菌剂溶液的重量比为100: I 100: 50，优选为 100: 10 100: 40，更优选为 100: 20 100: 30。当所述有机抗菌剂溶液为常温固态有机抗菌剂溶于增塑剂而得到的溶液时，有机抗菌剂含量过低，会导致其负载于粉末橡胶中后，含量更低，抗菌效率下降；如果有机抗菌剂的含量过高，会导致增塑剂中无法溶解过多的抗菌剂，不利于抗菌剂在粉末橡胶中的负载。因此，其中所述常温固体有机抗菌剂与增塑剂的重量比为1: 100 15: 100，优选为5: 100 10: 100。当所述有机抗菌剂溶液为常温液态有机抗菌剂溶于增塑剂而得到的溶液时，其中所述有机抗菌剂与增塑剂之间的重量比为1: 100 100: 1，优选20: 100 100: 50，更优选为30: 100 100: 100。更具体的，在方法(2)中所述有机抗菌剂溶液为常温液态和常温固态的有机抗菌剂溶于增塑剂而得到的溶液时，是先将常温固态有机抗菌剂溶于增塑剂，再将常温液态有机抗菌剂加入混合均匀而得。以上所述负载型抗菌剂的制备方法中，将粉末橡胶与常温液态有机抗菌剂或是有机抗菌剂溶液混合，由于粉末橡胶的高度交联结构，可以在浓度梯度的作用下将有机抗菌剂吸收到粉末橡胶的内部和表面。从而得到这种特殊的粉末橡胶负载的抗菌剂。本专利技术抗菌热塑性塑料组合物的负载型抗菌剂中所述的粉末橡胶可以选用现有技术中符合上述参数要求的各种丁苯粉末橡胶、羧基丁苯粉末橡胶、丙烯酸酯类粉末橡胶中的至少一种，优选中国专利CN1402752A所公开的全硫化丁苯粉末橡胶、全硫化羧基丁苯粉末橡胶、全硫化丙烯酸酯类粉末橡胶中的至少一种。该种粉末橡胶是指凝胶含量达到60wt%或更高,更优选75wt%或更高 ,干燥后无需加隔离剂即可自由流动的橡胶微粉。该全硫化粉末橡胶的粒径在20nm 2000nm之内。该全硫化粉末橡胶中的每一个微粒都是均相的，即单个微粒在组成上都是均质的。在现有显微技术的观察下微粒内没有发现分层、分相等不均相的现象。该全硫化粉末橡胶是通过将橡胶胶乳辐照交联而将橡本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗菌ABS组合物，包含有共混的ABS树脂和负载型抗菌剂，其中以ABS树脂为100重量份计，负载型抗菌剂为0.1～15份；所述负载型抗菌剂为粉末橡胶负载的抗菌剂，包含有机抗菌剂及粉末橡胶，其中抗菌剂负载在粉末橡胶上；其由以下方法之一制备而得：(1)将常温液态有机抗菌剂与粉末橡胶混合至均匀后静置，直至粉末橡胶将常温液态有机抗菌剂吸收；其中粉末橡胶和有机抗菌剂的重量比为100∶0.3～100∶50；(2)将有机抗菌剂溶液与所述粉末橡胶混合至均匀后静置，直至粉末橡胶将有机抗菌剂溶液吸收；所述有机抗菌剂溶液为常温液态和/或常温固态的有机抗菌剂溶于增塑剂而得到的溶液；粉末橡胶与有机抗菌剂溶液的重量比为100∶1～100∶50；其中常温固态有机抗菌剂与增塑剂的重量比为1∶100～15∶100；常温液态有机抗菌剂与增塑剂的重量比为1∶100～100∶1；以上的方法中所述粉末橡胶为具有交联结构的粉末橡胶，其橡胶粒子为均相结构，凝胶含量大于或等于60％wt，平均粒径为20～500nm；所述粉末橡胶包括丁苯粉末橡胶、羧基丁苯粉末橡胶、丙烯酸酯类粉末橡胶中的至少一种。

【技术特征摘要】
1.一种抗菌ABS组合物，包含有共混的ABS树脂和负载型抗菌剂，其中以ABS树脂为100重量份计，负载型抗菌剂为0.1 15份；所述负载型抗菌剂为粉末橡胶负载的抗菌齐U，包含有机抗菌剂及粉末橡胶，其中抗菌剂负载在粉末橡胶上；其由以下方法之一制备而得: (1)将常温液态有机抗菌剂与粉末橡胶混合至均匀后静置，直至粉末橡胶将常温液态有机抗菌剂吸收；其中粉末橡胶和有机抗菌剂的重量比为100: 0.3 100: 50 ； (2)将有机抗菌剂溶液与所述粉末橡胶混合至均匀后静置，直至粉末橡胶将有机抗菌剂溶液吸收；所述有机抗菌剂溶液为常温液态和/或常温固态的有机抗菌剂溶于增塑剂而得到的溶液；粉末橡胶与有机抗菌剂溶液的重量比为100:1 100: 50;其中常温固态有机抗菌剂与增塑剂的重量比为1: 100 15: 100 ;常温液态有机抗菌剂与增塑剂的重量比为1: 100 100:1 ; 以上的方法中所述粉末橡胶为具有交联结构的粉末橡胶，其橡胶粒子为均相结构，凝胶含量大于或等于60% wt，平均粒径为20 500nm ;所述粉末橡胶包括丁苯粉末橡胶、羧基丁苯粉末橡胶、丙烯酸酯类粉末橡胶中的至少一种。2.根据权利要求1所述的抗菌ABS组合物，其特征在于: 所述负载型抗菌剂的制备方法(I)中，粉末橡胶和常温液态有机抗菌剂的重量比为优选为 100: 5 100: 30，优选为 100: 10 100: 20。3.根据权利要求1所述的抗菌ABS组合物，其特征在于: 所述负载型抗菌剂的制备方法⑵中，粉末橡胶与有机抗菌剂溶液的重量比为100: 10 100: 40，优选为 100: 20 100: 30。4.根据权利要求1所述的抗菌ABS组合物，其特征在于: 所述负载型抗菌剂的制备方法(2)中，常温固态有机抗菌剂与增塑剂的重量比为5: 100 10: 100。5.根据权利要求1所述的抗菌ABS组合物，其特征在于: 所述负载型抗菌剂的制备方法(2)中，常温液态有机抗菌剂与增塑剂的重量比为20: 100 100: 50，优选为 30: 100 100: 100。6.根据权利要求1所述的抗菌ABS组合物，其特征在于: 所述负载型抗菌剂中粉末橡胶的橡胶粒子凝胶含量大于或等于75% Wt07.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：初立秋，张师军，李杰，张丽英，邵静波，刘涛，邹浩，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：