一種抗菌as復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明創(chuàng)造屬于改性塑料領(lǐng)域，尤其是涉及一種抗菌AS復(fù)合材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 丙烯腈-苯乙烯(AS)樹(shù)脂是由苯乙烯(St)、丙烯腈(AN)兩種單體為原料共聚合制 得的一種熱塑性塑料。AS樹(shù)脂具有優(yōu)良的性能，有極好的尺寸穩(wěn)定性、電性能、耐磨性、抗化 學(xué)藥品性、染色性，成型加工和機(jī)械加工較好，是一種重要的工程塑料。
[0003] 玻纖增強(qiáng)塑料具有比強(qiáng)度高、耐腐蝕、隔熱、成型收縮率小等優(yōu)點(diǎn)。此外，利用玻纖 增強(qiáng)可以使塑料的拉伸性能大幅度提高。AS樹(shù)脂中加入玻璃纖維可增強(qiáng)AS樹(shù)脂的強(qiáng)度和抗 熱變形能力，還可減小AS樹(shù)脂的熱膨脹系數(shù)。
[0004] 目前，中國(guó)對(duì)塑料制品的抗菌已經(jīng)有一個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。抗菌標(biāo)準(zhǔn)為:抗細(xì)菌率符合I 2 99%的抗菌塑料可以作為強(qiáng)抗菌塑料，抗細(xì)菌率符合I 2 90%的抗菌塑料可以作為有抗 菌作用塑料。但是，現(xiàn)有的AS材料的抗菌性能較差，如何提高AS材料的抗菌性是制約AS材料 廣泛應(yīng)用與發(fā)展的重要因素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明創(chuàng)造旨在提出一種抗菌AS復(fù)合材料及其制備方法，以解決現(xiàn)有 的AS材料抗菌性較差的問(wèn)題。
[0006] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0007] -種抗菌AS復(fù)合材料，按重量百分比計(jì)，包含以下組分:AS樹(shù)脂：39-88.4%，玻璃 纖維：10-30 %，相容劑：1-10%，水母粒1-5 %，偶聯(lián)劑:0.1-1 %，抗靜電劑10-15 %，抗菌劑： 1-3%，助劑1-3%，各組分之和為100% ;所述抗菌劑為光觸媒抗菌劑與銀系無(wú)機(jī)抗菌劑復(fù) 配而成的抗菌劑;所述水母粒按重量百分比計(jì)，包括以下組分：聚丙烯1%_49%;水50%-98% ;礦物填料0.1-5%，各組分之和為100%。
[0008] 進(jìn)一步的，所述抗菌劑中光觸媒抗菌劑與銀系無(wú)機(jī)抗菌劑的重量百分比為1:0.5-2〇
[0009] 進(jìn)一步的，所述抗菌劑中光觸媒抗菌劑與銀系無(wú)機(jī)抗菌劑的重量百分比為1:1。
[0010] 進(jìn)一步的，所述聚丙烯為高熔體強(qiáng)度聚丙烯，在190°C的實(shí)驗(yàn)溫度下，使用長(zhǎng)徑比 為10:1的毛細(xì)管口模，口模到滾輪的距離為24cm，柱塞下降速度為0.10mm/s，牽引滾輪的加 速度為5mm/s 2，聚丙烯熔體強(qiáng)度2 5cN。
[0011] 進(jìn)一步的，所述AS樹(shù)脂為丙烯腈、苯乙烯的共聚物，所述抗靜電劑為永久型抗靜電 劑，其成分中包含金屬鹽和聚氧乙烯。
[0012] 進(jìn)一步的，所述玻璃纖維為長(zhǎng)玻璃纖維或短切玻璃纖維的一種或幾種的混合;優(yōu) 選的，所述長(zhǎng)玻璃纖維為無(wú)堿玻璃纖維，直徑為1〇_16μπι;優(yōu)選的，所述短切玻璃纖維的長(zhǎng)度 為0.2-1〇111111，直徑為8-2(^111。
[0013]進(jìn)一步的，所述相容劑為丙烯酸酯類聚合物或共聚物;其聚合單體為丙烯酸，丙烯 酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸-2-乙基己酯中的一種或幾種。
[0014] 進(jìn)一步的，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑，優(yōu)選的，所述的硅烷偶聯(lián)劑為氨基型硅烷偶 聯(lián)劑，優(yōu)選的，所述的氨基型硅烷偶聯(lián)劑含有的氨基數(shù)目為2個(gè)或2個(gè)以上。
[0015] 本發(fā)明還提供一種抗菌AS復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
[0016] (1)按重量百分比稱取AS樹(shù)脂、相容劑、水母粒、偶聯(lián)劑和助劑在高混機(jī)里混合3-5min;混合均勾，得到預(yù)混料；
[0017] (2)將預(yù)混料置于雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口中，從側(cè)喂料口加入玻璃纖維，進(jìn)行熔 融擠出，造粒干燥，即得。
[0018] 進(jìn)一步的，所述熔融擠出的條件為:一區(qū)溫度180_210°C，二區(qū)溫度190_220°C，三 區(qū)溫度190-230°C，四區(qū)溫度190-240°C，五區(qū)溫度190-240°C，六區(qū)溫度190-240°C，七區(qū)溫 度190-240°C，八區(qū)溫度190-240°C，九區(qū)溫度190-240°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速250-600轉(zhuǎn)/分鐘;雙螺桿 擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比為40:1。
[0019] 相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明創(chuàng)造所述的抗菌AS復(fù)合材料及其制備方法具有以下優(yōu) 勢(shì)：
[0020] 本發(fā)明添加的抗菌劑為光觸媒抗菌劑與銀系無(wú)機(jī)抗菌劑，通過(guò)調(diào)節(jié)抗菌劑中光觸 媒抗菌劑與銀系無(wú)機(jī)抗菌劑的比例及加入復(fù)合材料中的量，制備出的AS復(fù)合材料具有優(yōu)異 的抗菌效果，抗菌率2 90%，可以作為強(qiáng)抗菌塑料。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明創(chuàng)造中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可 以相互組合。
[0022]下面將結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明創(chuàng)造。
[0023]以下實(shí)施例和對(duì)比例中，擠出機(jī)熔融擠出的加工條件如下：一區(qū)溫度180-210°C， 二區(qū)溫度190-220°C，三區(qū)溫度190-230°C，四區(qū)溫度190-240°C，五區(qū)溫度190-240°C，六區(qū) 溫度190-240°C，七區(qū)溫度190-240°C，八區(qū)溫度190-240°C，九區(qū)溫度190-240°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速 250-600轉(zhuǎn)/分鐘;雙螺桿擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比為40:1。
[0024] AS樹(shù)脂選自臺(tái)灣臺(tái)化的NF2200，長(zhǎng)玻纖選自巨石集團(tuán)的ER13-2000-988A，其纖維 直徑為13μηι，線密度為2000tex;短玻纖選自Shenzhen Yataida公司的ECS-13-4 · 5系列，其 玻璃纖維的長(zhǎng)度為4.5_，直徑為13μπι;相容劑選自臺(tái)灣奇美的PMMA CM-207;硅烷偶聯(lián)劑選 自中國(guó)科學(xué)院的ΚΗ-550，ΚΗ-560和ΚΗ-602?？轨o電劑選自三洋化成的PELESTAT6500。所述抗 菌劑為光觸媒抗菌劑與銀系無(wú)機(jī)抗菌劑復(fù)配而成的抗菌劑。其中，光觸媒抗菌劑為銳鈦型 的Ti02，選自華微科技;銀系無(wú)機(jī)抗菌劑選自廣州茵諾威化工有限公司，具體型號(hào)為IPS3。 [0025] 水母粒的制備：
[0026]將不同熔體強(qiáng)度的高熔體強(qiáng)度聚丙烯與礦物填料按表1所示配比進(jìn)行充分的混 合，在擠出機(jī)中擠出條狀聚丙烯，再將其切碎成聚丙烯預(yù)發(fā)泡顆粒；以水為發(fā)泡劑，將聚丙 烯預(yù)發(fā)泡顆粒進(jìn)行發(fā)泡，制備得到高熔體強(qiáng)度的發(fā)泡聚丙烯;將高熔體強(qiáng)度的發(fā)泡聚丙烯 和水在高速混合器中混5-10min，制備得到如表1所示含水量的水母粒，放出待用。
[0027]表1水母粒的各組分含量(重量百分比）
[0028]
[0029] 實(shí)施例1-6及對(duì)比例1-6中抗菌劑中光觸媒抗菌劑與銀系無(wú)機(jī)抗菌劑的質(zhì)量配 比，如表2所示。
[0030] 表2抗菌劑的組成
[0031]
[0032] 實(shí)施例1-6,對(duì)比例6
[0033] -種力學(xué)性能優(yōu)異的玻纖增強(qiáng)AS組合物，其原料配方如表4所示，其制備方法包括 以下步驟：
[0034] 按重量百分比稱取AS樹(shù)脂、相容劑、水母粒、硅烷偶聯(lián)劑、抗靜電劑、抗菌劑和助劑 在高混機(jī)里混合4min;混合均勻，得到預(yù)混料;將預(yù)混料置于雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口中， 從側(cè)喂料口加入玻璃纖維，進(jìn)行熔融擠出，造粒干燥。測(cè)定其性能，具體數(shù)據(jù)列于表6。
[0035] 對(duì)比例1-3
[0036] -種力學(xué)性能優(yōu)異的玻纖增強(qiáng)AS組合物，其原料配方如表4所示，其制備方法包括 以下步驟：
[0037] 按重量百分比稱取AS樹(shù)脂、相容劑和助劑在高混機(jī)里混合4min;混合均勻，得到預(yù) 混料;將預(yù)混料置于雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口中，從側(cè)喂料口加入玻璃纖維，進(jìn)行熔融擠 出，造粒干燥。測(cè)定其性能，具體數(shù)據(jù)列于表6。
[0038] 對(duì)比例4
[0039] -種力學(xué)性能優(yōu)異的玻纖增強(qiáng)AS組合物，其原料配方如表4所示，其制備方法包括 以下步驟：
[0040] 按重量百分比稱取AS樹(shù)脂、硅烷偶聯(lián)劑、和助劑在高混機(jī)里混合l_3min;混合均 勻，得到預(yù)混料;將預(yù)混料置于雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口中，從側(cè)喂料口加入玻璃纖維，進(jìn) 行熔融擠出，造粒干燥。測(cè)定其性能，具體數(shù)據(jù)列于表6。
[0041 ] 對(duì)比例5
[0042] -種力學(xué)性能優(yōu)異的玻纖增強(qiáng)AS組合物，其原料配方如表4所示，其制備方法包括 以下步驟：
[0043] 按重量百分比稱取AS樹(shù)脂，水母粒、抗靜電劑、抗菌劑和助劑在高混機(jī)里混合 4min;混合均勻，得到預(yù)混料;將預(yù)混料置于雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口中，從側(cè)喂料口加入 玻璃纖維，進(jìn)行熔融擠出，造粒干燥。測(cè)定其性能，具體數(shù)據(jù)列于表6。
[0044]實(shí)施例和對(duì)比例得到的玻纖增強(qiáng)AS組合物采用以下方法測(cè)試其相關(guān)性能：
[0045] (1)氣味測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)：
[0046]對(duì)車內(nèi)揮發(fā)性氣體和氣味的測(cè)試包括人的感覺(jué)測(cè)試和嚴(yán)格的儀器測(cè)試。本專利按 德國(guó)大眾汽車公司VW's PV3900E標(biāo)準(zhǔn)