专利名称：热固性氨基树脂抗菌、杀菌材料及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种抗菌、杀菌材料及其制备方法和应用，更特别的涉 及一种热固性M树脂抗菌、杀菌材料及其制备方法和应用。
背景技术：
在日常生活中人们接触塑料餐具、筷子、饮水用具最多的物品之一， 然而塑4牛表面往往沾染和兹生有多种传染疾病或条件致病的细菌，对人 们身体健康造成很大的威协。筷子用木也对绿色环境造成掠夺开发和破 坏。
2000年12月由本申请人申报的专利名称为"抗菌餐饮具塑料的生 产方法"中存在诸多方面的问题，有取才用料方面的错误，而实际无法 加工生产。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种热固性氨基树脂抗菌杀菌材料及其制 备方法和应用。
本发明的这个以及其他目的将通过下列详细说明和描述来进一步展 开和阐述。
本发明的热固性M树脂抗菌杀菌材料，由以下成分組成 20 - 70重量份的热固性M树脂， 0. 1 - 8重量份抗菌剂，
20 - 70重量份填料或植物降解粉材料， 0.1 - 5重量份助剂。
进一步的，本发明的热固性氨基树脂抗菌杀菌材料，由以下成分组
成30 - 60重量份的热固性氨基树脂， 0. 5 - 5重量份抗菌剂，
30 - 60重量份填料或植物降解粉材料， 0. 5 - 5重量份助剂。
可以选择的是，本发明的热固性M树脂抗菌杀菌材料，由以下成分 组成
30 - 60重量份的热固性氨基树脂， 0. 5 - 5重量份抗菌剂，
30 - 60重量份填料或植物降解粉材料， 1.0-5重量份助剂
在本发明的热固性氨基树脂抗菌杀菌材料中，所述的热固性氨基树 脂是氨基树脂或三聚氰胺改性不饱和聚脂，或者是热固性M树脂(如 濮阳密胺塑料厂生产),三聚氰氨甲醛树脂(如濮阳天安企业集团生产)， 醚化脲醛树脂、笨鸟胺甲醛树脂及它们共缩聚的树脂，进口的氨基树脂， CZ-T、 CZ-N、氨基罩光粉、三聚氰氨改性不饱和聚脂、(如燕山石化 公司化工三厂生产)等。所述的填料或植物降解粉材料是a -纤维素、 木粉或无机填料如玻璃纤维和云母。所述的抗菌剂是纯天然山梨酸提取 物、银沸石、银玻璃珠、4Mfe胶、聚吡啶、磷酸钬盐、银活性炭或聚苯 乙烯己酰脲，抗菌剂能耐90。C以上高温，抗菌、杀菌效果达到>99.9% 以上。所述的助剂是偶联剂、固化剂、着色剂、润滑剂、稳定剂、增塑 剂或促进剂。所述的促进剂是硬脂酸锌、硬脂酸钧、硬脂酸铝、硬脂酸 已脂，硬脂酸或甘油脂。
本发明的热固性氨基树脂抗菌杀菌材料的制备方法，可以釆用模塑 的方法，包括将上述的热固性氨基树脂抗菌杀菌材料预热，温度控制在 60°C-140°C，时间为1-5分钟，然后将预热的原料》t^模具内，经加 热、加压、固化成型为抗菌杀菌制成品。
本发明的热固性氨基树脂抗菌杀菌材料的制备方法，可以釆用注射成型的方法，包括将上述的热固性氨基树脂抗菌杀菌材料加入料筒内， 通过对料筒外加热及利用螺杆旋转时产生与料摩擦热，对其进行内外加 热，使其熔融而产生流动性，在螺杆的强大压力下，将稠胶状的熔融料
通过喷嘴，注入模具的浇口、流道并充满型腔，温度控制60°C - 15(TC， 在压力80 - 260Mpa下，进行固化^J左，经0. 3min- 6min保压后，即固 化成型。
本发明的热固性M树脂抗菌杀菌材料的用途，可以作为餐具或食 品用途ljfr。
本发明的抗菌杀菌原理是富有抗菌杀菌剂粉的高速离子接触微病 源生物时，带正电荷的抗菌杀菌成份接触到带负电荷的^:生物细胞后， 由库仑力作用，相互吸附，产生孩史动力效应， -使两者牢固结合，导致带 正电荷离子有效地击穿细胞膜，进入病源微生物内与微生物内蛋白质上 巯基、氨基发生反应，使病源微生物蛋白质结构破坏，病源蛋白质变性， 造成病源微生物无法呼吸、代谢和繁殖，直至死亡，达到无病源菌可传 播的效果。
在使用杀菌剂粉时，根据使用基料的理化特性认真选择，使其既具 有上述功能又符合緩解原理的光催化活性氧机理。
本发明与传统使用的塑料餐具相比，由于上述聚合物与抗菌剂粉之 一得到优秀配伍加工后，产生对苯兰阳性菌、黄曲霉菌、酵母菌、大肠 杆菌、肺炎克雷伯杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、耐甲氧青霉、 绿脓杆菌、普通变形杆菌、亚麻短菌、链霉菌、真菌、藤黄叠球菌、白 色念球菌、黑曲霉、黄曲霉、土曲霉、出芽短梗霉、宛氏拟青霉、绳状 毛壳霉、赭绿青霉、索青霉、桔青霉、岛青霉、柄帚霉、总状毛霉、绿色森霉，构巢曲霉、紫红红球菌300多种致病微生物有强烈的抑制和杀 灭作用。同时，无机活性组分可持续长期的抗菌杀菌。不会影响餐具的 物理性能，更不会对人体造成危害。餐具使用后只需要清水洗净，无需 再进行消毒灭菌工作就能达清洁、卫生。
本发明是由热固性J^树脂、填料或植物降解粉材料(市售产品)、 抗菌杀菌剂粉、偶联剂、固化剂、着色剂、润滑剂、稳定剂、增塑剂等 组分用湿法生产制成的。1、其热固性树脂采用反应程度较浅的缩聚物， 此时树脂粘度小，便于浸渍填料，并可保有在较长的生产周期，进行干 燥后仍有适当的拉西格流动性。2、填料是a-纤维素，其次是木粉或 无机填料(如玻璃纤维、云母等)。所用a -纤维素是漂白的纯净的纤维 素，用量过小模型料粉流动性大，制成品强度低，反之，用量过多时， 模型料粉流动性小，制品表面不光滑，耐水性降低。3、抗菌杀菌剂粉不 仅需要具有高效、广i普的抗菌性能，抗菌杀菌持久性好，保持热固性模 型粉料能长期抗菌杀菌，同时无毒无异味，对制品和环境无污染。而且 要与热固性氨树脂相容性优良配伍性恰到好处，对制品的物理性能没有 不良影响，颜色稳定，在保存和使用过程不变色。要充分考虑到热固性 模型粉料、三聚氰胺改性不饱和聚酯、PBT加工过程中高热、高压、强 剪切等苛刻条件对杀菌剂粉的影响，要求在生产加工过程中不分解、不 变质。本发明采用二种以上的抗菌杀菌剂粉是纯天然山梨酸提取物。无 机抗菌剂是银沸石、银玻璃珠、《 胶。高分子合成抗菌剂粉是聚吡啶。 使用量是物料总量的0. 1-8%,控制温度在60。C-90°C, PH值控制5 -11;通常情况是在混炼，捏和或复配过程中加入。4、固化剂要求具有 一定的潜伏性，本发明使用的是邻苯二曱酸或苯甲酸。5、着色剂是使用着色能力强的颜料， 一定要分歉均匀。在加工高温和长期的日光照射时
不变色，更不会,人制品中析出。用量为物料量的0.01-0.6重量^分。6、 润滑剂在压制、注射成型时可提高物料的流动性，有助于制品从模具中 脱出，常用的润滑剂为硬脂酸金属盐，如钙、铝、镁、环己脂，其用量 时物料量的0. 1 - 2 % 。
本发明采用氨基树脂，若是摩尔比三聚氰胺曱醛=1: (1.5-3.8) 重量份。条件为温度65。C-98。C， PH值控制在5. 5 - 10,进行加成的 反应，形成羟甲基三聚氰胺。树脂溶液的粘度控制10-50S/25°C,加入 漂白的纤维或玻璃纤维，再加入抗菌、杀菌剂并分及其他助剂进行捏和， 时间为0. 5 - 4小时。》欠料进入干燥机烘干，然后经球磨才肖磨后筛制成 热固性抗菌杀菌模型料粉KAY (河南省长垣联轴器厂生产)
抗菌杀菌餐具、筷子、饮水用具的压制成型是将得到热固性氨基抗 菌粉料(KAY)预热，可采用红外线加热或高频加热的方法进4亍，温度控 制在60°C-14(TC。时间视其干燥程度而定。然后将预热的原料放入模 具内，经加热、加压、固化成型为抗菌杀菌制成品。
对不同型状的制品，尽管它们所使用的原材料组成不同，但其压制 成型的原理及过程基本相同。成型工艺的主要特点是①模压的过程中 不仅是树脂流动，而且抗菌杀菌剂粉和填料也随树脂流动，充满模腔的 各个部位；②每次排气时间为2S-25S;③固化时间通常控制30秒至15 分钟；④才莫具温度控制在120。C-195°C;⑤排气操作要迅速， 一定在原 料尚处于可塑状态时完成，否则原料硬化后影响制品性能A^观质量。
注射热固性抗菌杀菌餐具成型原理是将得到的抗菌原料(KAY)加
入料筒内，通过对料筒外加热及利用螺杆旋转时产生与料摩擦热，对其进行内外加热，使其熔融而产生流动性，在螺杆的强大压力下，将稠胶
状的熔融料通过喷嘴，注入^f莫具的浇口、流道并充满型腔，温度控制60 °C-19(TC,在压力80 - 260Mpa下，进行固化反应，经一^殳时间保压后， 即固化成型。然后打开注射模具，即得到抗菌杀菌餐具、筷子、饮水用 具。
用注射成型或压制成型两种生产方式，对原材料理化性能要求有所 不同，由于热固性粉料、氛基改性不饱和聚脂模粉料和PBT是在一定温 度和高压力下和抗菌杀菌粉剂配伍聚合，它们的缩聚性和固化性能都有 不同程度的降低。所以必须在注射成型前，使用增塑剂增强注射料的柔 韧性和流动性；使用少量固化促进剂，促使抗菌杀菌材料在型腔中热压 条件下快速固化，使其成型周期缩短。固化剂通常使用氧化4美，用量物 料的0.1 - 3. 0重量份。
用于制作餐具的基料可以是热固性模型料粉；不饱和聚酯类、氨基 树脂类、醇酸树脂类，芳烷醚类等材料中的一种按其配伍属性优越的原 则，选用以下l种或几种季铵盐、壳聚糖、聚吡咬、银沸石、银活性 炭、噻唑类。抗菌纳米材料等。其制作工艺是在基料生产过程中加入 适量的抗菌剂粉；也可以直接在原料中加入适量的抗菌粉，经聚合反应、 复配、脱水、干燥、造粉；通过液压机或注射加工成抗菌杀菌餐具。
本发明的产品对黄曲霉、绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠肝菌、 紫红红球菌、白色念球菌、出芽大兰杆菌等300多种有害微生物均具有 持续长效，广语、强力杀菌和抑制作用，其成品具有卫生自洁功能。同 时餐具图案丰富、色泽光亮、无污染、耐沸水、仿瓷效果非常逼真，这 就卓有成效的避免细菌和疾病地传播。经国家权威机构检测对人体安全无毒，符合国家颁布GB9690-1988卫生标准。其制品抗菌效果，符合部 颁QB/T2591-2003标准，同时符合国际抗菌效果的标准。
在本发明中使用的所有原材料等均是常规使用的，可以从市场购 得。在本发明中，如非特指，所有的量、百分比均为重量单位。
下面结合实施例对本发明进行具体的描述。由技术常识可知，本发 明可以通过其他的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因 此，下列实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。 所有在本发明范围内或等同本发明的范围内的改变均被本发明包含。
图l是压制成型工艺流程图； 图2是注射成型工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
按以下重量比称取各原料
50重量份的热固性氨基树脂(河南省濮阳密胺塑料厂生产)，3重量 份抗菌剂(纯天然山梨酸提取物)，45重量份oc -纤维素，2重量份助剂 (常规塑料加工使用的偶联剂、固化剂、着色剂、润滑剂、稳定剂、增 塑剂等)
将上述原料混合，搅拌均匀，在50°C - ll(TC环境下烘干0. 5小时， 制成抗菌材料，再经液压机注射机加工成抗菌杀菌餐具。 实施例2
按以下重量比称取各原料
47重量份的三聚氰氨曱醛树脂(濮阳天安企业集团生产)，2重量份抗菌剂(银沸石)，57重量份木粉，3重量份助剂(常规塑料加工使用的 偶联剂、固化剂、着色剂、润滑剂、稳定剂、增塑剂等)
将上述原料混合，搅拌均匀，在50°C - 110。C环境下烘干1. 0小时， 制成抗菌材料，再经液压机注射机加工成抗菌杀菌餐具。 实施例3
按以下重量比称取各原料
50重量份的醚化脲醛树脂，3.5重量份抗菌剂(聚吡啶)，42重量 份植物P争解粉材料(濮阳天安企业集团生产)，4. 5重量份助剂(常规塑 料加工使用的偶联剂、固化剂、着色剂、润滑剂、稳定剂、增塑剂等)
将上述原料混合，搅拌均匀，在7(TC。C环境下烘干1.2小时，制成 抗菌材料，再经液压机注射机加工成抗菌杀菌餐具。 实施例4
按以下重量比称取各原料
35重量份的热固性M树脂(河南省濮阳密胺塑料厂生产)，4. 5重 量份抗菌剂(聚吡咬)，56重量份植物降解粉材料(贌阳天安企业集团 生产)，4. 5重量份助剂(常规塑料加工使用的偶联剂、固化剂、着色剂、 润滑剂、稳定剂、增塑剂等)
在基料生产过程中的树脂与填料反应、捏合或聚合工段加入抗菌剂， 制成抗菌材料，经液压才几或注射才几加工成抗菌餐具。 实施例5
按以下重量比称取各原料
45重量份的醚化脲醛树脂，3.5重量份抗菌剂(^L^:胶)，48重量 份植物降解粉材料(濮阳天安企业集团生产)，3. 5重量份助剂(常规塑
ii料加工使用的偶联剂、固化剂、着色剂、润滑剂、稳定齐)、增塑剂等)
将上述得到的热固性氨基抗菌粉料(KAY)预热，可采用红外线加热 或高频加热的方法进4亍，温度控制在6(TC-14(TC。时间为0. 5小时。 然后将预热的原剩-》文入才莫具内，经加热、加压、固化成型为抗菌杀菌制 成品。
其工艺流程是原料、干燥预热、闭模、1次排气、贴花、固化、 罩光、2次排气、脱模、冷却、整理、抛光和成品。抗菌杀菌剂粉和填 料随树脂流动，充满模腔的各个部位。每次排气时间为2S-25S，固化 时间通常控制30秒至15分钟。模具温度控制在120°C - 1"。C。排气操 作要迅速， 一定在原料尚处于可塑状态时完成，否则原料硬化后影响制 品性能4观质量。 实施例6
按以下重量比称取各原料
51重量份的醚化脲醛树脂，3.0重量4分抗菌剂(4rt胶)，44重量 份植物P争解粉材料(濮阳天安企业集团生产)，2. 0重量份助剂(常规塑 料加工使用的偶联剂、固化剂、着色剂、润滑剂、稳定剂、增塑剂等)
将上述得到的原料(KAY )加入料筒内，通过对料筒外加热及利用螺 杆旋转时产生与料摩擦热，对其进行内外加热，使其熔融而产生流动性， 在螺杆的强大压力下，将稠胶状的熔融料通过喷嘴，注入模具的浇口、 流道并充满型腔，温度控制IO(TC - 19(TC，在压力90 - 260Mpa下，进 行固化反应，经一段时间保压后，即固化成型。然后打开注射模具，即 得到抗菌杀菌餐具、筷子、々大水用具。
注射成型工艺流程为料斗装料、料筒装料、预塑、塑化计量、合 模、注射、排气、贴花、保压、固化反应、开模、顶出成品和清理模具。
权利要求
1、一种热固性氨基树脂抗菌杀菌材料，其特征在于由以下成分组成20-70重量份的热固性氨基树脂， 0.1-8重量份抗菌剂，20-70重量份填料或植物降解粉材料， 0.1-5重量份助剂。
2、 根据权利要求1所述的热固性氨基树脂抗菌杀菌材料，其特征在于 由以下成分组成30 - 60重量份的热固性tt树脂， 0. 5 - 5重量份抗菌剂，30 - 60重量份填料或植物降解粉材料， 0. 5 - 5重量份助剂。
3、 根据权利要求1所述的热固性氨基树脂抗菌杀菌材料，其特征在于 由以下成分组成30 - 60重量份的热固性氨基树脂， 0. 5 - 5重量份抗菌剂，30 - 60重量份填料或植物降解粉材料， 1.0-5重量份助剂
4、 根据权利要求1 - 3之一所述的热固性氨基树脂抗菌杀菌材料，其特 征在于所述的热固性氨基树脂是氨基树脂或三聚氰胺改性不饱和聚脂。
5、 根据权利要求1 - 3之一所述的热固性氨基树脂抗菌杀菌材料，其特 征在于所述的抗菌剂是纯天然山梨酸提取物、无机抗菌剂银活性炭，磷 酸钬盐、银沸石、银玻璃珠、银硅胶或聚苯乙烯己酰脲。
6、 根据权利要求l-3之一所述的热固性氨基树脂抗菌杀菌材料，其特 征在于所述的填料是a -纤维素、木粉或无机填料如玻璃纤维和云母。
7、 根据权利要求l-3之一所述的热固性氨基树脂抗菌杀菌材料，其特 征在于所述的助剂是偶联剂、固化剂、着色剂、润滑剂、稳定剂、增塑 剂或促进剂。
8、 根据权利要求1 - 7之一所述的热固性氨基树脂抗菌杀菌材料的制备方法，其特征在于采用模塑的方法，包括将上述的热固性氨基树脂抗菌杀菌材料预热，温度控制在60°C-140°C，时间为1-5分钟，然后将 预热的原料放入模具内，经加热、加压、固化成型为抗菌杀菌制成品。
9、 根据权利要求1 - 7之一所述的热固性氨基树脂抗菌杀菌材料的制备 方法，其特征在于采用注射成型的方法，包括将上述的热固性氨基树脂 抗菌杀菌材料加入料筒内，通过对料筒外加热及利用螺杆旋转时产生与 料摩擦热，对其进行内外加热，使其熔融而产生流动性，在螺杆的强大 压力下，将稠胶状的熔融料通过喷嘴，注入才莫具的浇口、流道并充满型 腔，温度控制60°C-15(TC，在压力80 - 260Mpa下，进行固化反应， 经0. 3min-6min保压后，即固化成型。
10、 根据权利要求1-7之一所述的热固性氨基树脂抗菌杀菌材料的用 途，其特征在于可以作为餐具或食品包装用途基料，抗菌杀菌的效果在 99. 9%以上。
全文摘要
本发明公开了一种热固性氨基树脂抗菌杀菌材料及其制备方法和应用，由以下成分组成20-70重量份的热固性氨基树脂，0.1-8重量份抗菌剂，20-70重量份填料或植物降解粉材料，0.1-5重量份助剂。本发明的产品对黄曲霉、绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠肝菌、紫红红球菌、白色念球菌、出芽大兰杆菌等300多种有害微生物均具有持续长效，广谱、强力杀菌和抑制作用，其成品具有卫生自洁功能。经国家权威机构测对人体安全无毒，符合国家颁布GB9690-1988卫生标准。其制品抗菌效果，符合部颁QB/T2591-2003标准，同时符合国际抗菌效果的标准。
文档编号C08K3/32GK101440194SQ200810134479
公开日2009年5月27日 申请日期2008年7月25日 优先权日2008年7月25日
发明者别良峰, 卢亚南, 卢炳坤, 贺玉玲, 高政选 申请人:卢炳坤;别良峰;高政选;卢亚南;李 深