专利名称：家电用抗菌高分子材料及制备方法
一种家电用抗菌高分子材料及制备方法。
本发明涉及到使用抗菌剂或抗菌母料加入树脂中，共混改性制成家电用抗菌高分子材料及方法。
在本发明以前，作为高分子材料制成的塑料制品，一般都不具备杀菌和抑菌功能，所以在家用电器或食品客器等的塑料件中，很容易被菌类污染，给食用品营养造成损失，同时给人类健康也造成一定的威协，现有的有机抗菌料虽具有较强的杀菌力，但寿命短，无法满足家电用抗菌塑料的要求；近年来，日本专利(JP91-131513)，报导了以沸石为载体制备了抗菌剂；日本专利(JP91-191145)，报导了以硅胶为载体的抗菌剂，这些无机抗菌剂主要有效成份多为银、铜、锌等化合物，在应用到高分子材料中后，由于银离子对光稳定性差，使用过程中，制品容易变色，这一弊端严重影响了其使用范围，特别对外观要求较高的塑料件，尤其是白色塑料件，如家电、玩具、计算机等的应用领域，受到了很大限制。
本发明的目的在于克服已有技术的不足，提出了新的技术方案，提供了一种家电用抗菌高分子材料及制备方法。
本发明的技术要点是家电用抗菌高分子材料是由抗菌剂或抗菌母料添加到树脂中共混加工而成，其特征在于抗菌剂的成份(重量份)为沸石100，硫酸锌(ZnSO4)20-50，氧化锌(ZnO)5-40，硝酸银(AgNO3)0-2；抗菌母料的成份(重量份)为抗菌剂50，聚乙烯(PE)12-20，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(E/VAC)18-30；抗菌高分子材料的成份(重量份)为树脂100，抗菌剂或抗菌母料4-8。
家电用抗菌高分子材料的制备是按下列顺序步骤进行的(1)制成抗菌母料将重量份为50份的抗菌剂粉末、12-20份的聚乙烯(PE)；18-30份的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(E/VAC)，机械混合均匀，用双螺杆挤出机造粒成抗菌母料。
(2)将步骤(1)制成的抗菌母料加入到树脂中，其比例(重量份)为树脂100抗菌母料4-8，经共混加工，制成家电用抗菌高分子材料。
步骤(1)中的聚乙烯(PE)是低分子聚乙烯(PE)，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(E/VAC)的熔融指数为20左右，乙酸乙烯的含量为15-20％；步骤(2)中将抗菌母料加入到树脂中共混加工，是在原工艺原配方不变的情况下，在注塑或挤出时，较普通不加抗菌母料的加工，压力提高5-10％；上述的树脂是指高冲击强度聚苯乙烯(HIPS)，丙烯腈一丁二烯一苯乙烯三元共聚物(ABS)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)；抗菌剂粉末可以直接添加，也可按步骤(1)制成抗菌母料添加到上述树脂中；步骤(1)中的双螺杆挤出机造粒时，应在挤出机中安装双层15-20微米孔径的滤网，以滤去微量粒径较大的粒子，抗菌母料在使用前，需在80-85℃下烘干3-4小时，驱除水份；抗菌母料粒径Φ2-3mm，长3-5mm；抗菌剂的粒径1微米以下。
在制取抗菌母料的步骤中，加入熔融指数为20左右的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(E/VAC)，其原因是因为树脂与无机粒子亲和性差，难以混合均匀，若单纯加入抗菌剂，制品表面易产生花斑、麻点、色差等质量问题，为提高无机微粒与基体树脂的亲和性、相容性、改善分散性而加入的；加入低分子聚乙烯，是为了改善流动性；抗菌剂中的沸石是天然产品，是抗菌剂的载体，氧化锌(ZnO)是载体兼助抗菌成分，硫酸锌(ZnSO4)和硝酸银(AgNO3)为抗菌成分。
本发明的家电用抗菌高分子材料，具有较强的杀菌和抑菌作用，其机理在于包裹在树脂中的无机离子(Zn++、Ag+)在微量水存在的情况下，可沿树脂分子间隙向表面迁移，制品表面的离子与细菌接触后部分进入细菌体内，与细菌体内的蛋白质上特有基因(如-SH,-NH)，发生络合作用，从而改变了蛋白质的结构，使细菌失去繁殖功能，并进而死亡。
本发明的家电用抗菌高分子材料与已有技术的高分子材料相比，具有如下优点，它对全黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌等常见细菌，其抗菌率达90％以上，有显著的杀菌和抑菌作用，抗菌剂应用于制品中，符合其长效性要求，制品不变色，与树脂基体相容性好，可完全保证制品的物理技术性能要求；本发明的家电用抗菌高分子材料可广泛应用于冰箱、空调、电熨斗、吸尘器、电热杯、气灶、电话、计算机等家电及日用品的高分子材料部件中。
实施例抗菌剂粉末中含100kg沸石，40kg硫酸锌(ZnSO4),20kg氧化锌(ZnO)和0.1kg硝酸银，粒径在1微米以下。
将上述抗菌剂粉末50kg，低分子聚乙烯(PE)15kg，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(E/VAC)30kg，混合均匀，用双螺杆挤出机造粒Φ2-3mm，长3-5mm的抗菌母料，双螺杆挤出机中安装有15-20微米孔径的滤网二层。
将上述制备出的抗菌母料，以重量份5份加入到高冲击强度聚苯乙烯100份中，制成冰箱内胆和门衬，以重量份6份加入到100份ABS中制成冰箱饰条，以重量份8份量加到100份聚氯乙烯中制成冰箱门封胶条等件；对这些材料采用日本抗菌协会提供的覆膜法抗菌率测定方法测得，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的杀菌率高达99％；将这些部件应用到冰箱中，对手常抚摸处、潮湿多水处、细菌易滋生处，细菌可被有效地抑制并杀死，从而达到本发明的目的和要求。
权利要求
1.一种家电用抗菌高分子材料，它是由抗菌剂或抗菌母料添加到树脂中共混加工而成，其特征在于抗菌剂的成份(重量份)为沸石100，硫酸锌(ZnSO4)20-50，氧化锌(ZnO)5-40，硝酸银(AgNO3)0-2；抗菌母料的成份(重量份)为抗菌剂50，聚乙烯(PE)12-20，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(E/VAC)18-30；抗菌高分子材料的成份(重量份)为树脂100，抗菌剂或抗菌母料4-8。
2.按照权利要求1所述的家电用抗菌高分子材料，其特征在于抗菌剂的粒径在1微米以下；抗菌母料粒径为Φ2-3mm，长3-5mm。
3.按照权利要求1所述的家电用抗菌高分子材料，其特征在于所指的树脂是指高冲击强度聚苯乙烯(HIPS)，丙烯腈一丁二烯一苯乙烯三元共聚物(ABS)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)；抗菌剂粉末可以直接添加，也可制成抗菌母料添加到上述树脂中。
4.一种家电用抗菌高分子材料的制备方法，其特征在于它是按下列顺序步骤进行的(1)制成抗菌母料将重量份为50份的抗菌剂粉末、12-20份的聚乙烯(PE),18-30份的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(E/VAC)，机械混合均匀，用双螺杆挤出机造粒成抗菌母料。(2)将步骤(1)制成的抗菌母料加入到树脂中，其比例(重量份)为树脂100抗菌母料4-8，经共混加工，制成家电用抗菌高分子材料。
5.按照权利要求4所述的家电用抗菌高分子材料的制备方法，其特征在于抗菌母料在使用前需在80-85℃下，烘干3-4小时，驱除水份。
6.按照权利要求4所述的家电用抗菌高分子材料的制备方法，其特征在于步骤(2)中将抗菌母料加入到树脂中共混加工，是在原工艺原配方不变的情况下，在注塑或挤出时，较普通不加抗菌母料的加工，压力提高5-10％。
7.按照权利要求4所述的家电用抗菌高分子材料的制备方法，其特征在于步骤(1)中的聚乙烯(PE)是低分子聚乙烯(PE)，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(E/VAC)的熔融指数为20左右，乙酸乙烯的含量为15-20％。
8.按照权利要求4所述的家电用抗菌高分子材料的制备方法，其特征在于步骤(1)中的双螺杆挤出机造粒时，应在挤出机中安装双层15-20微米孔径的滤网，以滤去微量粒径较大的粒子。
全文摘要
一种家电用抗菌高分子材料及制备方法,它是将含沸石、硫酸锌、氧化锌、硝酸银的抗菌剂与聚乙烯,乙烯－乙酸乙烯酯共聚物共混制成抗菌母料,抗菌母料再加入到树脂中共混,经挤出、注塑等加工方式,制成抗菌高分子制品,这种制品对其表面的菌类可有效地抑菌和杀菌,可广泛应用到家电和日用品的高分子制品件中。
文档编号C08L31/00GK1231305SQ9812623
公开日1999年10月13日 申请日期1998年12月21日 优先权日1998年12月21日
发明者周云杰, 唐海北, 王东宁, 王兆波 申请人:海尔集团公司, 青岛海尔电冰箱股份有限公司