一种抗菌复合ABS树脂及其制备方法与流程

本发明涉及abs树脂，具体地说，涉及一种抗菌复合abs树脂及其制备方法。

背景技术：

1、abs树脂是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物，具有光泽度好、耐冲击性能好、表面硬度高、尺寸稳定、耐化学性及电性能良好，易于成型和机械加工等优异性能，被广泛用于电子/电器配件上，例如电冰箱、电视机、电话、办公机械以及小家电等的部件，约占总消费量的80％；玩具和汽车配件各占10％。

2、随着人们健康、卫生意识的提高，对许多塑料制品提出了抗菌要求，许多利用abs树脂加工而成的塑料制品，都被提出了抗菌方面的要求，例如电话、儿童制品、鼠标、键盘、电饭煲外壳、汽车空调出风口等人体直接或间接接触的部件，引入抗菌元素可以降低细菌滋生的机会，减少交叉感染的概率，有益于人民的卫生和健康。

3、应用于abs树脂的抗菌剂主要分为有机抗菌剂和无机抗菌剂；有机抗菌剂采用噻唑、季铵盐等抗菌能力强，但有机分子在塑料制品中容易溢出从而抗菌能力逐步减弱；无机抗菌剂抗菌剂是以纳米银为代表的无机纳米抗菌剂，该银离子抗菌剂容易在太阳光中紫外线的照射下被还原成黑色的单质银，从而形成色差，或因加工温度过高使abs降解，放出的氨与银离子结合而导致物料变色，鉴于此，急需一种抗菌复合abs树脂及其制备方法来改善现有技术的不足。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种抗菌复合abs树脂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，一方面，本发明提供一种抗菌复合abs树脂，包括以下原料：abs材料、改性抗菌材料、硅烷偶联剂和其他助剂；按重量份计abs树脂100份，改性抗菌材料1-10份，硅烷偶联剂0.5-5份；

3、其中所述改性抗菌材料包括载银离子无机抗菌剂，具体为载银磷酸锆类抗菌剂，所述改性抗菌材料在60℃，370nm紫外线下照射5h后，色差为1.18-2.27△e，银离子经过紫外线照射后还原黑色的单质银，色差较大，而当银离子搭载在磷酸锆后色差经紫外线照射后变化较小，因此该类载银磷酸锆类抗菌剂应用于abs材料中较为合适；

4、其中所述改性抗菌材料还包括表面改性氧化锌，采用低分子聚丁乙烯表面改性处理纳米级氧化锌，且表面改性氧化锌搭载在载银离子无机抗菌剂上，氧化锌可以在abs降解中产生酸性介质，从而抑制abs的降解，抑制了abs的变色，进一步减小了改性抗菌材料复合abs材料后的色差，同时能提高氧化锌与abs材料的相容性，增强两者之间的黏结力，避免改性后abs树脂力学性能的下降，且团聚吸附性、分散性的表面性质也得到了了提高，使得改性抗菌材料分散更均匀。

5、作为本技术方案的进一步改进，所述载银磷酸锆类抗菌剂选自以下分子式中的至少一种：

6、ag0.05k0.75h0.2zr2(po4)3；

7、ag0.1h0.9zr2(po4)3；

8、ag0.19na0.4h0.41zr2(po4)3；

9、ag0.2na0.7h0.1zr2(po4)3。

10、作为本技术方案的进一步改进，所述硅烷偶联剂优选为kh550γ-氨丙基三乙氧基硅烷，便于改性抗菌材料能在abs材料中分散的更均匀，有效发挥改性抗菌材料的抗菌性能。

11、作为本技术方案的进一步改进，所述其他助剂包括抗氧剂、金属钝化剂和变色抑制剂，其中按重量份计抗氧剂0.1-2份，金属钝化剂1-5份，变色抑制剂0.1-0.5份。

12、作为本技术方案的进一步改进，所述抗氧剂选自2,6二叔丁基-4-甲基苯酚、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的至少一种，该类抗氧剂中含有反应性的-oh基团，可与聚合物争夺氧化过程中形成过氧自由基，通过氢原子的转移，形成一个稳定的抗氧剂自由基，该自由基具有捕捉活性自由基的能力，可终止链式氧化反应的第二个动力学链，从而抑制abs的降解，进一步抑制变色。

13、作为本技术方案的进一步改进，所述金属钝化剂选自n，n′-二水杨叉-1，2-丙二胺和n,n′-双(领羟基苯次甲基)乙二酰基二肼中的至少一种，金属钝化剂中的n原子具有较强的络合金属离子的能力，能在金属离子与氢过氧化物生成的络合物分解之前,优先与金属离子螯合，生成稳定的螯合物,使金属离子丧失对氢过氧化物分解的催化活性，因此在较大程度上提高了体系的热氧稳定性。

14、作为本技术方案的进一步改进，所述变色抑制剂选自合成水滑石和天然水滑石中的至少一种，其主要目的就是用于抑制abs树脂变色。

15、另一方面，本发明提供了一种用于上述中任意一项所述的抗菌复合abs树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

16、s1、将abs材料加热熔融，然后依次加入改性抗菌材料、硅烷偶联剂和其他助剂混合，制得复合abs混合料；

17、s2、将复合abs混合料通过双螺杆挤出机挤出造粒，得到具有抗菌性能的复合abs树脂。

18、优选的，所述s1中，abs材料加工前需要提前预热干燥2-3h，温度为80-100℃，干燥步骤可以使得复合abs树脂具有更好的表面光泽度，且整体质量提高；加工温度为160-190℃。

19、优选的，所述s2中，挤出机温度为190-220℃。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果：

21、1、该抗菌复合abs树脂及其制备方法中，采用低分子聚丁乙烯表面改性处理纳米级氧化锌，且表面改性氧化锌搭载在载银离子无机抗菌剂上，氧化锌可以在abs降解中产生酸性介质，从而抑制abs的降解，抑制了abs的变色，进一步减小了改性抗菌材料复合abs材料后的色差，同时能提高氧化锌与abs材料的相容性，增强两者之间的黏结力，避免改性后abs树脂力学性能的下降。

22、2、该抗菌复合abs树脂及其制备方法中，采用改性抗菌材料复合abs材料提供抗菌性能，改性抗菌材料中以银离子作为无机抗菌剂，为避免制得的产品中银离子氧化变色，因此采用银离子搭载在磷酸锆，同时采用了载银磷酸锆类抗菌剂和表面改性氧化锌组合，进一步减小了变色色差，在不影响力学性能的同时，赋予改性抗菌材料较好的分散性，使得改性抗菌材料与abs材料复合更均匀，抗菌性能最大化。

技术特征：

1.一种抗菌复合abs树脂，其特征在于，包括以下原料：abs材料、改性抗菌材料、硅烷偶联剂和其他助剂；按重量份计abs树脂100份，改性抗菌材料1-10份，硅烷偶联剂0.5-5份；

2.根据权利要求1所述的抗菌复合abs树脂，其特征在于：所述载银磷酸锆类抗菌剂选自以下分子式中的至少一种：

3.根据权利要求1所述的抗菌复合abs树脂，其特征在于：所述硅烷偶联剂优选为kh550γ-氨丙基三乙氧基硅烷。

4.根据权利要求1所述的抗菌复合abs树脂，其特征在于：所述其他助剂包括抗氧剂、金属钝化剂和变色抑制剂，其中按重量份计抗氧剂0.1-2份，金属钝化剂1-5份，变色抑制剂0.1-0.5份。

5.根据权利要求3所述的抗菌复合abs树脂，其特征在于：所述抗氧剂选自2,6二叔丁基-4-甲基苯酚、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的至少一种。

6.根据权利要求3所述的抗菌复合abs树脂，其特征在于：所述金属钝化剂选自n，n′-二水杨叉-1，2-丙二胺和n,n′-双(领羟基苯次甲基)乙二酰基二肼中的至少一种。

7.根据权利要求3所述的抗菌复合abs树脂，其特征在于：所述变色抑制剂选自合成水滑石和天然水滑石中的至少一种。

8.一种用于权利要求1-7中任意一项所述的抗菌复合abs树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的抗菌复合abs树脂的制备方法，其特征在于：所述s1中，abs材料加工前需要提前预热干燥2-3h，温度为80-100℃；加工温度为160-190℃。

10.根据权利要求8所述的抗菌复合abs树脂的制备方法，其特征在于：所述s2中，挤出机温度为190-220℃。

技术总结
本发明涉及ABS树脂技术领域，具体地说，涉及一种抗菌复合ABS树脂及其制备方法。其包括以下原料：ABS材料、改性抗菌材料、硅烷偶联剂和其他助剂；改性抗菌材料包括载银离子无机抗菌剂，具体为载银磷酸锆类抗菌剂；改性抗菌材料还包括表面改性氧化锌；本发明中，采用改性抗菌材料复合ABS材料提供抗菌性能，改性抗菌材料中以银离子作为无机抗菌剂，为避免制得的产品中银离子氧化变色，因此采用银离子搭载在磷酸锆，同时采用了载银磷酸锆类抗菌剂和表面改性氧化锌组合，进一步减小了变色色差，在不影响力学性能的同时，赋予改性抗菌材料较好的分散性，使得改性抗菌材料与ABS材料复合更均匀，抗菌性能最大化。

技术研发人员：陈望挺
受保护的技术使用者：温州市梵特日用品有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13