一种抗菌型苯乙烯-丁二烯共聚物材料及其加工方法与流程

本发明涉及高分子材料，特别涉及一种抗菌性苯乙烯-丁二烯共聚物材料及其加工方法。

背景技术：

1、塑料是一类具有可塑性的合成高分子材料，它与合成橡胶、合成纤维形成了日常生活不可缺少的三大合成材料。塑料制品是采用塑料为主要原料加工而成产品，在日常生活、工业生产中均具有广泛的应用。聚苯乙烯-丁二烯共聚物就是其中一种常用的塑料材料。

2、实际使用过程中发现，塑料制品经常会受到细菌、真菌、酵母菌、藻类以及病毒等微生物的污染，为解决这一问题，通常会在塑料内添加无机纳米抗菌剂等抗菌材料，以抑制微生物的生长和繁殖。例如，通常会将磷酸盐玻璃作为抗菌材料添加到透明苯乙烯-丁二烯共聚物材料中，这是由于磷酸盐玻璃是一种以五氧化二磷为主要成分的玻璃材料，它以(po4)3-四面体相互连成网络，能够负载金属离子，如银、铜、锌离子等，且磷酸盐玻璃的化学稳定性差，遇到空气中的水汽后溶解，释放出的聚磷酸盐和金属离子，从而起到杀菌的效果。

3、然而，使用过程中发现，常用的磷酸盐玻璃在加入后，由于分散和相容性问题，会在一定程度上降低苯乙烯-丁二烯共聚物的透光度，使雾度增加。而且磷酸盐玻璃吸湿后会引起其与苯乙烯-丁二烯共聚物基材发生相分离，进而形成白色块状絮凝物，导致苯乙烯-丁二烯共聚物材料透光率明显降低以及雾度的显著增加，从而在外观上失去透明性。

4、因此，亟需提出一种新的抗菌材料，以解决上述问题。

技术实现思路

1、为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种抗菌型苯乙烯-丁二烯共聚物材料及其加工方法，以克服现有技术中存在的磷酸盐玻璃分散、相容性不好引起透光率降低以及磷酸盐玻璃吸湿后会形成白色块状絮凝物，导致苯乙烯-丁二烯共聚物材料透光率明显降低以及雾度的显著增加，从而在外观上失去透明性等问题。

2、为解决上述一个或多个技术问题，本申请采用的技术方案是：

3、第一方面，提供了一种抗菌型苯乙烯-丁二烯共聚物材料，按照重量百分比计算，所述材料的组分包括：

4、苯乙烯-丁二烯共聚物94.1％～98.8％、抗菌材料1％～5％、偶联剂0.1％～0.5％、抗氧剂0～0.4％；

5、所述抗菌材料包括磷酸盐和硅酸盐组成的玻璃粉末，按照重量百分比计算，所述抗菌材料的组分包括：

6、p2o540～70％、sio21～15％、k2o+nao210％～40％、cao+mgo 5～30％、al2o30～5％、tio20～2％、抗菌金属0.1％～5％。

7、在一个具体的实施例中，按照重量百分比计算，所述抗菌材料的组分包括：

8、p2o545～70％、sio25～10％、k2o+nao215～35％、cao+mgo 8～25％、al2o30～3.5％、tio20～1.5％、抗菌金属0.5～4％。

9、在一个具体的实施例中，所述磷酸盐和硅酸盐组成的玻璃粉末的粒径为[50～400]nm。

10、优选地，所述磷酸盐和硅酸盐组成的玻璃粉末的目数为[100～300]nm。

11、在一个具体的实施例中，所述抗菌金属包括银、铜、锌、钴、镍、铁、铝中的一种或多种。

12、在一个具体的实施例中，所述偶联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。

13、在一个具体的实施例中，按照重量百分比计算，所述偶联剂包括：

14、0～100％的γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0～100％的γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、0～100％的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。

15、在一个具体的实施例中，按照重量百分比计算，所述偶联剂包括：

16、0～60％的γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0～60％的γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、10～60％的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。

17、在一个具体的实施例中，所述抗氧剂为抗氧剂1076、抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂p-epq中的一种或多种。

18、优选地，所述抗氧剂重量百分的比为0.1～0.3％。

19、第二方面，对应于上述抗菌型苯乙烯-丁二烯共聚物材料，本申请还提供了一种抗菌型苯乙烯-丁二烯共聚物材料的加工方法，所述方法包括：

20、将1％～5％的抗菌材料和0.1％～0.5％的偶联剂在高速搅拌机内以第一转速混合第一时间，混合完成移入另一高速搅拌机内喷入预设量的醋酸水溶液作为水解剂，加入94.1％～98.8％的苯乙烯-丁二烯共聚物、0～0.4％的抗氧剂以第二转速混合第二时间后在双螺杆挤出机中以预设温度挤出造粒，得到抗菌型苯乙烯-丁二烯共聚物材料；

21、其中，所述抗菌材料包括磷酸盐和硅酸盐组成的玻璃粉末，按照重量百分比计算，所述抗菌材料的组分包括：

22、p2o540～70％、sio21～15％、k2o+nao210％～40％、cao+mgo 5～30％、al2o30～5％、tio20～2％、抗菌金属0.1％～5％。

23、在一个具体的实施例中，所述第一转速为100～800rpm，优选为300～600rpm。

24、在一个具体的实施例中，所述第一时间为5～60min，优选为15～30min。

25、在一个具体的实施例中，所述第二转速为100～800rpm，优选为300～600rpm。

26、在一个具体的实施例中，所述第二时间为5～60min，优选为15～30min。

27、在一个具体的实施例中，所述预设温度为180～240℃，优选为190～230℃。

28、本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

29、本发明实施例提供的抗菌型苯乙烯-丁二烯共聚物材料，通过将经偶联处理后的抗菌材料填充至苯乙烯-丁二烯共聚物中得到，可以保持苯乙烯-丁二烯共聚物材料具有良好的抗菌性能且不影响透光率，而且在吸湿后，能够保证苯乙烯-丁二烯共聚物材料的透光率不会明显降低以及雾度不会显著提高，因而不会影响材料的透明度。

技术特征：

1.一种抗菌型苯乙烯-丁二烯共聚物材料，其特征在于，按照重量百分比计算，所述材料的组分包括：

2.根据权利要求1所述的抗菌型苯乙烯-丁二烯共聚物材料，其特征在于，按照重量百分比计算，所述抗菌材料的组分包括：

3.根据权利要求1所述的抗菌型苯乙烯-丁二烯共聚物材料，其特征在于，所述磷酸盐和硅酸盐组成的玻璃粉末的粒径为[50～400]nm。

4.根据权利要求3所述的抗菌型苯乙烯-丁二烯共聚物材料，其特征在于，所述磷酸盐和硅酸盐组成的玻璃粉末的目数为[100～300]nm。

5.根据权利要求1所述的抗菌型苯乙烯-丁二烯共聚物材料，其特征在于，所述抗菌金属包括银、铜、锌、钴、镍、铁、铝中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的抗菌型苯乙烯-丁二烯共聚物材料，其特征在于，所述偶联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。

7.根据权利要求7所述的抗菌型苯乙烯-丁二烯共聚物材料，其特征在于，按照重量百分比计算，所述偶联剂包括：

8.根据权利要求7所述的抗菌型苯乙烯-丁二烯共聚物材料，其特征在于，按照重量百分比计算，所述偶联剂包括：

9.根据权利要求1所述的抗菌型苯乙烯-丁二烯共聚物材料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1076、抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂p-epq中的一种或多种。

10.一种抗菌型苯乙烯-丁二烯共聚物材料的加工方法，其特征在于，所述方法包括：

技术总结
本发明公开了一种抗菌型苯乙烯‑丁二烯共聚物材料及其加工方法，属于高分子材料技术领域。按照重量百分比计算，所述材料的组分包括：苯乙烯‑丁二烯共聚物94.1％～98.8％、抗菌材料1％～5％、偶联剂0.1％～0.5％、抗氧剂0～0.4％；所述抗菌材料包括磷酸盐和硅酸盐组成的玻璃粉末，按照重量百分比计算，所述抗菌材料的组分包括：P2O540～70％、SiO21～15％、K2O+NaO210％～40％、CaO+MgO 5～30％、Al2O30～5％、TiO20～2％、抗菌金属0.1％～5％。本发明提供抗菌型苯乙烯‑丁二烯共聚物材料，可以保持苯乙烯‑丁二烯共聚物材料具有良好的抗菌性能，且不影响材料透光度，且在吸湿后，能够保证聚苯乙烯‑丁二烯共聚物材料的透光率不会明显降低以及雾度不会显著提高，因而不会影响材料的透明度。

技术研发人员：尹航,尹晓峰,张慎
受保护的技术使用者：江苏博云塑业股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15