一种抗菌ABS复合材料及其制备方法与流程

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种抗菌abs复合材料及其制备方法。

背景技术：

1、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(abs)是一种广泛应用的高分子聚酯树脂，abs具有良好的耐疲劳性、耐热性，以及优良的尺寸稳定性等优点，但是在一些特定的应用领域中，对abs抗菌性能要求很高，这将限制了abs复合材料在一些特定领域中的应用。如用作汽车内饰(座椅、方向盘、仪表盘、门板等)，但由于这些内饰件与人是直接接触的，故要求热塑性树脂具有较好的抗菌性等要求，从而可以有效地抑制细菌、病毒的滋生和传播，还避免细菌和微生物的滋生而产生异味、污渍，以及对材料的损伤等。目前虽然也有在abs中添加环保型抗菌剂壳聚糖等来提抗菌性，但仍不能达到汽车内饰件对抗菌率要达到97％以上的要求。

2、针对这些不足，本发明创新地合成了一种新型抗菌abs复合材料，其具有很好和抗菌性能。这种abs复合材料至今尚未见于报道，这对于扩展abs复合材料的应用领域具有非常重要的现实意义。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种抗菌abs复合材料及其制备方法，其具有很好的抗菌性能和性能，解决了现有技术的abs性能和抗菌能力有限的技术问题。

2、本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

3、一种抗菌abs复合材料，其由以下组分按重量份组成：

4、abs 80份-100份

5、抗菌剂 2份-6份

6、抗氧剂 0.1份-0.5份

7、所述抗菌剂为坡缕石/fe2o3/铬酸铜复合物。

8、所述的抗菌剂坡缕石/fe2o3/铬酸铜复合物的制备方法包括以下步骤：

9、(1)将坡缕石、溶剂、铁盐、氢氧化钠，于70-90℃反应6-8h，将反应所得产物过滤干燥得产物a；

10、(2)将产物a置于马弗炉中煅烧得坡缕石/fe2o3；

11、(3)将坡缕石/fe2o3、铬酸钠、硝酸铜加入去离子水，于60-80℃反应6-10h，将反应所得产物过滤、干燥得坡缕石/fe2o3/铬酸铜复合物。

12、优选地，步骤(1)中干燥是指置于60-80℃烘箱中干燥6-10h；

13、所述坡缕石、溶剂、铁盐、氢氧化钠的质量比为(50-60)：(180-240)：(30-40)：(30-36)。

14、步骤(1)中干燥是指置于60-80℃烘箱中干燥6-10h；

15、优选地，步骤(2)中煅烧是指在680-720℃煅烧10-14h。

16、步骤(3)中干燥是置于70-80℃烘箱中干燥8-10h，

17、所述坡缕石/fe2o3、铬酸钠、硝酸铜、去离子水的质量比为(60-80)：(30-36)：(36-40)：(100-160)。

18、所述的抗氧剂为2，6-二叔丁基-4-(4，6-双(辛硫基)-1，3，5-三嗪-2-基氨基)苯酚(irganox 565)、n，n'-己烷-1，6-二基双(3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酰胺))(irganox1098)和1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯(irganox 1330)中的一种或几种的混合。

19、本发明的第二个发明目的是提供上述抗菌abs复合材料的制备方法，包括以下步骤：

20、(1)称取80份-100份的abs、2份-6份抗菌剂、0.1份-0.5份抗氧剂混合并搅拌均匀，得到混合料；

21、(2)将步骤(1)中得到的混合料从挤出机中挤出造粒，即得到abs复合材料。

22、优选地，所述步骤(2)中所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度200～220℃，二区温度240～260℃，三区温度240～260℃，四区温度240～260℃，五区温度240～260℃，六区温度240～260℃，机头温度240～260℃,螺杆转速200～280r/min。

23、本申请中以硝酸铁为例，抗菌剂的反应过程如下：

24、fe(no3)3+naoh→fe(oh)3+3nano3

25、2fe(oh)3→fe2o3+3h2o

26、na2cro4+cu(no3)2→2nano3+cucro4

27、即得坡缕石/fe2o3/铬酸铜复合物。

28、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

29、(1)本发明合成的坡缕石/fe2o3/铬酸铜复合物的抗菌机理为：其是以坡缕石为载体，坡缕石/fe2o3/铬酸铜中的铬酸铜遇水呈正电性，遇到负电的大肠杆菌表现出正亲和力，这将有利于诱导细菌在材料表面聚集，然后通过释放fe3+、cu2+破坏大肠杆菌细胞膜，从而使细菌死亡。

30、(2)本发明制备的abs复合材料的对常规的金黄色葡萄球菌等的抗菌率可达到99％以上，显著高于要求97％，可用作汽车家电材料领域，具有极好的应用前景。

技术特征：

1.一种抗菌abs复合材料，其特征在于：由以下组分按重量份组成：

2.根据权利要求1所述的一种抗菌abs复合材料，其特征在于：所述抗菌剂坡缕石/fe2o3/铬酸铜复合物的制备方法包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种抗菌abs复合材料，其特征在于：步骤(1)中干燥是指置于60-80℃烘箱中干燥6-10h；

4.根据权利要求2所述的一种抗菌abs复合材料，其特征在于：步骤(1)所述溶剂为丙酮、乙醇或乙醚；

5.根据权利要求2所述的一种抗菌abs复合材料，其特征在于：步骤(2)中煅烧是指在680-720℃煅烧10-14h。

6.根据权利要求2所述的一种抗菌abs复合材料，其特征在于：步骤(3)中干燥是置于70-80℃烘箱中干燥8-10h。

7.根据权利要求2所述的一种抗菌abs复合材料，其特征在于：所述坡缕石/fe2o3、铬酸钠、硝酸铜、去离子水的质量比为(60-80)：(30-36)：(36-40)：(100-160)。

8.根据权利要求1所述的一种抗菌abs复合材料，其特征在于：所述的抗氧剂为2，6-二叔丁基-4-(4，6-双(辛硫基)-1，3，5-三嗪-2-基氨基)苯酚、n，n'-己烷-1，6-二基双(3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酰胺))和1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种或几种的混合。

9.如权利要求1-8任一项所述的一种抗菌abs复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，其中一区温度200～220℃、二区温度240～260℃、三区温度240～260℃、四区温度240～260℃、五区温度240～260℃、六区温度240～260℃，机头温度240～260℃，螺杆转速200～280r/min。

技术总结
本发明公开了一种抗菌ABS复合材料及其制备方法，由以下组分按重量份组成：ABS 80份‑100份，抗菌剂2份‑6份，抗氧剂0.1份‑0.5份，其中所述抗菌剂为坡缕石/Fe2O3/铬酸铜复合物。本发明还公开了ABS复合材料的制备方法。本发明中加入抗菌剂坡缕石/Fe2O3/铬酸铜复合物，其通过释放Fe3+、Cu2+破坏大肠杆菌细胞膜，从而使细菌死亡。本发明制备的ABS复合材料的对常规的金黄色葡萄球菌等的抗菌率可达到99％以上，显著高于要求97％，可用作汽车家电材料领域，具有极好的应用前景。

技术研发人员：廖雄兵,朱敏,计娉婷,赵鑫,杨桂生,姚晨光
受保护的技术使用者：合肥杰事杰新材料股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/3