一種高抗菌阻燃abs材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種高抗菌阻燃ABS材料及其制備方法，其由ABS樹脂、增韌劑、溴系阻燃劑、輔助阻燃劑、聚四氟乙烯、熱穩(wěn)定劑、抗氧劑、潤滑劑、硬脂酸單甘油酯與鋅離子抗菌劑按重量份制備而成的。本發(fā)明采用鋅離子抗菌劑、溴系阻燃劑與輔助阻燃劑，同時(shí)采用高效分散劑硬脂酸單甘油酯將抗菌劑進(jìn)行預(yù)分散，能夠使得抗菌材料在組合物中分散均勻，防止抗菌劑的團(tuán)聚；同時(shí)分散劑的潤滑作用利于抗菌劑在阻燃ABS材料表面的富集，大大提高了材料的抗菌效果。提高抗菌劑的抗菌效果，提高ABS材料的抗菌性、阻燃性與優(yōu)異的力學(xué)性能。
【專利說明】一種高抗菌阻燃ABS材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種高抗菌阻燃ABS材料及其制備方法。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(簡稱ABS樹脂)是5大合成樹脂之一，它將聚丁二烯(PB)、聚丙烯腈(PAN)、聚苯乙烯(PS)的各種性能有機(jī)地統(tǒng)一起來，兼具韌、硬、剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)性能；并且它的沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性及電氣性能均優(yōu)良；還具有易加工、制品尺寸穩(wěn)定、表面光澤性好等特點(diǎn)，因此ABS樹脂廣泛應(yīng)用于冰箱、空調(diào)、洗衣機(jī)及其它日用品中。
[0004]現(xiàn)階段隨著社會進(jìn)步和人們生活水平的提高，越來越多的人發(fā)現(xiàn)細(xì)菌、霉菌等有害微生物嚴(yán)重危害著人們的自身健康和生活質(zhì)量。因此為了高品質(zhì)生活的追求，人們更加關(guān)注日常生活中抗菌材料的應(yīng)用。因此目前人們關(guān)注針對ABS的抗菌改性，主要是通過添加銀離子系抗菌劑對其抗菌改性。如CN103146119A提供了一種耐磨抗菌ABS改性材料及其制備方法，其中添加了納米銀和納米二氧化鈦離子，利用等離子體濺射工藝在ABS材料表面形成一層二氧化鈦薄膜，此方法對材料進(jìn)行了二次加工，增加了加工的復(fù)雜性和成本。
[0005]同時(shí)針對現(xiàn)階段客戶對現(xiàn)用材料阻燃性能要求的提高，阻燃ABS材料的開發(fā)應(yīng)用前景也較廣泛，但由于阻燃ABS材料中所用阻燃劑大多為溴系阻燃劑，其在加工過程中易與銀離子系抗菌劑發(fā)生反應(yīng)，從而降低了材料的抗菌效率。因此迄今為止，阻燃ABS材料的抗菌研究報(bào)道較少。因此，本發(fā)明所研制的高抗菌阻燃ABS材料的意義重大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供了一種高抗菌阻燃ABS材料及其制備方法，該材料具有制備程序簡單、無污染，高光澤、高抗菌、阻燃性能好、易加工等優(yōu)點(diǎn)。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種高抗菌阻燃ABS材料，由以下組分按重量份組成:
ABS樹脂50-80份
增韌劑5-10份
溴系阻燃劑15-20份
輔助阻燃劑1-10份
聚四氟乙烯0.1-0.5份
熱穩(wěn)定劑0.5-2.5份
抗氧劑0.3-1.0份
潤滑劑0.2-1.2份
硬脂酸單甘油酯3-5份鋅離子抗菌劑0.1-1.5份。
[0008]進(jìn)一步，所述ABS樹脂為乳液聚合物或本體聚合物，其中AN的質(zhì)量百分比含量為25-32%、膠的質(zhì)量百分比含量為13-18%，在220°C /IOkg條件下其熔體流動速率為15_25g/10mino
[0009]進(jìn)一步，所選增韌劑為丙烯酸類、丁二烯類增韌劑、氯化聚乙烯中的一種或兩種復(fù)
口 O
[0010]進(jìn)一步，所選溴系阻燃劑為四溴雙酚A、十溴二苯乙烷、溴化環(huán)氧、溴代三嗪中的一種或兩種復(fù)合。
[0011]進(jìn)一步，所選輔助阻燃劑為三氧化二銻、五氧化二銻、硼酸鋅、滑石粉中的至少一種。
[0012]進(jìn)一步，所述聚四氟乙烯的分子量為200萬-500萬。
[0013]進(jìn)一步，所述熱穩(wěn)定劑為金屬皂鹽、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂中的一種或兩種復(fù)合。
[0014]進(jìn)一步，所述抗氧劑為抗氧劑1010 (四[(6- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯)、抗氧劑1076 ((6-(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八碳醇酯)、抗氧劑168 (亞磷酸酯類為亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯)、抗氧劑245 (二縮三乙二醇雙[3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯])、抗氧劑1098 (N，N’-雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙?；?己二胺)中的一種或兩種復(fù)合。
[0015]進(jìn)一步，所述的潤滑劑為季戊四醇硬脂酸酯、硅油、白礦油、乙撐雙硬脂酸酰胺、乙烯均聚蠟中的至少一種?！?br> [0016]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供上述高抗菌阻燃ABS材料的制備方法，包括如下步驟:
(1)將3-5份硬脂酸單甘油酯與0.1-1.5份鋅離子抗菌劑按在300-500轉(zhuǎn)/分的高混機(jī)中攪拌1-3分鐘進(jìn)行預(yù)分散，獲得稀釋的分散性較好的抗菌劑預(yù)混物；
(2)將50-80份ABS樹脂、5-10份增韌劑、15-20份溴系阻燃劑、1_10份輔助阻燃劑、
0.1-0.5份聚四氟乙烯、0.5-2.5份熱穩(wěn)定劑、0.3-1.0份抗氧劑、0.2-1.2份潤滑劑依次加入攪拌機(jī)中，在200-400轉(zhuǎn)/分的攪拌機(jī)中混合3-5分鐘；然后加入(I)中分散好的抗菌劑預(yù)混物在100-200轉(zhuǎn)/分鐘的低速下攪拌3-10分鐘，得到混合均勻的混合物；
(3)將(2)混合物加入雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融、擠出、水冷、風(fēng)干、切料得到高抗菌阻燃ABS材料。
[0017]本發(fā)明的有益效果:
1、本發(fā)明采用鋅離子抗菌劑，而不用普通銀離子抗菌劑，從而避免了溴系阻燃劑在加工過程中產(chǎn)生的游離溴與銀離子抗菌劑中的銀離子發(fā)生反應(yīng)，生產(chǎn)化學(xué)性能穩(wěn)定的溴化銀，使抗菌劑的效果降低甚至失效；從而提高了抗菌劑的抗菌效果；
2、本發(fā)明中阻燃劑選用溴系阻燃劑與三氧化二銻、五氧化二銻、硼酸鋅、滑石粉輔助阻燃劑混合組成，減少游離溴的量，從而避免游離溴聚合作用，提高ABS材料的抗菌性。
3、本發(fā)明制備方法簡單，采用鋅離子抗菌劑同時(shí)采用高效分散劑硬脂酸單甘油酯將抗菌劑進(jìn)行預(yù)分散，能夠使得抗菌材料在組合物中分散均勻，防止抗菌劑的團(tuán)聚；同時(shí)分散劑的潤滑作用利于抗菌劑在阻燃ABS材料表面的富集，大大提高了材料的抗菌效果。[0018]4、本發(fā)明中加入了阻燃劑、增韌劑，增強(qiáng)了 ABS材料的阻燃效果和抗沖效果，制得的材料整體力學(xué)性能優(yōu)異，具有較好的抗菌阻燃作用。
[0019]【具體實(shí)施方式】:
實(shí)施例1:
(1)將3份硬脂酸單甘油酯與0.1份鋅離子抗菌劑按在300轉(zhuǎn)/分的高混機(jī)中攪拌3分鐘進(jìn)行預(yù)分散，獲得稀釋的分散性較好的抗菌劑預(yù)混物；
(2)將50份ABS樹脂、10份丙烯酸類增韌劑、15份溴代三嗪、4份三氧化二銻、0.2份聚四氟乙烯、0.5份硬脂酸鋅、0.3份抗氧劑1010、0.5份潤滑劑硅油依次加入攪拌機(jī)中，在200轉(zhuǎn)/分的攪拌機(jī)中混合5分鐘；然后加入(I)中分散好的抗菌劑預(yù)混物在200轉(zhuǎn)/分鐘的低速下攪拌10分鐘，得到混合均勻的混合物；
(3)將(2)混合物加入雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融、擠出、水冷、風(fēng)干、切料得到高抗菌阻燃ABS材料。
[0020]實(shí)施例2:
(1)將4份硬脂酸單甘油酯與0.5份鋅離子抗菌劑按在400轉(zhuǎn)/分的高混機(jī)中攪拌2分鐘進(jìn)行預(yù)分散，獲得稀釋的分散性較好的抗菌劑預(yù)混物；
(2)將60份ABS樹脂、7份增韌劑苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性體、18份四溴雙酚A、5份五氧化二銻、0.2份聚四氟乙烯、1份硬脂酸鈣、0.2份抗氧劑1010、0.3份抗氧劑1076抗氧劑、0.5份季戊四醇硬脂酸酯依次加入攪拌機(jī)中，在300轉(zhuǎn)/分的攪拌機(jī)中混合4分鐘；然后加入(1)中分散好的抗菌劑預(yù)混物在150轉(zhuǎn)/分鐘的低速下攪拌5分鐘，得到混合均勻的混合物；
(3)將(2)混合物加入雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融、擠出、水冷、風(fēng)干、切料得到高抗菌阻燃ABS材料。
[0021]實(shí)施例3:
(1)將5份硬脂酸單甘油酯與1.5份鋅離子抗菌劑按在500轉(zhuǎn)/分的高混機(jī)中攪拌I分鐘進(jìn)行預(yù)分散，獲得稀釋的分散性較好的抗菌劑預(yù)混物；
(2)將80份ABS樹脂、10份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、10份溴化環(huán)氧、10份溴代三嗪、1份硼酸鋅、0.5份聚四氟乙烯、0.5份硬脂酸鈣、0.5份硬脂酸鎂、0.5份抗氧劑245、1.2份乙撐雙硬脂酸酰胺依次加入攪拌機(jī)中，在400轉(zhuǎn)/分的攪拌機(jī)中混合3分鐘；然后加入(I)中分散好的抗菌劑預(yù)混物在100轉(zhuǎn)/分鐘的低速下攪拌10分鐘，得到混合均勻的混合物；
(3)將(2)混合物加入雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融、擠出、水冷、風(fēng)干、切料得到高抗菌阻燃ABS材料。
[0022]對比例1:
按照實(shí)施例1中的第2、3步驟及各組份的配比制備對比例1，對比例I中不加硬脂酸單甘油酯與鋅離子抗菌劑，具體如下:
將50份ABS樹脂、10份丙烯酸類增韌劑、15份溴代三嗪、4份三氧化二銻、0.2份聚四氟乙烯、0.5份硬脂酸鋅、0.3份抗氧劑1010、0.5份潤滑劑硅油依次加入攪拌機(jī)中，在200轉(zhuǎn)/分的攪拌機(jī)中混合5分鐘；然后加入雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融、擠出、水冷、風(fēng)干、切料得到ABS材料。[0023]對比例2:
按照實(shí)施例2中的配比與制備方法制備對比例2，區(qū)別僅在于對比例2中采用銀離子抗菌劑，具體如下:
(1)將4份硬脂酸單甘油酯與0.5份銀離子抗菌劑按在400轉(zhuǎn)/分的高混機(jī)中攪拌2分鐘進(jìn)行預(yù)分散，獲得稀釋的分散性較好的抗菌劑預(yù)混物；
(2) 將60份ABS樹脂、7份增韌劑苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性體、18份四溴雙酚A、5份五氧化二銻、0.2份聚四氟乙烯、1份硬脂酸鈣、0.2份抗氧劑1010、0.3份抗氧劑1076抗氧劑、0.5份季戊四醇硬脂酸酯依次加入攪拌機(jī)中，在300轉(zhuǎn)/分的攪拌機(jī)中混合4分鐘；然后加入(I)中分散好的抗菌劑預(yù)混物在150轉(zhuǎn)/分鐘的低速下攪拌5分鐘，得到混合均勻的混合物；
(3)將(2)混合物加入雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融、擠出、水冷、風(fēng)干、切料得到ABS材料。
[0024]對比例3:
按照實(shí)施例3中的配比與制備方法制備對比例3，區(qū)別僅在于對比例3中采用銀離子抗菌劑，具體如下:
(1)將5份硬脂酸單甘油酯與1.5份銀離子抗菌劑按在500轉(zhuǎn)/分的高混機(jī)中攪拌I分鐘進(jìn)行預(yù)分散，獲得稀釋的分散性較好的抗菌劑預(yù)混物；
(2)將80份ABS樹脂、10份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、10份溴化環(huán)氧、10份溴代三嗪、1份硼酸鋅、0.5份聚四氟乙烯、0.5份硬脂酸鈣、0.5份硬脂酸鎂、0.5份抗氧劑245、1.2份乙撐雙硬脂酸酰胺依次加入攪拌機(jī)中，在400轉(zhuǎn)/分的攪拌機(jī)中混合3分鐘；然后加入(I)中分散好的抗菌劑預(yù)混物在100轉(zhuǎn)/分鐘的低速下攪拌10分鐘，得到混合均勻的混合物；
(3)將(2)混合物加入雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融、擠出、水冷、風(fēng)干、切料得到ABS材料。
[0025]將實(shí)施例1-3與對比例1-3制備的ABS材料按照相關(guān)的檢測標(biāo)準(zhǔn)分別檢測各自的熔體流動速率、機(jī)械強(qiáng)度、阻燃性與抗菌性等性能，其具體數(shù)據(jù)見下表一:
【權(quán)利要求】
1.一種高抗菌阻燃ABS材料，其特征在于:由以下組分按重量份制備而成: ABS樹脂50-80份 增韌劑5-10份 溴系阻燃劑15-20份 輔助阻燃劑1-10份 聚四氟乙烯0.1-0.5份 熱穩(wěn)定劑0.5-2.5份 抗氧劑0.3-1.0份 潤滑劑0.2-1.2份 硬脂酸單甘油酯3-5份 鋅離子抗菌劑0.1-1.5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗菌阻燃ABS材料，其特征在于:所述ABS樹脂為乳液聚合物或本體聚合物，其中AN的質(zhì)量百分比含量為25-32%、膠的質(zhì)量百分比含量為13-18%，在220°C /IOkg條件下其熔體流動速率為15-25g/10min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗菌阻燃ABS材料，其特征在于:所選增韌劑為丙烯酸類、丁二烯類增韌劑、氯化聚乙烯中的一種或兩種復(fù)合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗菌阻燃ABS材料，其特征在于:所選溴系阻燃劑為四溴雙酚A、十溴二苯乙烷、溴化環(huán)氧、溴代三嗪中的一種或兩種復(fù)合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗菌阻燃ABS材料，其特征在于:所選輔助阻燃劑為三氧化二銻、五氧化二銻、硼酸鋅、滑石粉中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗菌阻燃ABS材料，其特征在于:所述聚四氟乙烯的分子量為200萬-500萬。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗菌阻燃ABS材料，其特征在于:所述熱穩(wěn)定劑為金屬皂鹽、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂中的一種或兩種復(fù)合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗菌阻燃ABS材料，其特征在于:所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑168、抗氧劑245、抗氧劑1098中的一種或兩種復(fù)合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗菌阻燃ABS材料，其特征在于:所述的潤滑劑為季戊四醇硬脂酸酯、硅油、白礦油、乙撐雙硬脂酸酰胺、乙烯均聚蠟中的至少一種。
10.一種制備如權(quán)利要求1所述的高抗菌阻燃ABS材料的方法，其特征在于:包括如下步驟: (1)將3-5份硬脂酸單甘油酯與0.1-1.5份鋅離子抗菌劑按在300-500轉(zhuǎn)/分的高混機(jī)中攪拌1-3分鐘進(jìn)行預(yù)分散，獲得稀釋的分散性較好的抗菌劑預(yù)混物； (2)將50-80份ABS樹脂、5-10份增韌劑、15-20份溴系阻燃劑、1_10份輔助阻燃劑、.0.1-0.5份聚四氟乙烯、0.5-2.5份熱穩(wěn)定劑、0.3-1.0份抗氧劑、0.2-1.2份潤滑劑依次加入攪拌機(jī)中，在200-400轉(zhuǎn)/分的攪拌機(jī)中混合3-5分鐘；然后加入(I)中分散好的抗菌劑預(yù)混物在100-200轉(zhuǎn)/分鐘的低速下攪拌3-10分鐘，得到混合均勻的混合物； (3)將(2)混合物加入雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融、擠出、水冷、風(fēng)干、切料得到高抗菌阻燃ABS材料。
【文檔編號】C08K5/1515GK103571151SQ201310504231
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月24日
【發(fā)明者】鄧俊杰, 任東方, 李榮群, 黃骎 申請人:合肥會通新材料有限公司