本發(fā)明涉及一種抗菌塑料，具體是一種具有抗菌功能的塑料及其制備方法。

背景技術(shù)：

ABS樹脂是五大合成樹脂之一，其抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性及電氣性能優(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)，容易涂裝、著色，還可以進(jìn)行表面噴鍍金屬、電鍍、焊接、熱壓和粘接等二次加工，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車、電子電器、儀器儀表、紡織和建筑等工業(yè)領(lǐng)域，是一種用途極廣的熱塑性工程塑料。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物是由丙烯腈，丁二烯和苯乙烯組成的三元共聚物。英文名為acrylonitrile–butadiene–styrene copolymer，簡稱ABS。ABS通常為淺黃色或乳白色的粒料非結(jié)晶性樹脂。ABS為使用最廣泛非通用塑料之一。

自然界中存在著各種條樣的的微生物，在日常生活中，微生物與人們有著密不可分的聯(lián)系，而部分細(xì)菌、真菌、病毒等作為病原菌卻嚴(yán)重危害著人類的健康，甚至危及生命。據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，全世界每年因細(xì)菌感染而致死的人數(shù)接近200。萬，約占死亡總?cè)藬?shù)的30％；1996年美國《WHO》雜志統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示：1995年全世界大約5200萬人死亡，其中約1700萬是由于細(xì)菌感染致病而死。這些疾病生要包括霍亂、肺炎、癥疾、結(jié)核病和肝炎等。眾所周知，近十年在英國暴發(fā)的“瘋牛病”、韓國和日本出現(xiàn)的“口蹄疫”、美國的“炭疽病”、我國2003年出現(xiàn)的嚴(yán)重呼吸道感染病(SARS)及2004年出現(xiàn)并延續(xù)至今的禽流感讓整個(gè)世界陷入恐慌，細(xì)菌帶給人們的一次次的災(zāi)難使得人們對(duì)疾病控制和預(yù)防的重視程度提高到了前所未有的高度。在醫(yī)院中，交叉感染率則超過10％。由此可見，致病細(xì)菌確實(shí)給人類健康帶來了巨大的威脅。

抗菌塑料是指在塑料中添加抗菌劑，使塑料本身具有抗菌性，可在一定時(shí)間內(nèi)將沾污在塑料上的細(xì)菌殺死或抑制，與常規(guī)的化學(xué)和物理方法相比，使用抗菌塑料殺菌時(shí)效長，既經(jīng)濟(jì)又方便?？咕鷦┛煞譄o機(jī)、有機(jī)和天然生物抗菌劑3種類型。由于不同的抗菌劑對(duì)同種病原菌的抗菌作用機(jī)理和有效性的不同，以及同種抗菌劑對(duì)于不同的病原菌的抗菌作用機(jī)制和抑制范圍也不同，因此，要研究出既長效又廣譜、既高效又安全的抗菌劑，對(duì)抗菌機(jī)理的研究十分重要。傳統(tǒng)的ABS塑料不具有抗菌效果，因此本發(fā)明提供一種抑菌、殺菌效果好、制備工藝簡單、產(chǎn)品色澤好、耐磨、強(qiáng)度高的ABS塑料。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種具有抗菌功能的塑料及其制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種具有抗菌功能的塑料，由以下重量分?jǐn)?shù)的原料組成：ABS塑料母粒130-150份、褐藻膠3-7份、二異丙基三硫醚2-5份、珍珠粉0.5-2份、吡啶甲酸鋅0.1-0.5份、黏土0.2-1份、抗氧化劑0.05-0.2份，所述抗氧化劑為抗氧劑264、TBHQ或抗氧劑1076。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：由以下重量分?jǐn)?shù)的原料組成：ABS塑料母粒135-145份、褐藻膠4-6份、二異丙基三硫醚2.5-4份、珍珠粉0.8-1.5份、吡啶甲酸鋅0.15-0.25份、黏土0.3-0.6份、抗氧化劑0.08-0.12份，所述抗氧化劑為抗氧劑264、TBHQ或抗氧劑1076。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：由以下重量分?jǐn)?shù)的原料組成：ABS塑料母粒140份、褐藻膠5份、二異丙基三硫醚3份、珍珠粉1.2份、吡啶甲酸鋅0.2份、黏土0.4份、抗氧化劑0.1份，所述抗氧化劑為抗氧劑264、TBHQ或抗氧劑1076。

一種具有抗菌功能的塑料的制備方法，包括以下步驟：

(1)按照重量分?jǐn)?shù)稱取ABS塑料母粒、褐藻膠、二異丙基三硫醚、珍珠粉、吡啶甲酸鋅、黏土、抗氧化劑，備用；

(2)將珍珠粉、黏土加入到攪拌器中，以每分鐘70-85轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速攪拌10-25min，得到混合輔料；

(3)將ABS塑料母粒和抗氧化劑混合均勻后加入不銹鋼攪拌機(jī)中，在65-75℃溫度下加熱5-15min，同時(shí)用攪拌器以每分鐘65-85轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，然后加入褐藻膠，繼續(xù)攪拌5-8min，得混合原料；

(4)將二異丙基三硫醚、吡啶甲酸鋅和混合輔料一起加入到步驟(3)所得物中，使用不銹鋼攪拌機(jī)攪拌加熱，在65-75℃溫度下加熱10-30min，同時(shí)用攪拌器以每分鐘60-90轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，得到混合物；

(5)將步驟(4)所得混合物使用擠出機(jī)擠出、造粒，即得具有抗菌功能的塑料。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述步驟(3)將ABS塑料母粒和抗氧化劑混合均勻后加入不銹鋼攪拌機(jī)中，在68℃溫度下加熱10min，同時(shí)用攪拌器以每分鐘75轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，然后加入褐藻膠，繼續(xù)攪拌7min，得混合原料。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述步驟(4)將二異丙基三硫醚、吡啶甲酸鋅和混合輔料一起加入到步驟(3)所得物中，使用不銹鋼攪拌機(jī)攪拌加熱，在70℃溫度下加熱15min，同時(shí)用攪拌器以每分鐘80轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，得到混合物。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

該具有抗菌功能的塑料具有較強(qiáng)的抗菌作用和優(yōu)異的強(qiáng)度，對(duì)于金葡萄菌和大腸桿菌的抗菌率可達(dá)98％以上，是一種安全有效的具有抗菌功能的塑料；而且本發(fā)明的具有抗菌功能的塑料制備方法簡單，原料成本低，具有較好的推廣價(jià)值，可以廣泛地用于汽車工業(yè)常用于制造汽車零部件、家電行業(yè)、建筑裝飾行業(yè)、安全帽、摩托車檔板、鞋后跟、雪地運(yùn)動(dòng)用品、玩具、時(shí)鐘、音箱外殼、手提箱、紐扣、化妝品盒等日用品和銘牌、裝飾品等行業(yè)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。

實(shí)施例1

一種具有抗菌功能的塑料，由以下重量分?jǐn)?shù)的原料組成：ABS塑料母粒130份、褐藻膠3份、二異丙基三硫醚2份、珍珠粉0.5份、吡啶甲酸鋅0.1份、黏土0.2份、抗氧化劑0.05份，所述抗氧化劑為抗氧劑264。

一種具有抗菌功能的塑料的制備方法，包括以下步驟：

(1)按照重量分?jǐn)?shù)稱取ABS塑料母粒、褐藻膠、二異丙基三硫醚、珍珠粉、吡啶甲酸鋅、黏土、抗氧化劑，備用；(2)將珍珠粉、黏土加入到攪拌器中，以每分鐘70轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速攪拌10min，得到混合輔料；(3)將ABS塑料母粒和抗氧化劑混合均勻后加入不銹鋼攪拌機(jī)中，在65℃溫度下加熱5min，同時(shí)用攪拌器以每分鐘65轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，然后加入褐藻膠，繼續(xù)攪拌5min，得混合原料；(4)將二異丙基三硫醚、吡啶甲酸鋅和混合輔料一起加入到步驟(3)所得物中，使用不銹鋼攪拌機(jī)攪拌加熱，在65℃溫度下加熱10min，同時(shí)用攪拌器以每分鐘60轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，得到混合物；(5)將步驟(4)所得混合物使用擠出機(jī)擠出、造粒，即得具有抗菌功能的塑料。

實(shí)施例2

一種具有抗菌功能的塑料，由以下重量分?jǐn)?shù)的原料組成：ABS塑料母粒150份、褐藻膠7份、二異丙基三硫醚5份、珍珠粉2份、吡啶甲酸鋅0.5份、黏土1份、抗氧化劑0.2份，所述抗氧化劑為TBHQ。

一種具有抗菌功能的塑料的制備方法，包括以下步驟：(1)按照重量分?jǐn)?shù)稱取ABS塑料母粒、褐藻膠、二異丙基三硫醚、珍珠粉、吡啶甲酸鋅、黏土、抗氧化劑，備用；(2)將珍珠粉、黏土加入到攪拌器中，以每分鐘85轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速攪拌25min，得到混合輔料；(3)將ABS塑料母粒和抗氧化劑混合均勻后加入不銹鋼攪拌機(jī)中，在75℃溫度下加熱15min，同時(shí)用攪拌器以每分鐘85轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，然后加入褐藻膠，繼續(xù)攪拌8min，得混合原料；(4)將二異丙基三硫醚、吡啶甲酸鋅和混合輔料一起加入到步驟(3)所得物中，使用不銹鋼攪拌機(jī)攪拌加熱，在75℃溫度下加熱30min，同時(shí)用攪拌器以每分鐘90轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，得到混合物；(5)將步驟(4)所得混合物使用擠出機(jī)擠出、造粒，即得具有抗菌功能的塑料。

實(shí)施例3

一種具有抗菌功能的塑料，由以下重量分?jǐn)?shù)的原料組成：ABS塑料母粒140份、褐藻膠5份、二異丙基三硫醚3份、珍珠粉1.2份、吡啶甲酸鋅0.2份、黏土0.4份、抗氧化劑0.1份，所述抗氧化劑為抗氧劑1076。

一種具有抗菌功能的塑料的制備方法，包括以下步驟：

(1)按照重量分?jǐn)?shù)稱取ABS塑料母粒、褐藻膠、二異丙基三硫醚、珍珠粉、吡啶甲酸鋅、黏土、抗氧化劑，備用；(2)將珍珠粉、黏土加入到攪拌器中，以每分鐘75轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速攪拌15min，得到混合輔料；(3)將ABS塑料母粒和抗氧化劑混合均勻后加入不銹鋼攪拌機(jī)中，在68℃溫度下加熱10min，同時(shí)用攪拌器以每分鐘75轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，然后加入褐藻膠，繼續(xù)攪拌7min，得混合原料；(4)將二異丙基三硫醚、吡啶甲酸鋅和混合輔料一起加入到步驟(3)所得物中，使用不銹鋼攪拌機(jī)攪拌加熱，在70℃溫度下加熱15min，同時(shí)用攪拌器以每分鐘80轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，得到混合物；(5)將步驟(4)所得混合物使用擠出機(jī)擠出、造粒，即得具有抗菌功能的塑料。

對(duì)比例1

一種具有抗菌功能的塑料，由以下重量分?jǐn)?shù)的原料組成：ABS塑料母粒140份、褐藻膠5份、二異丙基三硫醚3份、珍珠粉1.2份、黏土0.4份、抗氧化劑0.1份，所述抗氧化劑為抗氧劑1076。

一種具有抗菌功能的塑料的制備方法，包括以下步驟：

(1)按照重量分?jǐn)?shù)稱取ABS塑料母粒、褐藻膠、二異丙基三硫醚、珍珠粉、黏土、抗氧化劑，備用；(2)將珍珠粉、黏土加入到攪拌器中，以每分鐘75轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速攪拌15min，得到混合輔料；(3)將ABS塑料母粒和抗氧化劑混合均勻后加入不銹鋼攪拌機(jī)中，在68℃溫度下加熱10min，同時(shí)用攪拌器以每分鐘75轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，然后加入褐藻膠，繼續(xù)攪拌7min，得混合原料；(4)將二異丙基三硫醚和混合輔料一起加入到步驟(3)所得物中，使用不銹鋼攪拌機(jī)攪拌加熱，在70℃溫度下加熱15min，同時(shí)用攪拌器以每分鐘80轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，得到混合物；(5)將步驟(4)所得混合物使用擠出機(jī)擠出、造粒，即得具有抗菌功能的塑料。

對(duì)比例2

一種具有抗菌功能的塑料，由以下重量分?jǐn)?shù)的原料組成：ABS塑料母粒140份、褐藻膠5份、珍珠粉1.2份、吡啶甲酸鋅0.2份、黏土0.4份、抗氧化劑0.1份，所述抗氧化劑為抗氧劑1076。

一種具有抗菌功能的塑料的制備方法，包括以下步驟：

(1)按照重量分?jǐn)?shù)稱取ABS塑料母粒、褐藻膠、珍珠粉、吡啶甲酸鋅、黏土、抗氧化劑，備用；(2)將珍珠粉、黏土加入到攪拌器中，以每分鐘75轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速攪拌15min，得到混合輔料；(3)將ABS塑料母粒和抗氧化劑混合均勻后加入不銹鋼攪拌機(jī)中，在68℃溫度下加熱10min，同時(shí)用攪拌器以每分鐘75轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，然后加入褐藻膠，繼續(xù)攪拌7min，得混合原料；(4)將吡啶甲酸鋅和混合輔料一起加入到步驟(3)所得物中，使用不銹鋼攪拌機(jī)攪拌加熱，在70℃溫度下加熱15min，同時(shí)用攪拌器以每分鐘80轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，得到混合物；(5)將步驟(4)所得混合物使用擠出機(jī)擠出、造粒，即得具有抗菌功能的塑料。對(duì)比例1中未添加吡啶甲酸鋅，對(duì)比例2中未添加二異丙基三硫醚。

發(fā)明實(shí)施例1-3和對(duì)比例1-2制備的具有抗菌功能的塑料的抗菌性能如表1所示。

抗菌性能檢測參照中華人民共和國國輕工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QB/T2591-2003，采用貼膜法，考察樣品24h的抗菌率，菌落總數(shù)測定參照GB/T4789.2-2003計(jì)數(shù)。將粒料熱壓成型制成50mm×50mm抗菌樣板。抗菌率的計(jì)算式如下：

R(％)＝(B-C)/B×100

其中R為抗菌率(％)；B為空白對(duì)照樣品平均回收菌數(shù)，cfu/片；C為抗菌塑料樣品平均回收菌數(shù)，cfu/片。

表1具有抗菌功能的塑料的抗菌性能測試結(jié)果

由上表可以看出，本發(fā)明的具有抗菌功能的塑料中加入吡啶甲酸鋅和二異丙基三硫醚，產(chǎn)生了出乎意料的協(xié)同作用，具有較好的抗菌作用，對(duì)于金葡萄菌和大腸桿菌的抗菌率可達(dá)98％以上，是一種安全有效的具有抗菌功能的塑料。

毒性測試：實(shí)施例1-3和對(duì)比例1-2制備的具有抗菌功能的塑料，經(jīng)急性毒性試驗(yàn)表明，對(duì)小白鼠的LD50＞10000mg/kg，屬實(shí)際無毒物質(zhì)。

該具有抗菌功能的塑料性能測試結(jié)果見表2：

沖擊性能按IS0180-93要求進(jìn)行測試，拉伸性能按IS0527-93要求進(jìn)行測試、條件為50mm/min，彎曲性能按IS0178-93要求進(jìn)行測試、條件為2mm/min，結(jié)果如下：

表2具有抗菌功能的塑料性能測試結(jié)果

由上表可以看出，本發(fā)明的具有抗菌功能的塑料中加入吡啶甲酸鋅和二異丙基三硫醚，產(chǎn)生了出乎意料的協(xié)同作用，具有增強(qiáng)具有抗菌功能的塑料的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度的作用。

該具有抗菌功能的塑料具有較強(qiáng)的抗菌作用和優(yōu)異的強(qiáng)度，對(duì)于金葡萄菌和大腸桿菌的抗菌率可達(dá)98％以上，是一種安全有效的具有抗菌功能的塑料；而且本發(fā)明的具有抗菌功能的塑料制備方法簡單，原料成本低，具有較好的推廣價(jià)值，可以廣泛地用于汽車工業(yè)常用于制造汽車零部件、家電行業(yè)、建筑裝飾行業(yè)、安全帽、摩托車檔板、鞋后跟、雪地運(yùn)動(dòng)用品、玩具、時(shí)鐘、音箱外殼、手提箱、紐扣、化妝品盒等日用品和銘牌、裝飾品等行業(yè)。

上面對(duì)本專利的較佳實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本專利并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下做出各種變化。