抗菌的PC/ASA合金材料及其製備方法與流程

2023-05-14 11:04:46

本發明涉及高分子材料領域，尤其是涉及一種抗菌的pc/asa合金材料及其製備方法。
背景技術：
：丙烯晴-苯乙烯-丙烯酸酯(asa)是一種物理性能與abs相類似的工程塑料。asa樹脂具有良好的尺寸穩定性、高缺口衝擊性能等特點。與abs樹脂相比，asa樹脂在材料的耐候性、耐老化性等方面存在巨大優勢。而pc/asa合金材料則兼顧了pc和asa兩者的優點，具有優良的力學性能、加工性能和耐候性能，在汽車、通信、電子等行業有著廣泛的應用，尤其是在近幾年汽車消費市場火爆，以及汽車輕量化、以塑代鋼的趨勢下，使得pc/asa合金材料被用於製作高性能的汽車外飾件等。然而，對於直接暴露在外的汽車內飾件或者家電外飾件，經常會受到人體接觸，容易滋生細菌，普通的塑料製件對細菌的滋生沒有抑制作用，如果塑料製件本身具有一定的抗菌作用，就能夠降低細菌的滋生，減少對人的健康危害，因此開發一種抗菌的pc/asa合金材料具有比較重大的意義。技術實現要素：本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷，提供一種抗菌的pc/asa合金材料及其製備方法。本發明的目的是通過以下技術方案實現的：本發明提供了一種抗菌的pc/asa合金材料，包括以下重量份的各組分：pc樹脂30～80份，asa樹脂10～40份，抗菌母粒5～20份，相容劑1～5份，抗氧劑0.1～1份，潤滑劑0.1～1份。優選地，所述的pc樹脂的重均分子量為30000-45000。優選地，所述的asa樹脂為丙烯晴—苯乙烯—丙烯酸丁酯組成的接枝共聚物，其中所述丙烯酸丁酯的含量為15～55wt％。優選地，所述的相容劑為san和馬來酸酐的接枝物(san-g-mah)、san和和甲基丙烯酸縮水甘油酯的共聚物(san-g-gma)、乙烯丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯的共聚物(ema-gma)中的一種或幾種。優選地，所述的抗菌母粒為銀系無機抗菌劑，以磷酸鋯為載體，含銀鋅等多種金屬離子；所述抗菌母粒中銀的質量含量為10％。所述銀系無機抗菌劑的型號例如novaronag1100。本發明通過對比不同添加份數的銀系無機抗菌劑，從而找到最優的添加比例和pc/asa組成份數，使材料具備高抗菌率的前提下，兼顧優異的物理特性。優選地，所述的抗菌母粒的製備方法包括以下步驟：按重量份數稱取pc樹脂40～70份、抗菌劑20～40份，相容劑1～3份，加入密煉擠出機中進行混合造粒，即可製得抗菌母粒。優選地，所述的抗氧劑包括市售抗氧劑245、抗氧劑1076、抗氧劑168中的一種或幾種。優選地，所述的潤滑劑包括矽酮粉、季戊四醇酯、乙撐雙硬酯醯胺中的一種或幾種。本發明還提供了一種抗菌的pc/asa合金材料的製備方法，該方法採用以下步驟：(a)將pc樹脂、asa樹脂、抗菌母粒、相容劑、抗氧劑和潤滑劑加入攪拌機中進行混合；(b)將步驟(a)所得混合物通過雙螺杆擠出機共混造粒，控制螺杆擠出機轉速為300～600rpm，擠出溫度為200～220℃，壓力為2～4mpa，經過熔融擠出，造粒即可製得抗菌的pc/asa合金材料。優選地，所述的雙螺杆擠出機採用的擠出機螺杆的長徑比為44：1。與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：本發明製得的pc/asa合金材料不僅抗菌性好，而且加入的相容劑可以提高抗菌劑和整個基材的相容性，使pc/asa合金材料能保持優異的物理性能。使用抗菌母粒是為了避免直接添加導致抗菌製品中存在宏觀均勻、微觀分散性差的問題。將抗菌劑和基材樹脂通過雙螺杆擠出機擠出製備成抗菌劑的濃縮母粒，由於在製備母粒過程中抗菌劑和載體樹脂經過了雙螺杆的剪切和捏合，再通過成型過程的分散，母粒化抗菌劑在抗菌製品中的分散性較直接添加法要好得多，而且使用的抗菌母粒呈顆粒狀，在成型操作中無粉塵飛揚，減少了生成過程的汙染，而且使用過程不需要對抗菌劑進行表面處理，優化了整個生產工藝。本發明的原料簡單易得，工藝簡單，操作方便，製備條件溫和，使得整個製備成本比較低，適合大量生產。具體實施方式下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助於本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬於本發明的保護範圍。以下實施例中，所述抗菌母粒的製備方法包括以下步驟：按重量份數稱取pc樹脂40～70份、銀系無機抗菌劑20～40份，相容劑1～3份，加入密煉擠出機中進行混合造粒，即可製得抗菌母粒。其中所述的銀系無機抗菌劑以磷酸鋯為載體，所述抗菌母粒中銀的質量含量為10％。所述銀系無機抗菌劑的型號例如novaronag1100。實施例1一種抗菌的pc/asa合金材料，包括以下重量份數的組分：pc樹脂75份、asa樹脂25份、抗菌母粒5份、相容劑1份、亞磷酸酯0.2份、季戊四醇酯0.2份。所述抗菌母粒的製備為：其製備方法如下：先稱取pc樹脂40份、銀系無機抗菌劑40份，相容劑3份，加入密煉擠出機中進行混合造粒，製得抗菌母粒；然後按照前述的重量份數備好的各組分送入攪拌機中預混3～10分鐘，將上述得到的預混料通過雙螺杆擠出機，控制螺杆擠出機轉速為400rpm，擠出溫度為200～220℃，壓力為2～4mpa，螺杆長徑比為44:1，經過熔融擠出，造粒即可製得抗菌的pc/asa合金材料。實施例2一種抗菌的pc/asa合金材料，包括以下重量份數的組分：pc樹脂70份、asa樹脂30份、抗菌母粒5份、相容劑1份、亞磷酸酯0.2份、季戊四醇酯0.2份。其製備方法如下：先稱取pc樹脂70份、銀系無機抗菌劑20份，相容劑1份，加入密煉擠出機中進行混合造粒，製得抗菌母粒；然後按照前述的重量份數備好的各組分送入攪拌機中預混3～10分鐘，將上述得到的預混料通過雙螺杆擠出機，控制螺杆擠出機轉速為400rpm，擠出溫度為200～220℃，壓力為2～4mpa，螺杆長徑比為44:1，經過熔融擠出，造粒即可製得抗菌的pc/asa合金材料。實施例3一種抗菌的pc/asa合金材料，包括以下重量份數的組分：pc樹脂65份、asa樹脂35份、抗菌母粒5份、相容劑1份、亞磷酸酯0.2份、季戊四醇酯0.2份。其製備方法如下：先稱取pc樹脂50份、銀系無機抗菌劑30份，相容劑2份，加入密煉擠出機中進行混合造粒，製得抗菌母粒；然後按照前述的重量份數備好的各組分送入攪拌機中預混3～10分鐘，將上述得到的預混料通過雙螺杆擠出機，控制螺杆擠出機轉速為400rpm，擠出溫度為200～220℃，壓力為2～4mpa，螺杆長徑比為44:1，經過熔融擠出，造粒即可製得抗菌的pc/asa合金材料。對比例1一種抗菌的pc/asa合金材料，包括以下重量份數的組分：pc樹脂75份、asa樹脂25份、相容劑1份，亞磷酸酯0.2份、季戊四醇酯0.2份。其製備方法如下：將上述備好的組分送入攪拌機中預混3～10分鐘，將上述得到的預混料通過雙螺杆擠出機，控制螺杆擠出機轉速為400rpm，擠出溫度為200～220℃，壓力為2～4mpa，螺杆長徑比為44:1。對比例2一種抗菌的pc/asa合金材料，包括以下重量份數的組分：pc樹脂75份、asa樹脂25份、相容劑1份，銀系有機抗菌劑1份，亞磷酸酯0.2份、季戊四醇酯0.2份。其製備方法如下：將上述備好的組分送入攪拌機中預混3～10分鐘，將上述得到的預混料通過雙螺杆擠出機，控制螺杆擠出機轉速為400rpm，擠出溫度為200～220℃，壓力為2～4mpa，螺杆長徑比為44:1。對比例3一種抗菌的pc/asa合金材料，包括以下重量份數的組分：pc樹脂75份、asa樹脂25份、相容劑1份，銀系有機抗菌劑5份，亞磷酸酯0.2份、季戊四醇酯0.2份。其製備方法與對比例2相同。將上述實施例1-3與對比例1-3製備的pc/asa合金材料按照gb/t20944.2-2007方法進行抗菌性能試驗，比較抗菌率，當抗菌率≥90％，則說明樣品具有抗菌效果；當抗菌率≥99％，則說明樣品具有良好的抗菌效果，結果見表1。表1抗菌率比較實施例4一種抗菌的pc/asa合金材料，包括以下重量份數的組分：pc樹脂75份、asa樹脂25份、抗菌母粒10份、相容劑3份、亞磷酸酯0.2份、季戊四醇酯0.2份。其製備方法如下：先稱取pc樹脂50份、銀系無機抗菌劑30份，相容劑2份，加入密煉擠出機中進行混合造粒，製得抗菌母粒；然後按照前述的重量份數備好的各組分送入攪拌機中預混3～10分鐘，將上述得到的預混料通過雙螺杆擠出機，控制螺杆擠出機轉速為400rpm，擠出溫度為200～220℃，壓力為2～4mpa，螺杆長徑比為44:1，經過熔融擠出，造粒即可製得抗菌的pc/asa合金材料。實施例5一種抗菌的pc/asa合金材料，包括以下重量份數的組分：pc樹脂75份、asa樹脂25份、抗菌母粒15份、相容劑3份、亞磷酸酯0.2份、季戊四醇酯0.2份。其製備方法如下：先稱取pc樹脂50份、銀系無機抗菌劑30份，相容劑2份，加入密煉擠出機中進行混合造粒，製得抗菌母粒；然後按照前述的重量份數備好的各組分送入攪拌機中預混3～10分鐘，將上述得到的預混料通過雙螺杆擠出機，控制螺杆擠出機轉速為400rpm，擠出溫度為200～220℃，壓力為2～4mpa，螺杆長徑比為44:1，經過熔融擠出，造粒即可製得抗菌的pc/asa合金材料。實施例6一種抗菌的pc/asa合金材料，包括以下重量份數的組分：pc樹脂75份、asa樹脂25份、抗菌母粒20份、相容劑5份、亞磷酸酯0.2份、季戊四醇酯0.2份。其製備方法如下：先稱取pc樹脂50份、銀系無機抗菌劑30份，相容劑2份，加入密煉擠出機中進行混合造粒，製得抗菌母粒；然後按照前述的重量份數備好的各組分送入攪拌機中預混3～10分鐘，將上述得到的預混料通過雙螺杆擠出機，控制螺杆擠出機轉速為400rpm，擠出溫度為200～220℃，壓力為2～4mpa，螺杆長徑比為44:1，經過熔融擠出，造粒即可製得抗菌的pc/asa合金材料。將上述實施例4-6製備的pc/asa合金材料按照gb/t20944.2-2007方法進行抗菌性能試驗，測試抗菌率，結果見表2。表2抗菌率測試試驗項目試驗方法實施例4實施例5實施例6抗菌率gb/t20944.297.8％98.3％98.5％測試上述對比例1-3和實施例1～6中的物理性能，具體測試結果如下表3。表3物理性能測試結果從上述測試結果可以看出，本發明中實施例3和4製得pc/asa合金材料抗菌母粒的其綜合物性與未添加抗菌母粒(對比例1)的相當，並且抗菌率能達到添加20份抗菌母粒的效果，在滿足高抗菌率的前提下，可實現低成本的生產方案。本發明具體應用途徑很多，以上所述僅是本發明的優選實施方式。應當指出，以上實施例僅用於說明本發明，而並不用於限制本發明的保護範圍。對於本
技術領域：
的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進，這些改進也應視為本發明的保護範圍。當前第1頁12