抗菌的PC/ASA合金材料及其制备方法 |
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| 申请号 | CN201710517954.3 | 申请日 | 2017-06-29 | 公开(公告)号 | CN107312301A | 公开(公告)日 | 2017-11-03 |
| 申请人 | 上海锦湖日丽塑料有限公司; | 发明人 | 陈强; 李强; 罗明华; 辛敏琦; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉一种抗菌的PC/ASA 合金 材料及其制备方法，所述合金材料包括以下重量份的各组分：PC 树脂 30～80份，ASA树脂10～40份，抗菌母粒5～20份，相容剂1～5份，抗 氧 剂0.1～1份， 润滑剂 0.1～1份。将上述组分按照重量份数在 搅拌机 中混匀后，通过双螺杆 挤出机 共混 造粒 ，即可制得抗菌的PC/ASA合金材料。与 现有技术 相比，本发明具有抗菌性能好，机械性能优异，工艺简单，操作方便等优点。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种抗菌的PC/ASA合金材料，其特征在于，包括以下重量份的各组分： |
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| 说明书全文 | 抗菌的PC/ASA合金材料及其制备方法技术领域[0001] 本发明涉及高分子材料领域，尤其是涉及一种抗菌的PC/ASA合金材料及其制备方法。 背景技术[0002] 丙烯晴-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)是一种物理性能与ABS相类似的工程塑料。ASA树脂具有良好的尺寸稳定性、高缺口冲击性能等特点。与ABS树脂相比，ASA树脂在材料的耐候性、耐老化性等方面存在巨大优势。而PC/ASA合金材料则兼顾了PC和ASA两者的优点，具有优良的力学性能、加工性能和耐候性能，在汽车、通信、电子等行业有着广泛的应用，尤其是在近几年汽车消费市场火爆，以及汽车轻量化、以塑代钢的趋势下，使得PC/ASA合金材料被用于制作高性能的汽车外饰件等。 [0003] 然而，对于直接暴露在外的汽车内饰件或者家电外饰件，经常会受到人体接触，容易滋生细菌，普通的塑料制件对细菌的滋生没有抑制作用，如果塑料制件本身具有一定的抗菌作用，就能够降低细菌的滋生，减少对人的健康危害，因此开发一种抗菌的PC/ASA合金材料具有比较重大的意义。 发明内容[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的： [0006] 本发明提供了一种抗菌的PC/ASA合金材料，包括以下重量份的各组分： [0007] PC树脂 30～80份， [0008] ASA树脂 10～40份， [0009] 抗菌母粒 5～20份， [0010] 相容剂 1～5份， [0012] 润滑剂 0.1～1份。 [0013] 优选地，所述的PC树脂的重均分子量为30000-45000。 [0014] 优选地，所述的ASA树脂为丙烯晴—苯乙烯—丙烯酸丁酯组成的接枝共聚物，其中所述丙烯酸丁酯的含量为15～55wt％。 [0015] 优选地，所述的相容剂为SAN和马来酸酐的接枝物(SAN-g-MAH)、SAN和和甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物(SAN-g-GMA)、乙烯丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物(EMA-GMA)中的一种或几种。 [0017] 本发明通过对比不同添加份数的银系无机抗菌剂，从而找到最优的添加比例和PC/ASA组成份数，使材料具备高抗菌率的前提下，兼顾优异的物理特性。 [0018] 优选地，所述的抗菌母粒的制备方法包括以下步骤： [0020] 优选地，所述的抗氧剂包括市售抗氧剂245、抗氧剂1076、抗氧剂168中的一种或几种。 [0022] 本发明还提供了一种抗菌的PC/ASA合金材料的制备方法，该方法采用以下步骤： [0023] (a)将PC树脂、ASA树脂、抗菌母粒、相容剂、抗氧剂和润滑剂加入搅拌机中进行混合； [0024] (b)将步骤(a)所得混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，控制螺杆挤出机转速为300～600rpm，挤出温度为200～220℃，压力为2～4MPa，经过熔融挤出，造粒即可制得抗菌的PC/ASA合金材料。 [0026] 与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果： [0027] 本发明制得的PC/ASA合金材料不仅抗菌性好，而且加入的相容剂可以提高抗菌剂和整个基材的相容性，使PC/ASA合金材料能保持优异的物理性能。使用抗菌母粒是为了避免直接添加导致抗菌制品中存在宏观均匀、微观分散性差的问题。将抗菌剂和基材树脂通过双螺杆挤出机挤出制备成抗菌剂的浓缩母粒，由于在制备母粒过程中抗菌剂和载体树脂经过了双螺杆的剪切和捏合，再通过成型过程的分散，母粒化抗菌剂在抗菌制品中的分散性较直接添加法要好得多，而且使用的抗菌母粒呈颗粒状，在成型操作中无粉尘飞扬，减少了生成过程的污染，而且使用过程不需要对抗菌剂进行表面处理，优化了整个生产工艺。 [0028] 本发明的原料简单易得，工艺简单，操作方便，制备条件温和，使得整个制备成本比较低，适合大量生产。 具体实施方式[0029] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。 [0030] 以下实施例中，所述抗菌母粒的制备方法包括以下步骤： [0031] 按重量份数称取PC树脂40～70份、银系无机抗菌剂20～40份，相容剂1～3份，加入密炼挤出机中进行混合造粒，即可制得抗菌母粒。其中所述的银系无机抗菌剂以磷酸锆为载体，所述抗菌母粒中银的质量含量为10％。所述银系无机抗菌剂的型号例如NOVARON AG1100。 [0032] 实施例1 [0033] 一种抗菌的PC/ASA合金材料，包括以下重量份数的组分：PC树脂75份、ASA树脂25份、抗菌母粒5份、相容剂1份、亚磷酸酯0.2份、季戊四醇酯0.2份。所述抗菌母粒的制备为： [0034] 其制备方法如下： [0035] 先称取PC树脂40份、银系无机抗菌剂40份，相容剂3份，加入密炼挤出机中进行混合造粒，制得抗菌母粒； [0036] 然后按照前述的重量份数备好的各组分送入搅拌机中预混3～10分钟，将上述得到的预混料通过双螺杆挤出机，控制螺杆挤出机转速为400rpm，挤出温度为200～220℃，压力为2～4MPa，螺杆长径比为44:1，经过熔融挤出，造粒即可制得抗菌的PC/ASA合金材料。 [0037] 实施例2 [0038] 一种抗菌的PC/ASA合金材料，包括以下重量份数的组分：PC树脂70份、ASA树脂30份、抗菌母粒5份、相容剂1份、亚磷酸酯0.2份、季戊四醇酯0.2份。 [0039] 其制备方法如下： [0040] 先称取PC树脂70份、银系无机抗菌剂20份，相容剂1份，加入密炼挤出机中进行混合造粒，制得抗菌母粒； [0041] 然后按照前述的重量份数备好的各组分送入搅拌机中预混3～10分钟，将上述得到的预混料通过双螺杆挤出机，控制螺杆挤出机转速为400rpm，挤出温度为200～220℃，压力为2～4MPa，螺杆长径比为44:1，经过熔融挤出，造粒即可制得抗菌的PC/ASA合金材料。 [0042] 实施例3 [0043] 一种抗菌的PC/ASA合金材料，包括以下重量份数的组分：PC树脂65份、ASA树脂35份、抗菌母粒5份、相容剂1份、亚磷酸酯0.2份、季戊四醇酯0.2份。 [0044] 其制备方法如下： [0045] 先称取PC树脂50份、银系无机抗菌剂30份，相容剂2份，加入密炼挤出机中进行混合造粒，制得抗菌母粒； [0046] 然后按照前述的重量份数备好的各组分送入搅拌机中预混3～10分钟，将上述得到的预混料通过双螺杆挤出机，控制螺杆挤出机转速为400rpm，挤出温度为200～220℃，压力为2～4MPa，螺杆长径比为44:1，经过熔融挤出，造粒即可制得抗菌的PC/ASA合金材料。 [0047] 对比例1 [0048] 一种抗菌的PC/ASA合金材料，包括以下重量份数的组分：PC树脂75份、ASA树脂25份、相容剂1份，亚磷酸酯0.2份、季戊四醇酯0.2份。 [0049] 其制备方法如下： [0050] 将上述备好的组分送入搅拌机中预混3～10分钟，将上述得到的预混料通过双螺杆挤出机，控制螺杆挤出机转速为400rpm，挤出温度为200～220℃，压力为2～4MPa，螺杆长径比为44:1。 [0051] 对比例2 [0052] 一种抗菌的PC/ASA合金材料，包括以下重量份数的组分：PC树脂75份、ASA树脂25份、相容剂1份，银系有机抗菌剂1份，亚磷酸酯0.2份、季戊四醇酯0.2份。 [0053] 其制备方法如下： [0054] 将上述备好的组分送入搅拌机中预混3～10分钟，将上述得到的预混料通过双螺杆挤出机，控制螺杆挤出机转速为400rpm，挤出温度为200～220℃，压力为2～4MPa，螺杆长径比为44:1。 [0055] 对比例3 [0056] 一种抗菌的PC/ASA合金材料，包括以下重量份数的组分：PC树脂75份、ASA树脂25份、相容剂1份，银系有机抗菌剂5份，亚磷酸酯0.2份、季戊四醇酯0.2份。 [0057] 其制备方法与对比例2相同。 [0058] 将上述实施例1-3与对比例1-3制备的PC/ASA合金材料按照GB/T20944.2-2007方法进行抗菌性能试验，比较抗菌率，当抗菌率≥90％，则说明样品具有抗菌效果；当抗菌率≥99％，则说明样品具有良好的抗菌效果，结果见表1。 [0059] 表1抗菌率比较 [0060] [0061] 实施例4 [0062] 一种抗菌的PC/ASA合金材料，包括以下重量份数的组分：PC树脂75份、ASA树脂25份、抗菌母粒10份、相容剂3份、亚磷酸酯0.2份、季戊四醇酯0.2份。 [0063] 其制备方法如下： [0064] 先称取PC树脂50份、银系无机抗菌剂30份，相容剂2份，加入密炼挤出机中进行混合造粒，制得抗菌母粒； [0065] 然后按照前述的重量份数备好的各组分送入搅拌机中预混3～10分钟，将上述得到的预混料通过双螺杆挤出机，控制螺杆挤出机转速为400rpm，挤出温度为200～220℃，压力为2～4MPa，螺杆长径比为44:1，经过熔融挤出，造粒即可制得抗菌的PC/ASA合金材料。 [0066] 实施例5 [0067] 一种抗菌的PC/ASA合金材料，包括以下重量份数的组分：PC树脂75份、ASA树脂25份、抗菌母粒15份、相容剂3份、亚磷酸酯0.2份、季戊四醇酯0.2份。 [0068] 其制备方法如下： [0069] 先称取PC树脂50份、银系无机抗菌剂30份，相容剂2份，加入密炼挤出机中进行混合造粒，制得抗菌母粒； [0070] 然后按照前述的重量份数备好的各组分送入搅拌机中预混3～10分钟，将上述得到的预混料通过双螺杆挤出机，控制螺杆挤出机转速为400rpm，挤出温度为200～220℃，压力为2～4MPa，螺杆长径比为44:1，经过熔融挤出，造粒即可制得抗菌的PC/ASA合金材料。 [0071] 实施例6 [0072] 一种抗菌的PC/ASA合金材料，包括以下重量份数的组分：PC树脂75份、ASA树脂25份、抗菌母粒20份、相容剂5份、亚磷酸酯0.2份、季戊四醇酯0.2份。 [0073] 其制备方法如下： [0074] 先称取PC树脂50份、银系无机抗菌剂30份，相容剂2份，加入密炼挤出机中进行混合造粒，制得抗菌母粒； [0075] 然后按照前述的重量份数备好的各组分送入搅拌机中预混3～10分钟，将上述得到的预混料通过双螺杆挤出机，控制螺杆挤出机转速为400rpm，挤出温度为200～220℃，压力为2～4MPa，螺杆长径比为44:1，经过熔融挤出，造粒即可制得抗菌的PC/ASA合金材料。 [0076] 将上述实施例4-6制备的PC/ASA合金材料按照GB/T20944.2-2007方法进行抗菌性能试验，测试抗菌率，结果见表2。 [0077] 表2抗菌率测试 [0078]试验项目 试验方法 实施例4 实施例5 实施例6 抗菌率 GB/T20944.2 97.8％ 98.3％ 98.5％ [0079] 测试上述对比例1-3和实施例1～6中的物理性能，具体测试结果如下表3。 [0080] 表3物理性能测试结果 [0081] [0082] 从上述测试结果可以看出，本发明中实施例3和4制得PC/ASA合金材料抗菌母粒的其综合物性与未添加抗菌母粒(对比例1)的相当，并且抗菌率能达到添加20份抗菌母粒的效果，在满足高抗菌率的前提下，可实现低成本的生产方案。 [0083] 本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，以上实施例仅用于说明本发明，而并不用于限制本发明的保护范围。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。 |
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