一种AES复合材料及其制备方法与流程

文档序号:15174449发布日期:2018-08-14 18:16阅读:484来源:国知局

本发明属于高分子材料技术领域,特别是指一种aes复合材料及其制备方法。



背景技术:

丙烯晴-三元乙丙橡胶-苯乙烯(aes)是一种新兴的改性塑料品种,它具有良好的加工稳定性,但其本身抗菌性不佳,这些都限制了aes树脂的进一步应用。

为了提高aes复合材料的抗菌性能,现有技术提出多种技术方案,通过改进抗菌剂来实现,但是,现所有的抗菌剂均对aes复合材料的抗菌性能的提高效果有限,申请人通过多种的研究,对现有的aes复合材料的抗菌剂提出改进技术方案,以提高aes复合材料的抗菌性能。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种aes复合材料,以解决现有aes复合材料的抗菌性能不高的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种aes复合材料,按重量份由以下组分组成:

所述抗菌剂为改性纳米二氧化硅和氧化亚铜的混合物。

所述aes中三元乙丙橡胶的重量百分含量为60%。

所述改性纳米二氧化硅与所述氧化亚铜的质量比为20-40:30-70。

所述抗菌剂的制备方法,包括以下步骤:

(1)称取一定量的纳米二氧化硅,置于无水乙醇中超声波振荡8-12min;

(2)将步骤(1)中的纳米二氧化硅吹干后放入等离子室内,通入氩气等离子体,反应20-30min,得到改性纳米二氧化硅;

(3)按改性纳米二氧化硅与氧化亚铜的质量比为20-40:30-70称取;

(4)将称取好的改性纳米二氧化硅与氧化亚铜放入球墨机进行研磨,过筛后,得到所述抗菌剂。

所述相容剂为sebs-g-mah。

所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或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。

上述任一项所述aes复合材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)称取80份-100份的aes、6份-8份抗菌剂、10份-20份硅碱钙石微晶玻璃、0.1份-0.3份sebs-g-mah、0.1份-0.5份抗氧剂混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到aes复合材料。

所述步骤(2)具体为:将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒,其中,所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区,一区温度180~200℃,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。

本发明的有益效果是:

1、将纳米tio2用氩气等离子体处理后,可降低纳米tio2的表面能,使其易于和氧化亚铜分散均匀,不易发生团聚现象。

2、本技术方案中使用了一种新型的复合抗菌剂改性纳米tio2/氧化亚铜,它比单一的抗菌剂抗菌性更佳。

3、硅碱钙石微晶玻璃是一种新型的材料,它含有很多各向异性晶体和特殊的微观结构,具有很高的强度和韧性,它的加入可以提升aes的物理性能。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案,以下的实施例仅是示例性的,仅能用来解释和说明本发明的技术方案,而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

本技术方案主要是用于提高aes复合材料的抗菌性能,并不是为了保护一种新的aes复合材料,本技术方案主要是通过开发的抗菌剂与现有的aes材质的组合,实现了aes的抗菌性能,因此,关于现有技术中aes材质的用量范围,并不是本申请要求重点保护的。

本申请各实施例中所用的原料如下:

aes(型号sk50),日本umg;纳米氧化亚铜,北京德科岛金科技有限公司;纳米tio2,芜湖华泰化工;硅碱钙石微晶玻璃,实验室自备;sebs-g-mah,苏州亚赛塑化有限公司;抗氧剂(型号irganox168、irganox1010、irganox1330),瑞士汽巴精化。

本申请所用的测试仪器如下:

zsk30型双螺杆挤出机,德国w&p公司;jl-1000型拉力试验机,广州市广才实验仪器公司生产;htl900-t-5b型注射成型机,海太塑料机械有限公司生产;xcj-500型冲击测试机,承德试验机厂生产;qt-1196型拉伸测试仪,东莞市高泰检测仪器有限公司;qd-gjs-b12k型高速搅拌机,北京恒奥德仪器仪表有限公司。

本申请提供一种aes复合材料,按重量份由以下组分组成:

抗菌剂为改性纳米二氧化硅和纳米氧化亚铜的混合物。

aes中三元乙丙橡胶的重量百分含量为60%。

改性纳米二氧化硅与氧化亚铜的质量比为20-40:30-70。

抗菌剂的制备方法,包括以下步骤:

(1)称取一定量的纳米二氧化硅,置于无水乙醇中超声波振荡8-12min;

(2)将步骤(1)中的纳米二氧化硅吹干后放入等离子室内,通入氩气等离子体,反应20-30min,得到改性纳米二氧化硅;

(3)按改性纳米二氧化硅与纳米氧化亚铜的质量比为20-40:30-70称取;

(4)将称取好的改性纳米二氧化硅与纳米氧化亚铜放入球墨机进行研磨,过筛后,得到抗菌剂。

相容剂为sebs-g-mah。

抗氧剂为巴斯夫公司的三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯(简称irganox168)、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(简称irganox1010)或1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯(简称irganox1330)中的一种或几种的混合。

实施例1

(1)称取80份的aes、6份抗菌剂纳米tio2/氧化亚铜、10份硅碱钙石微晶玻璃、0.1份sebs-g-mah、0.1份irganox168混合并搅拌均匀,得到混合料。

(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到aes复合材料p1。

其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度180℃,二区温度240℃,三区温度240℃,四区温度240℃,五区温度240℃,六区温度240℃,机头温度240℃,螺杆转速200r/min。

实施例2

(1)称取100份的aes、8份抗菌剂纳米tio2/氧化亚铜、20份硅碱钙石微晶玻璃、0.3份sebs-g-mah、0.1份irganox168、0.2份irganox1010、0.2份irganox1330混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到aes复合材料p2。

其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度200℃,二区温度260℃,三区温度260℃,四区温度260℃,五区温度260℃,六区温度260℃,机头温度260℃,螺杆转速280r/min。

实施例3

(1)称取90份的aes、7份抗菌剂纳米tio2/氧化亚铜、15份硅碱钙石微晶玻璃、0.2份sebs-g-mah、0.1份irganox168、0.2份irganox1010混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到aes复合材料p3。

其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度190℃,二区温度250℃,三区温度250℃,四区温度250℃,五区温度250℃,六区温度250℃,机头温度250℃;螺杆转速240r/min。

实施例4

(1)称取95份的aes、7份抗菌剂纳米tio2/氧化亚铜、18份硅碱钙石微晶玻璃、0.1份sebs-g-mah、0.1份irganox168、0.2份irganox1330混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到aes复合材料p4。

其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度195℃,二区温度255℃,三区温度255℃,四区温度255℃,五区温度255℃,六区温度255℃,机头温度255℃;螺杆转速260r/min。

实施例5

(1)称取85份的aes、6份抗菌剂纳米tio2/氧化亚铜、14份硅碱钙石微晶玻璃、0.3份sebs-g-mah、0.1份irganox1010混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到aes复合材料p5。

其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度195℃,二区温度245℃,三区温度245℃,四区温度245℃,五区温度245℃,六区温度245℃,机头温度245℃;螺杆转速255r/min。

对比例1

(1)称取90份aes、0.1份irganox1010、0.2份irganox168混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到aes复合材料d1。

其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度195℃,二区温度255℃,三区温度255℃,四区温度255℃,五区温度255℃,六区温度255℃,机头温度255℃;螺杆转速215r/min。

对比例2

(1)称取90份的aes、6份抗菌剂氧化亚铜、16份硅碱钙石微晶玻璃、0.3份sebs-g-mah、0.1份irganox1010混合并搅拌均匀,得到混合料;

(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到aes复合材料d2。

其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度195℃,二区温度245℃,三区温度245℃,四区温度245℃,五区温度245℃,六区温度245℃,机头温度245℃;螺杆转速255r/min。

性能测试:

将上述实施例1-5、对比例1及对比例2制备的aes复合材料用注塑机制成样条测试,测试数据如下表:

通过实施例1-5与对比例1的数据可以看出,实施例1-5的抗菌性和物理性能要好于对比例1。

通过实施例1-5与对比例2的数据可以看出,实施例1-5的抗菌性要好于对比例2,这说明本技术方案中的复合抗菌剂改性纳米tio2/氧化亚铜比单一抗菌剂氧化亚铜抗菌性能更佳。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形,本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。

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