一种抗菌ABS塑料及其制备方法与流程

一种抗菌abs塑料及其制备方法
技术领域
1.本发明属于塑料技术领域，尤其涉及一种抗菌abs塑料及其制备方法。


背景技术：

2.abs塑料是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体的三元共聚物，三种单体相对含量可任意变化，制成各种树脂。它性价比高、用途广泛。随着塑料材料的广泛应用，人们对于塑料材料要求也越来越高，由于塑料制品在人们生活中的应用较多，为了避免人们在使用过程中塑料滋生细菌，通常是在塑料制品中添加抗菌剂，现有的抗菌剂一般分为抗菌剂有机抗菌剂和无机抗菌剂两大类，现有的无机抗菌剂存在重金属对人体不够安全，抗菌效果不持久等不足，目前在塑料领域多采用有机抗菌剂进行抗菌，但现有的有机抗菌剂存在不耐热，抗菌不持久的问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种抗菌abs塑料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供一种抗菌abs塑料，包括以下组分：abs塑料母粒、疏水化改性壳聚糖、抗菌剂、抗氧剂、交联剂、聚碳酸酯。
5.优选地，包括以下重量份的组分：
6.abs塑料母粒90
‑
98份、疏水化改性壳聚糖2
‑
4份、抗菌剂0.3
‑
0.5份、抗氧剂0.2
‑
0.4份、交联剂2
‑
4份、聚碳酸酯6
‑
8份。
7.优选地，包括以下重量份的组分：
8.abs塑料母粒92
‑
98份、疏水化改性壳聚糖2.5
‑
4份、抗菌剂0.35
‑
0.5份、抗氧剂0.25
‑
0.4份、交联剂2.5
‑
4份、聚碳酸酯6.5
‑
8份。
9.优选地，包括以下重量份的组分：
10.abs塑料母粒92
‑
96份、疏水化改性壳聚糖2.5
‑
3.5份、抗菌剂0.35
‑
0.45份、抗氧剂0.25
‑
0.35份、交联剂2.5
‑
3.5份、聚碳酸酯6.5
‑
7.5份。
11.优选地，所述抗菌剂为昆虫抗菌蛋白和有机硅季铵盐之间的混合物，所述昆虫抗菌蛋白和有机硅季铵盐之间质量比为1.8
‑
2:1。
12.上述一种抗菌abs塑料的制备方法，包括以下步骤：
13.所述疏水化改性壳聚糖是脱乙酰壳聚糖通过苯甲醇进行改性得到，在疏水化改性壳聚糖中加入抗菌剂和交联剂，制备得到包埋抗菌剂的改性壳聚糖
‑
三聚磷酸铵纳米微球；
14.将包埋抗菌剂的改性壳聚糖
‑
三聚磷酸铵纳米微球进行辐照交联处理；
15.使得经过辐照处理后的包埋抗菌剂的改性壳聚糖
‑
三聚磷酸铵纳米微球与聚碳酸酯进行混合，然后加入abs塑料母粒和抗氧剂，搅拌均匀反应得到产品。
16.优选地，所述辐照交联处理的辐照源为高能电子加速器，辐照剂量为0.2
‑
50kgy,辐照处理10
‑
20min。
17.综上所述，由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
18.本发明提供了一种抗菌abs塑料及其制备方法，本发明实施例中通过疏水化改性壳聚糖作为抗菌剂的载体，可对抗菌剂进行包覆，且缓慢释放，提高抗菌剂的热稳定性，利于长效抗菌的进行；本发明实施例中通过对包埋抗菌剂的改性壳聚糖
‑
三聚磷酸铵纳米微球进行辐照交联处理，可增强本发明实施例中抗菌剂的耐热性，由于聚碳酸酯与abs塑料之间具有良好的相容性，从而利于抗菌剂与abs塑料进行充分均匀的混合。
具体实施方式
19.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
20.现有的abs塑料中的有机抗菌剂存在不耐热，抗菌不持久的问题。本发明实施例中通过疏水化改性壳聚糖作为抗菌剂的载体，可对抗菌剂进行包覆，且缓慢释放，利于长效抗菌的进行；本发明实施例中通过包埋抗菌剂的改性壳聚糖
‑
三聚磷酸铵纳米微球进行辐照交联处理，可增强本发明实施例中抗菌剂的耐热性。
21.实施例1
22.所述疏水化改性壳聚糖是脱乙酰壳聚糖通过苯甲醇进行改性得到，在20g疏水化改性壳聚糖中加入3g抗菌剂和20g交联剂，所述抗菌剂为昆虫抗菌蛋白和有机硅季铵盐之间的混合物，所述抗菌剂中昆虫抗菌蛋白和有机硅季铵盐之间的质量比为1.8:1，所述交联剂为三聚磷酸铵，搅拌均匀，在80℃下反应80min，然后制备得到包埋抗菌剂的改性壳聚糖
‑
三聚磷酸铵纳米微球；
23.将包埋抗菌剂的改性壳聚糖
‑
三聚磷酸铵纳米微球进行辐照交联处理，所述辐照交联处理的辐照源为高能电子加速器，辐照剂量为0.2kgy,辐照处理10min；
24.使得经过辐照处理后的包埋抗菌剂的改性壳聚糖
‑
三聚磷酸铵纳米微球与60g聚碳酸酯进行混合，在60℃下进行搅拌混合，然后加入900g的abs塑料母粒和2g抗氧剂，搅拌均匀，升温至280℃后，反应60min，得到产品。
25.实施例2
26.所述疏水化改性壳聚糖是脱乙酰壳聚糖通过苯甲醇进行改性得到，在25g疏水化改性壳聚糖中加入3.5g抗菌剂和25g交联剂，所述抗菌剂为昆虫抗菌蛋白和有机硅季铵盐之间的混合物，所述抗菌剂中昆虫抗菌蛋白和有机硅季铵盐之间的质量比为1.8:1，所述交联剂为三聚磷酸铵，搅拌均匀，在80℃下反应80min，然后制备得到包埋抗菌剂的改性壳聚糖
‑
三聚磷酸铵纳米微球；
27.将包埋抗菌剂的改性壳聚糖
‑
三聚磷酸铵纳米微球进行辐照交联处理，所述辐照交联处理的辐照源为高能电子加速器，辐照剂量为0.2kgy,辐照处理10min；
28.使得经过辐照处理后的包埋抗菌剂的改性壳聚糖
‑
三聚磷酸铵纳米微球与65g聚碳酸酯进行混合，在60℃下进行搅拌混合，然后加入920g的abs塑料母粒和2.5g抗氧剂，搅拌均匀，升温至280℃后，反应60min，得到产品。
29.实施例3
30.所述疏水化改性壳聚糖是脱乙酰壳聚糖通过苯甲醇进行改性得到，在30g疏水化
改性壳聚糖中加入4g抗菌剂和30g交联剂，所述抗菌剂为昆虫抗菌蛋白和有机硅季铵盐之间的混合物，所述抗菌剂中昆虫抗菌蛋白和有机硅季铵盐之间的质量比为1.8:1，所述交联剂为三聚磷酸铵，搅拌均匀，在90℃下反应90min，然后制备得到包埋抗菌剂的改性壳聚糖
‑
三聚磷酸铵纳米微球；
31.将包埋抗菌剂的改性壳聚糖
‑
三聚磷酸铵纳米微球进行辐照交联处理，所述辐照交联处理的辐照源为高能电子加速器，辐照剂量为10kgy,辐照处理15min；
32.使得经过辐照处理后的包埋抗菌剂的改性壳聚糖
‑
三聚磷酸铵纳米微球与70g聚碳酸酯进行混合，在70℃下进行搅拌混合，然后加入940g的abs塑料母粒和3g抗氧剂，搅拌均匀，升温至290℃后，反应70min，得到产品。
33.实施例4
34.所述疏水化改性壳聚糖是脱乙酰壳聚糖通过苯甲醇进行改性得到，在35g疏水化改性壳聚糖中加入4.5g抗菌剂和35g交联剂，所述抗菌剂为昆虫抗菌蛋白和有机硅季铵盐之间的混合物，所述抗菌剂中昆虫抗菌蛋白和有机硅季铵盐之间的质量比为1.8:1，所述交联剂为三聚磷酸铵，搅拌均匀，在90℃下反应90min，然后制备得到包埋抗菌剂的改性壳聚糖
‑
三聚磷酸铵纳米微球；
35.将包埋抗菌剂的改性壳聚糖
‑
三聚磷酸铵纳米微球进行辐照交联处理，所述辐照交联处理的辐照源为高能电子加速器，辐照剂量为10kgy,辐照处理15min；
36.使得经过辐照处理后的包埋抗菌剂的改性壳聚糖
‑
三聚磷酸铵纳米微球与75g聚碳酸酯进行混合，在70℃下进行搅拌混合，然后加入960g的abs塑料母粒和3.5g抗氧剂，搅拌均匀，升温至280℃后，反应70min，得到产品。
37.实施例5
38.所述疏水化改性壳聚糖是脱乙酰壳聚糖通过苯甲醇进行改性得到，在40g疏水化改性壳聚糖中加入5g抗菌剂和40g交联剂，所述抗菌剂为昆虫抗菌蛋白和有机硅季铵盐之间的混合物，所述抗菌剂中昆虫抗菌蛋白和有机硅季铵盐之间的质量比为2:1，所述交联剂为三聚磷酸铵，搅拌均匀，在100℃下反应100min，然后制备得到包埋抗菌剂的改性壳聚糖
‑
三聚磷酸铵纳米微球；
39.将包埋抗菌剂的改性壳聚糖
‑
三聚磷酸铵纳米微球进行辐照交联处理，所述辐照交联处理的辐照源为高能电子加速器，辐照剂量为50kgy,辐照处理20min；
40.使得经过辐照处理后的包埋抗菌剂的改性壳聚糖
‑
三聚磷酸铵纳米微球与80g聚碳酸酯进行混合，在80℃下进行搅拌混合，然后加入980g的abs塑料母粒和4g抗氧剂，搅拌均匀，升温至300℃后，反应80min，得到产品。
41.实施例6
42.所述疏水化改性壳聚糖是脱乙酰壳聚糖通过苯甲醇进行改性得到，在30g疏水化改性壳聚糖中加入4g抗菌剂和30g交联剂，所述抗菌剂为昆虫抗菌蛋白和有机硅季铵盐之间的混合物，所述抗菌剂中昆虫抗菌蛋白和有机硅季铵盐之间的质量比为1.8:1，所述交联剂为三聚磷酸铵，搅拌均匀，在90℃下反应90min，然后制备得到包埋抗菌剂的改性壳聚糖
‑
三聚磷酸铵纳米微球；
43.将包埋抗菌剂的改性壳聚糖
‑
三聚磷酸铵纳米微球进行辐照交联处理，所述辐照交联处理的辐照源为x
‑
射线，辐照剂量为10kgy,辐照处理15min；
44.使得经过辐照处理后的包埋抗菌剂的改性壳聚糖
‑
三聚磷酸铵纳米微球与70g聚碳酸酯进行混合，在70℃下进行搅拌混合，然后加入940g的abs塑料母粒和3g抗氧剂，搅拌均匀，升温至290℃后，反应70min，得到产品。
45.实施例7
46.本实施例7与实施例6相比制备方法相同，部分数据不同，其不同之处在于，所述抗菌剂中昆虫抗菌蛋白和有机硅季铵盐之间的质量比为1.85:1
47.实施例8
48.本实施例8与实施例6相比制备方法相同，部分数据不同，其不同之处在于，所述抗菌剂中昆虫抗菌蛋白和有机硅季铵盐之间的质量比为1.9:1。
49.实施例9
50.本实施例9与实施例6相比制备方法相同，部分数据不同，其不同之处在于，所述抗菌剂中昆虫抗菌蛋白和有机硅季铵盐之间的质量比为1.95:1。
51.实施例10
52.本实施例10与实施例6相比制备方法相同，部分数据不同，其不同之处在于，所述抗菌剂中昆虫抗菌蛋白和有机硅季铵盐之间的质量比为2:1。
53.对比例1
54.4g抗菌剂和30g交联剂进行混合，所述抗菌剂为昆虫抗菌蛋白和有机硅季铵盐之间的混合物，所述抗菌剂中昆虫抗菌蛋白和有机硅季铵盐之间的质量比为1.8:1，所述交联剂为三聚磷酸铵，搅拌均匀，然后进行辐照交联处理，所述辐照交联处理的辐照源为高能电子加速器，辐照剂量为10kgy,辐照处理15min；
55.使得经过辐照处理后的包埋抗菌剂的改性壳聚糖
‑
三聚磷酸铵纳米微球与70g聚碳酸酯进行混合，在70℃下进行搅拌混合，然后加入940g的abs塑料母粒和3g抗氧剂，搅拌均匀，升温至290℃后，反应70min，得到产品。
56.对比例2
57.所述疏水化改性壳聚糖是脱乙酰壳聚糖通过苯甲醇进行改性得到，在30g疏水化改性壳聚糖中加入4g抗菌剂和30g交联剂，所述抗菌剂为昆虫抗菌蛋白和有机硅季铵盐之间的混合物，所述抗菌剂中昆虫抗菌蛋白和有机硅季铵盐之间的质量比为1.8:1，所述交联剂为三聚磷酸铵，搅拌均匀，在90℃下反应90min，然后制备得到包埋抗菌剂的改性壳聚糖
‑
三聚磷酸铵纳米微球；
58.使得包埋抗菌剂的改性壳聚糖
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三聚磷酸铵纳米微球与70g聚碳酸酯进行混合，在70℃下进行搅拌混合，然后加入940g的abs塑料母粒和3g抗氧剂，搅拌均匀，升温至290℃后，反应70min，得到产品。
59.对比例3
60.4g抗菌剂和30g交联剂进行混合，所述抗菌剂为昆虫抗菌蛋白和有机硅季铵盐之间的混合物，所述抗菌剂中昆虫抗菌蛋白和有机硅季铵盐之间的质量比为1.8:1，所述交联剂为三聚磷酸铵，搅拌均匀，与70g聚碳酸酯进行混合，在70℃下进行搅拌混合，然后加入940g的abs塑料母粒和3g抗氧剂，搅拌均匀，升温至290℃后，反应70min，得到产品。
61.抗菌性能测试：参考gb21551.2
‑
2010《家用和类似用途电器的抗菌、除菌、净化功能抗菌材料的特殊要求》进行。检测用菌：大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率，结果如表1
所示。
62.抗菌性的耐热性检测：在100℃的水中，浸渍12小时后再次检测抗菌性能，结果如表1所示。
63.表1
[0064][0065][0066]
实施例所制得的产品具有良好的抗菌性，在对比例1与实施例相比未对抗菌剂进行包覆处理，对比例1在100℃的水中，浸渍12小时的处理后，从表1中可看出抗菌性有了明显的下降，则说明通过疏水化改性壳聚糖对抗菌剂进行包覆处理提高了抗菌剂的热稳定性，利于长效抗菌的进行；通过对比例2与实施例相比未对抗菌剂进行辐照交联处理，从表1中可看出抗菌性有了下降，通过辐照交联处理可增强本发明实施例中抗菌剂的耐热性。
[0067]
综上所述：本发明提供了一种抗菌abs塑料及其制备方法，本发明实施例中通过疏水化改性壳聚糖作为抗菌剂的载体，可对抗菌剂进行包覆，且缓慢释放，提高抗菌剂的热稳定性，利于长效抗菌的进行；本发明实施例中通过包埋抗菌剂的改性壳聚糖
‑
三聚磷酸铵纳米微球进行辐照交联处理，可增强本发明实施例中抗菌剂的耐热性，由于聚碳酸酯与abs塑料之间具有良好的相容性，从而利于抗菌剂与abs塑料进行充分均匀的混合。
[0068]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论
从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
[0069]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。