一种抗菌as复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明创造属于改性塑料领域，尤其是涉及一种抗菌AS复合材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 丙烯腈-苯乙烯(AS)树脂是由苯乙烯(St)、丙烯腈(AN)两种单体为原料共聚合制 得的一种热塑性塑料。AS树脂具有优良的性能，有极好的尺寸稳定性、电性能、耐磨性、抗化 学药品性、染色性，成型加工和机械加工较好，是一种重要的工程塑料。
[0003] 玻纤增强塑料具有比强度高、耐腐蚀、隔热、成型收缩率小等优点。此外，利用玻纤 增强可以使塑料的拉伸性能大幅度提高。AS树脂中加入玻璃纤维可增强AS树脂的强度和抗 热变形能力，还可减小AS树脂的热膨胀系数。
[0004] 目前，中国对塑料制品的抗菌已经有一个工业标准。抗菌标准为:抗细菌率符合I 2 99%的抗菌塑料可以作为强抗菌塑料，抗细菌率符合I 2 90%的抗菌塑料可以作为有抗 菌作用塑料。但是，现有的AS材料的抗菌性能较差，如何提高AS材料的抗菌性是制约AS材料 广泛应用与发展的重要因素。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明创造旨在提出一种抗菌AS复合材料及其制备方法，以解决现有 的AS材料抗菌性较差的问题。
[0006] 为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
[0007] -种抗菌AS复合材料，按重量百分比计，包含以下组分:AS树脂：39-88.4%，玻璃 纤维：10-30 %，相容剂：1-10%，水母粒1-5 %，偶联剂:0.1-1 %，抗静电剂10-15 %，抗菌剂： 1-3%，助剂1-3%，各组分之和为100% ;所述抗菌剂为光触媒抗菌剂与银系无机抗菌剂复 配而成的抗菌剂;所述水母粒按重量百分比计，包括以下组分：聚丙烯1%_49%;水50%-98% ;矿物填料0.1-5%，各组分之和为100%。
[0008] 进一步的，所述抗菌剂中光触媒抗菌剂与银系无机抗菌剂的重量百分比为1:0.5-2〇
[0009] 进一步的，所述抗菌剂中光触媒抗菌剂与银系无机抗菌剂的重量百分比为1:1。
[0010] 进一步的，所述聚丙烯为高熔体强度聚丙烯，在190°C的实验温度下，使用长径比 为10:1的毛细管口模，口模到滚轮的距离为24cm，柱塞下降速度为0.10mm/s，牵引滚轮的加 速度为5mm/s 2，聚丙烯熔体强度2 5cN。
[0011] 进一步的，所述AS树脂为丙烯腈、苯乙烯的共聚物，所述抗静电剂为永久型抗静电 剂，其成分中包含金属盐和聚氧乙烯。
[0012] 进一步的，所述玻璃纤维为长玻璃纤维或短切玻璃纤维的一种或几种的混合;优 选的，所述长玻璃纤维为无碱玻璃纤维，直径为1〇_16μπι;优选的，所述短切玻璃纤维的长度 为0.2-1〇111111，直径为8-2(^111。
[0013]进一步的，所述相容剂为丙烯酸酯类聚合物或共聚物;其聚合单体为丙烯酸，丙烯 酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸-2-乙基己酯中的一种或几种。
[0014] 进一步的，所述偶联剂为硅烷偶联剂，优选的，所述的硅烷偶联剂为氨基型硅烷偶 联剂，优选的，所述的氨基型硅烷偶联剂含有的氨基数目为2个或2个以上。
[0015] 本发明还提供一种抗菌AS复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0016] (1)按重量百分比称取AS树脂、相容剂、水母粒、偶联剂和助剂在高混机里混合3-5min;混合均勾，得到预混料；
[0017] (2)将预混料置于双螺杆挤出机的主喂料口中，从侧喂料口加入玻璃纤维，进行熔 融挤出，造粒干燥，即得。
[0018] 进一步的，所述熔融挤出的条件为:一区温度180_210°C，二区温度190_220°C，三 区温度190-230°C，四区温度190-240°C，五区温度190-240°C，六区温度190-240°C，七区温 度190-240°C，八区温度190-240°C，九区温度190-240°C，主机转速250-600转/分钟;双螺杆 挤出机的长径比为40:1。
[0019] 相对于现有技术，本发明创造所述的抗菌AS复合材料及其制备方法具有以下优 势：
[0020] 本发明添加的抗菌剂为光触媒抗菌剂与银系无机抗菌剂，通过调节抗菌剂中光触 媒抗菌剂与银系无机抗菌剂的比例及加入复合材料中的量，制备出的AS复合材料具有优异 的抗菌效果，抗菌率2 90%，可以作为强抗菌塑料。
【具体实施方式】
[0021] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可 以相互组合。
[0022]下面将结合实施例来详细说明本发明创造。
[0023]以下实施例和对比例中，挤出机熔融挤出的加工条件如下：一区温度180-210°C， 二区温度190-220°C，三区温度190-230°C，四区温度190-240°C，五区温度190-240°C，六区 温度190-240°C，七区温度190-240°C，八区温度190-240°C，九区温度190-240°C，主机转速 250-600转/分钟;双螺杆挤出机的长径比为40:1。
[0024] AS树脂选自台湾台化的NF2200，长玻纤选自巨石集团的ER13-2000-988A，其纤维 直径为13μηι，线密度为2000tex;短玻纤选自Shenzhen Yataida公司的ECS-13-4 · 5系列，其 玻璃纤维的长度为4.5_，直径为13μπι;相容剂选自台湾奇美的PMMA CM-207;硅烷偶联剂选 自中国科学院的ΚΗ-550，ΚΗ-560和ΚΗ-602。抗静电剂选自三洋化成的PELESTAT6500。所述抗 菌剂为光触媒抗菌剂与银系无机抗菌剂复配而成的抗菌剂。其中，光触媒抗菌剂为锐钛型 的Ti02，选自华微科技;银系无机抗菌剂选自广州茵诺威化工有限公司，具体型号为IPS3。 [0025] 水母粒的制备：
[0026]将不同熔体强度的高熔体强度聚丙烯与矿物填料按表1所示配比进行充分的混 合，在挤出机中挤出条状聚丙烯，再将其切碎成聚丙烯预发泡颗粒；以水为发泡剂，将聚丙 烯预发泡颗粒进行发泡，制备得到高熔体强度的发泡聚丙烯;将高熔体强度的发泡聚丙烯 和水在高速混合器中混5-10min，制备得到如表1所示含水量的水母粒，放出待用。
[0027]表1水母粒的各组分含量(重量百分比）
[0028]
[0029] 实施例1-6及对比例1-6中抗菌剂中光触媒抗菌剂与银系无机抗菌剂的质量配 比，如表2所示。
[0030] 表2抗菌剂的组成
[0031]
[0032] 实施例1-6,对比例6
[0033] -种力学性能优异的玻纤增强AS组合物，其原料配方如表4所示，其制备方法包括 以下步骤：
[0034] 按重量百分比称取AS树脂、相容剂、水母粒、硅烷偶联剂、抗静电剂、抗菌剂和助剂 在高混机里混合4min;混合均匀，得到预混料;将预混料置于双螺杆挤出机的主喂料口中， 从侧喂料口加入玻璃纤维，进行熔融挤出，造粒干燥。测定其性能，具体数据列于表6。
[0035] 对比例1-3
[0036] -种力学性能优异的玻纤增强AS组合物，其原料配方如表4所示，其制备方法包括 以下步骤：
[0037] 按重量百分比称取AS树脂、相容剂和助剂在高混机里混合4min;混合均匀，得到预 混料;将预混料置于双螺杆挤出机的主喂料口中，从侧喂料口加入玻璃纤维，进行熔融挤 出，造粒干燥。测定其性能，具体数据列于表6。
[0038] 对比例4
[0039] -种力学性能优异的玻纤增强AS组合物，其原料配方如表4所示，其制备方法包括 以下步骤：
[0040] 按重量百分比称取AS树脂、硅烷偶联剂、和助剂在高混机里混合l_3min;混合均 匀，得到预混料;将预混料置于双螺杆挤出机的主喂料口中，从侧喂料口加入玻璃纤维，进 行熔融挤出，造粒干燥。测定其性能，具体数据列于表6。
[0041 ] 对比例5
[0042] -种力学性能优异的玻纤增强AS组合物，其原料配方如表4所示，其制备方法包括 以下步骤：
[0043] 按重量百分比称取AS树脂，水母粒、抗静电剂、抗菌剂和助剂在高混机里混合 4min;混合均匀，得到预混料;将预混料置于双螺杆挤出机的主喂料口中，从侧喂料口加入 玻璃纤维，进行熔融挤出，造粒干燥。测定其性能，具体数据列于表6。
[0044]实施例和对比例得到的玻纤增强AS组合物采用以下方法测试其相关性能：
[0045] (1)气味测定标准：
[0046]对车内挥发性气体和气味的测试包括人的感觉测试和严格的仪器测试。本专利按 德国大众汽车公司VW's PV3900E标准