能吸收电磁波的透明工程树脂配方及其制备方法与应用与流程

本发明涉及树脂材料技术领域，具体地说，涉及一种能吸收电磁波的透明工程树脂配方及其制备方法与应用。

背景技术：

日前市场上常用的树脂材料。即聚丙烯基树脂、三聚氰胺树脂、ps树脂、聚苯乙烯树脂、铂晶树脂、酚醛树脂、亚克力树脂、聚氨酯树脂等。这些树脂材料做为工业基础材料或作为物体表面修饰涂层，是工业制造和形成物体涂膜必不可少的材料。但以上述树脂具有很高的体积比表面电阻，它高电阻性没有电荷粒子通道。电子核叠加形成高电位积累严重。存在几个问题：①没有吸收电磁波、消除静电功能；②树脂没有长效抗菌杀菌、防霉变功能，物体腐蚀速度加快；③树脂分子结构不发生变化，制品脆列、韧性差；④树脂收缩率大，制品凹凸表面问题突出。

技术实现要素：

本发明的目地在于提供新性能工程树脂材料，具有吸收电磁波、防静电、抗菌杀菌不霉变化的工程树脂配方及加工工艺路线，同时公开产品制造和应用。解决现有树脂材料的缺陷和问题。

本发明公开的纸锅所采用的技术方案是:

能吸收电磁波的透明工程树脂配方，按质量分数计算，所述能吸收电磁波的透明工程树脂：基础树脂40～70份、甲基有机硅树脂5～10份、聚丙烯5～10份、相溶剂芳香烃系6～10份、纳米抗菌杀菌粒子0.5～8份、氧化锌粒子5～15份、氧化钴2～8份。

作为优选方案，所述基础树脂为聚丙烯基树脂、pcf-g树脂、pc树脂、三聚氰胺树脂、聚苯乙烯树脂、ps树脂、聚芳烃树脂、tpe树脂、环氧树脂、铂晶树脂、亚克西树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂中的一种或多种混合。

作为优选方案，所述纳米抗菌杀菌粒子为fe、aa、co、ni、cu、al、hn、fvmt、stk中的任意一种。

作为优选方案，所述能吸收电磁波的透明工程树脂覆膜切面后，扫描电子显微镜结构显示是金属构架交织网状结构。

作为优选方案，所述抗菌杀菌纳米粒子的使用量不大于总重量的30％。

本发明还提供一种包括上述任一项的能吸收电磁波的透明工程树脂配方的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：a、将基础树脂材料、引发剂和纳米抗菌杀菌粒子放入配料机内进行混合，b、将混合后的材料进行电磁波辐射，辐射时间为10min～60min，辐射温度为40℃～98℃,然后温度升至210℃～320℃进行聚合反应，时间为30min～120min，c、电磁波辐射后的材料中加入相溶剂和其它助剂进行调制，d、调制后进行太赫兹波震荡辐射，辐射时间为5min～30min，辐射温度为20℃～90℃，e、筛分过滤，不合格的重新回流进行太赫兹波震荡辐射，f、检测后进行包装。

作为优选方案，电磁波辐射后的对材料进行研磨。

作为优选方案，进行调制过程中同时加入颜料。

本发明还提供一种上述任意一项所述的能吸收电磁波的透明工程树脂配方或上述任意一项所述的制备方法得到的能吸收电磁波的透明工程树脂在透明杯子上的应用，所述透明杯子由能吸收电磁波的透明工程树脂材料制成，所述透明杯子包括透明杯子体和透明杯子盖。

作为优选方案，所述透明杯子体和透明杯子盖都是用抗菌杀菌透明工程树脂制得，抗菌杀菌率大于99％。

本发明公开的能吸收电磁波的透明工程树脂配方的有益效果是：由于按质量份数计算，基础树脂40～70份、甲基有机硅树脂5～10份、聚丙烯5～10份、相溶剂芳香烃系6～10份、纳米抗菌杀菌粒子0.5～8份、氧化锌粒子5～15份、氧化钴2～8份，物料经过电磁波辐射后，基础树脂材料的分子键打开，树脂材料与纳米抗菌杀菌粒子结合，使生产出来的能吸收电磁波的透明工程树脂具有抗菌杀菌效果。

同时，所述制备方法包括a、将基础树脂材料、光引发剂和纳米抗菌杀菌粒子放入配料机内进行混合；b、将混合后的材料进行电磁波辐射，辐射时间为10min～60min，辐射温度为40℃～98℃；c、电磁波辐射后的材料中加入活性稀释剂和其它助剂进行调制；d、调制后进行太赫兹波震荡辐射，辐射时间为5min～30min，辐射温度为20℃～80℃；e、筛分过滤；f、检测后进行包装。由此可见，所述制备方法步骤简单，制备成本低，有利于能吸收电磁波的透明工程树脂的推广使用。

另外，所述透明杯子采用能吸收电磁波的透明工程树脂制成，使透明杯子自身具有抗菌杀菌效果，使透明杯子长期使用后用清洗洗净即可，不需要进行消毒就能保证使用的安全性，同时方便携带。

附图说明

图1是本发明能吸收电磁波的透明工程树脂配方的制备方法的流程简图；

图2是本发明能吸收电磁波的透明工程树脂制作的透明杯子的结构示意图。

图3是本发明基础高分子树脂聚合前切片照片；

图4是本发明基础高分子树脂聚合后切片照片。

具体实施方式

下面结合具体实施例和说明书附图对本发明做进一步阐述和说明:

请参考图1和图2，本发明公开所使用的工艺路线方案(如图1)。通常，按质量计算，基础树脂40—70份；甲基有机硅树脂5—10份；聚丙烯纤维5-10份；相溶剂：芳香烃系6—10份；聚芳脂5—10份；微纳米氧化锌粒子5—15份；抗菌杀菌微纳米银粒子0.5—8份；颜料2—5份；助剂0.2-5份。

其工艺路线是：材料精选——调制——配料机熔炼——电磁波震荡辐射——研磨分散——太赫兹辐射取向——筛分过滤——测检——成品。

成型过程，是基料机温度升50℃以上时，投入聚丙烯、微纳米氧化锌用量5—15份。纳米氧化锌粒子是辅材也是引发剂。相熔剂使用：二甲苯、乙酸已戊脂或环已烷用量2—8％份。温度到220℃—310℃高速运行时间10—50分钟。

按机械搅拌反应釜动态法：当基料和抗菌杀菌纳米银粒子、混合物处于熔融状态时，再分别加入相熔剂已酸乙戊脂和环已烷，反应釜机械高速运行，设备体内高分子树脂材料的混炼。如图3是基础高分子树脂聚合前照片，在一定温度条件下，聚合物形成新的间隙分子结构在电磁波震荡红外线辐射下取向，存在聚合物中的微纤维间隙结构被拉伸，形成微纤维之间互成网络的空隙金属微纳米粒子迅速进入(微纤维之间空隙大小决定金属粒涉入量)。且依据分子结构基团进行改性延展开始取向排列，其中亲油基金属负离子，伸向树脂内部，亲水基伸向树脂外部，由于金属纳米粒子表面积强大，其导电原理是：离子电导在材料共轭聚合物分子内成一维、二维空间，构注金属质网道。电磁场作用下引起带电粒子的移动，这些载流离子跃迁沿电场方向转移，形成吸波导电回路。它的发散性和介质的存在。使高分子聚合物树脂，内部结构已经成为收敛的金属基导电通道。经纬交织，上下交织，象仿鸟巢结构，如图4。膜化涂装后就是抗电磁波和抗静电的网体。

依据能带理论：导带上电子跃迁状况影响材料的电、磁、光、声性能。

成网原理是：在树脂体引入锌金属质强活性微纳米离子，在引发金属锌粒子和电磁震荡作用下，离子在树脂中发生跃迁；同时通过纳米离子表面功能化基团与树脂链条健合，在纳米尺度上形成空间网络互穿结构，解决了树脂的脆列缺陷，韧力、覆着力增强。

表1：三种树脂性能对比表

根据表1，表1是三种树脂性能对比表，对三种树脂试验分析:

1、物理性能。通过聚合反应分子结构变化，使其树脂无毒、透明度提高17％以上。耐水性适度。

2、耐热性能好，脆化温度在210℃以上。

3、体积电阻率极低，是利用锌粒子中流过的电流防止磁通的相互干扰。至使对高频。低频被同时屏蔽。

4、收缩率降低50％以上，平正度、光泽度上升。

这种树脂适用于飞机、坦克、舰船和外表涂装，屏蔽工作室间的涂装。等于给这些设备覆盖了已胀开抗电磁波金属构架网。涂层次数越多抗电磁波，抗静电能力越强。

实际操作要严格控制影响树脂性能因素：①树指基料分子量；②玻璃化温度；③组装官能度；④微纳米粒子分散度。

下面结合具体实施例和说明书，结合附图1对本发明做进一步阐述和说明：

在本实例中所有原材料均为市售。

按质量分数计算，基础树脂材料60—80份；聚芳脂树脂5—10份；纳米抗菌杀菌银粒子1—10份；其它助剂5—8份；氧化锌纳粒子5—15份。

基础树脂材料是聚丙烯树脂基、pct—g树脂、pc树脂、三聚氰胺树脂、聚醚胴树脂、聚芳脂树脂、铂晶树脂、tpe树脂、亚克力树脂、聚苯乙烯树脂、氨基树脂、聚氨酯树脂中的一种或多种混合。基础树脂使用前，要进行干燥处理0.5-2.0小时，温度90-120℃。纳米抗菌杀菌粒子为fe、aa、co、ni、al、hn、fvmt、stk中的任意一种。引发剂选用：引发剂a、过氧化二叔丁基或dtbp。纳米粒子氧化锌用量是树脂基料的0.5-8％。

机内进行聚合反应是在配料机高速运转中进行；聚合反应温度210—320℃；b将混合后的材料进行电磁波辐射，辐射时间为10mim—60min,辐射温度为40℃—90℃；电磁波辐射地程对材料进行研磨；调制后进行太赫磁波辐射，辐射时间为5min—30min,辐射温度为20℃—80℃；上述高分子树脂材料本身并不具导电性，只充当了粘合剂和构架的角色。它的导电、吸收电磁波是通过混合在基中的铝、锌、银等金属粒子实现地。

先将基础树脂材料、引发剂和纳米抗菌杀菌锌粒子投入配料机内进行混合，使物料混合均匀，再经过电磁波进行辐射，在高温度和相溶剂、引发剂作用下使树脂材料的分子键打开与金属锌纳米粒子进行键合。该树脂的抗菌杀菌防霉机理依据是银离子溶出的抗菌剂在黑暗处也具有杀菌效果。根据接触杀菌机理，当带正电荷的抗菌成分接触到带负电荷的微生物细胞后，依据库仑引力，相互吸附，并有效地击穿细胞膜，使细胞蛋白质变性，无法呼吸、代谢和繁殖，直至死亡，完成灭菌、防霉。此时，微纳米粒子没有任何消耗，仍保持原有抗菌杀菌能力。并能长效抗菌杀菌。

表2纳米银粒子在几种材料中的抗菌效果

本表2为纳米银粒子在几种材料中的抗菌效果，表2是用5×5㎝尺寸材料，厚度≤5㎜，用贴膜漆进行地即：先用细菌接触样品表面，覆膜保存24小时后，进行活菌培养，得生物料样品，抗菌杀菌结果。

试验结果符合qb/t2591-2003国家标准，它的抗菌杀菌效果达99％以上。

聚丙烯基树脂在加入纳米氧化锌，高温条件聚合反应，是由锌粒子高活性，引发高聚物子基团聚合。同时树脂内部金属构架形成，新型树脂的导电能力已经进入金属导电的范围框架，也就使柔韧性和抗冲击强大大增强。

若使用中新型树脂韧性还不够想，可在材料混全中加入适量增韧剂，聚烯烃类。使用增韧剂是：投入量3—8份。

实施例1：吸收电磁波树脂。

本发明所述制备方法包括如下步骤：a、将基础树脂材料、辅料纳米氧化锌粒子、烃类型相溶剂，放入配料机内进行聚合反应温度是230℃—320℃；b、加入助剂、多环氧化活性稀释剂，混合后的材料进行电磁波震动辐射，辐射时间为40min，温度为80℃；c、辐射后的材料中加入其它助剂进行调制；d、调制后进行太赫兹波辐射取向，辐射时间为30min，辐射温度为80℃；e、筛分过滤；f、检测后进行包装。试验结果如图4。

过程中聚硅氧烷在共聚丙烯纤维共混时的质量比例达到10％—40％，则可得到新性材料。表1列出了不同含量聚硅氧烷时共混物的物理性能。在提高透明性、耐热同时注重加入量。从表1可知，聚硅氧烷是细粉体，有很好分散性，试验数据表3可见，表3为聚丙烯纤维、聚硅氧烷共混物的物理性能的对比，在较低浓度就可达到增加透明性的效果。相反添加浓度增加到40％以上，增透明效果不但得不到改善甚至出现降低。

表3：聚丙烯纤维、聚硅氧烷共混物的物理性能

按上述工艺路和工艺条件，所得高分子聚合物有；①取向性；②展延性；③溶透性。该树脂使用活性金属纳米粒子钴，纳米粒子氧化锌，吸波性能好的材料，使树脂的混炼成网状吸收电磁波导电树脂。该树脂浆液干膜表面电阻随覆盖度不同而异。电阻率小于110ω.m。它的导电功能是迅速将带电荷通过树脂表面涂层放电，沿涂膜交织覆盖网组成放电回路进入预置水体中综合，没有电荷积累。该树脂对交变应力有优良的耐疲劳性，具有机械强度高、耐高温、耐冲击、阻燃、耐酸碱、耐疲劳、耐辐射及良好的电性能，物理性能。它在高压高温水中连续使用仍保持其优异电导特性，并具有低温柔软性和优良的耐磨性。

例如2：抗菌杀菌树脂成型透明杯子

按说明上述混炼工艺和配方采用注塑成型，加工：料筒恒温：110℃—230℃。模具温度30—80℃注射压力70—150mpa得到抗碎能力强、又透明抗菌杀菌透明杯子体11和透明杯体盖12，它的原理是：微纳米银离子作用在细胞膜上。中银离子作用在细胞膜上。高浓度时可直接破坏细菌细胞膜，导致细胞内容渗出，金属离子与细胞质中的蛋白质及核酸结合，细胞死亡。低浓度和极低浓度时，金属离子吸附在细胞膜上，阻碍细菌对氨基酸、尿嘧啶等生长必需的营养物质的吸收，从而抑制细菌的生长。另外，金属离子的正电荷还吸引细菌细胞膜表面的负电荷，阻止细菌的移动，使其失去营养而死亡。

使用量是材料总重量的0.3—8％。堆积密1.4—2.4g/c㎡。

成品符合gb9693食品卫生包装国家标准。

例如3：长效抗菌杀菌便携合金筷子配方

按熔融法：当高速混料机或不锈钢反应釜，温度是40℃—98℃投入基料20分钟加入相溶剂、分散剂、纳米粒子。熔融是时间为10分钟—1.2小时。微纳米粒子投料是依据键打开成度而定，是投入ag、cu、zu、ni、-ams、al、stk微纳米粒子其中的一种或两种以上。经热压，温度是130℃—220℃，或注射成型温度120℃-200℃，得到便携抗菌杀菌筷子。它的抗菌杀菌原理在实施例2中，已作描述。

筷子在机械加工过程中的着染，通常是多种多样，本发明型是选用生态自然界矿物质材料着色，筷子呈现色好，自然如象牙白色、青黑色、枣青色。

这种微纳米工程树脂材料适用于自动抗菌杀菌餐具制造。

实施例4：抗静电排干扰树脂(固体)

在上述工艺路线及设备温度条件下、经混炼—干燥—球磨—电磁震—取向—筛分—得到抗静电粉体。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。