一种新型抗菌氨基模塑料及其制备方法与流程

文档序号:22834358发布日期:2020-11-06 16:25阅读:365来源:国知局

本发明涉及环保型氨基模塑料技术领域,尤其涉及一种新型抗菌氨基模塑料及其制备方法。



背景技术:

三聚氰胺甲醛塑料是以甲醛和三聚氰胺共聚合而成的树脂与各种助剂复合而成的一种热固性塑料,属于氨基模塑料中的一种,具有易成型,成型收缩率低,尺寸精度高,加工性能好等优点。产品具有优异的耐热性、阻燃性、电阻性能和良好的机械性能、绝缘性能等,近年来被广泛应用于门把手、马桶盖板、浴室架、电脑键盘、鼠标、传真电话机、atm自动取款机、儿童用品及玩具、电器的外壳、电梯按钮等。但我国的三聚氰胺甲醛模塑料及模压制品仍然处于非常低的水平,目前应用基本局限于一些低档仿瓷餐具和小电器零件上。在这一领域,无论是技术水平,还是质量和应用方面与发达国家,特别是欧美和日本有很大的差距。

中国专利cn201810643949.1公开了一种mf树脂溶液的制备,方向四口烧瓶中加入甲醛溶液和多聚甲醛,其中甲醛溶液和多聚甲醛按质量比1∶1加入;同时在冷凝回流下,开启搅拌装置搅拌15min后用浓度为30%的naoh溶液调ph值至7.5~9.0;待多聚甲醛完全溶解后,加入三聚氰胺,快速升温至80~95℃,升温速率控制在3℃/min,使ph值保持设定值,恒温下待三聚氰胺完全溶解至溶液澄清后,加入改性剂并计时,反应50min用30%naoh溶液调节ph值至8.0~9.0后降温至40℃左右出料,得mf树脂溶液,待用,但是考虑到抗菌性能差和杀菌率低等方面,现有技术就显得略有不足。

中国专利cn2019101591571公开了一种热固性3-氧代-异吲哚啉二邻苯二甲腈聚合物、其制备方法及用途,聚合物组合物包含热固性聚合物产品和添加剂,优选其中添加剂为粒状填料、纤维填料、抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外线稳定剂、紫外线吸收化合物、近红外光吸收化合物、红外光吸收化合物、增塑剂、润滑剂、脱模剂、抗静电剂、防雾剂、抗菌剂(antimicrobialagent,抗微生物剂)、着色剂、表面效应添加剂、辐射稳定剂、阻燃剂、防滴剂、香料、不同于该热固性聚合物的聚合物或它们的组合,但是考虑到力学性能差等方面,现有技术就显得略有不足。

中国专利cn201710978026.7公开了一种自修复性固态杂化动态聚合物及其应用,杂化动态聚合物配方组分还包括以下任一种或任几种可添加物或可使用物:其他聚合物、助剂、填料;所述的其他聚合物选自以下任一种或任几种:天然高分子化合物、合成高分子化合物;所述的助剂选自以下任一种或任几种:催化剂、引发剂、抗氧化剂、光稳定剂、热稳定剂、分散剂、乳化剂、阻燃剂、增韧剂、偶联剂、溶剂、润滑剂、脱模剂、增塑剂、增稠剂、触变剂、流平剂、着色剂、荧光增白剂、消光剂、抗静电剂、脱水剂、杀菌防霉剂、发泡剂、助发泡剂、成核剂、流变剂;所述的填料选自以下任一种或任几种:无机非金属填料、金属填料、有机填料,但是考虑到弯曲强度和拉伸强度低等方面,现有技术就显得略有不足。

中国专利cn201910297284.8公开了一种可固化环氧组合物,添加剂组合物包括颗粒填料、纤维填料、抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外光稳定剂、紫外光吸收化合物、近红外光吸收化合物、红外光吸收剂化合物、增塑剂、润滑剂、脱模剂、抗静电剂、防雾剂、抗菌剂、着色剂、表面效应添加剂、辐射稳定剂、阻燃剂、抗滴落剂、香料、粘合促进剂、流动增强剂、涂料添加剂、不同于所述环氧树脂的聚合物或它们的组合,但是考虑到流动性差等方面,现有技术就显得略有不足。



技术实现要素:

本发明提供一种新型抗菌氨基模塑料及其制备方法,解决现有氨基模塑料三聚氰胺甲醛模塑料及模压制品仍然处于非常低的水平,目前应用基本局限于一些低档仿瓷餐具和小电器零件,抗菌性能差和杀菌率低等技术问题。

本发明采用以下技术方案:一种新型抗菌氨基模塑料,其原料按质量份数配比如下:三聚氰胺1份,甲醛溶液1-1.5份,三乙醇胺0.002-0.003份,填料0.05-0.35份,润滑剂0.002-0.004份,增塑剂0.0001-0.0005份,脱模剂0.002-0.0025份,增白剂0.0001-0.0005份,抗菌剂0.1-0.2份,二甲基硅油0.0015-0.0055份,氧化锌0.003-0.006份,氢氧化镁0.008-0.01份,二氧化硅0.001-0.003,聚乙二醇0.003-0.008份,硬脂酸铅0.001-0.002份,石蜡0.002-0.006份,纳米氧化锌0.003-0.007份,过氧化甲乙酮0.001-0.003份,环烷酸钴0.01-0.02份,铝粉0.01-0.02份,氧化镁0.002-0.004份,氢氧化铝0.06-0.08份,二氧化钛0.02-0.04份,纳米活性蒙脱土0.002-0.008份。

作为本发明的一种优选技术方案:所述甲醛溶液为35~40%的甲醛水溶液。

作为本发明的一种优选技术方案:所述润滑剂为硬脂酸锌和/或硬脂酸镁,添加量为0.002-0.004份,其中硬脂酸锌0.001-0.002份、硬脂酸镁0.001-0.002份。

作为本发明的一种优选技术方案:所述填料为纸浆和/或滑石粉,添加量为0.5-0.35份,其中纸浆0.25-0.3份、滑石粉0.005-0.05份。

作为本发明的一种优选技术方案:所述增塑剂为苯酐,添加量为0.0001-0.0005份。

作为本发明的一种优选技术方案:所述抗菌剂为agno3或al(oh)3,添加量为0.1-0.2份。

作为本发明的一种优选技术方案:所述脱模剂为甲基硅油、微晶石蜡。

作为本发明的一种优选技术方案:所述增白剂为荧光增白剂cxt。

一种制备所述的新型抗菌氨基模塑料的方法,步骤为:

第一步:按照质量份数配比称取三聚氰胺、甲醛溶液、三乙醇胺、填料、润滑剂、增塑剂、脱模剂、增白剂、抗菌剂、氧化锌、二甲基硅油、氢氧化镁、二氧化硅、聚乙二醇、硬脂酸铅、石蜡、纳米氧化锌、过氧化甲乙酮、环烷酸钴、铝粉、氧化镁、氢氧化铝、二氧化钛和纳米活性蒙脱土;

第二步:将三聚氰胺和甲醛溶液投入聚合釜,采用氨水调节反应液的ph值至7~9,聚合温度控制在65℃~72℃,然后加入三乙醇胺,混合搅拌60~90min,制得三聚氰胺甲醛树脂原浆液;

第三步:将三聚氰胺甲醛树脂原浆液冷却至40-50℃后加入到捏合机,设置捏合速度为60~80rpm,依次加入润滑剂、脱模剂、增塑剂、增白剂、填料、二甲基硅油,氧化锌,硬脂酸铅,氢氧化镁,二氧化硅,聚乙二醇,石蜡,纳米氧化锌,过氧化甲乙酮,环烷酸钴,铝粉,氧化镁,氢氧化铝,二氧化钛,纳米活性蒙脱土,充分捏合10~15min使物料混合均匀;然后升温至50℃~65℃,提高捏合速度至90~125rpm,持续捏合65~75min后;开启真空泵,维持真空度0.093~0.098,以升温速率为2℃/min持续升温,控制捏合速度为65~105rpm,电流120~200a;温度至80℃时,控制捏合速度为95rpm,继续捏合80~100min;将电流调至20-50a,夹套通冷却水,破真空,卸料;

第四步:将从捏合机卸出的料加入到网带,继续干燥至含水量4.5-5.5%,加入高速粉碎机中,控制转速为4000转/分,粉碎后的物料与抗菌剂一起加入到球磨机中,控制转速30-50r/min,,球磨1-3h后,通过60目的分筛机后分批包装得新型抗菌氨基模塑料。

作为本发明的一种优选技术方案:所述第二步中混合搅拌控制转速为80-110rpm。

有益效果

本发明所述一种新型抗菌氨基模塑料及其制备方法采用以上技术方案与现有技术相比,具有以下技术效果:

1、本发明新型环保抗菌性氨基模塑料,其制品添加金属元素化合物抗菌材料改进配方,使其具有良好的抗菌性能,杀菌率高达99%;

2、本发明新型环保抗菌性氨基模塑料,其制品具有优异的力学性能,弯曲强度达到98.44mpa,冲击强度为1.98kj/m2

3、本发明新型环保抗菌性氨基模塑料,其加工流动性良好,流动性为141mm,可塑性良好。

具体实施方式

以下结合实例对本发明作进一步的描述,实施例仅用于对本发明进行说明,并不构成对权利要求范围的限制,本领域技术人员可以想到的其他替代手段,均在本发明权利要求范围内。

实施例1:

按下述配方组成和工艺制备新型抗菌氨基模塑料(试样1)。配方为:

表1试样1的配方组成

制备方法:

第一步:将三聚氰胺和甲醛溶液投入聚合釜,采用氨水调节反应液的ph值至7~9,聚合温度控制在65℃,然后加入三乙醇胺,混合搅拌60min,控制转速为80-110rpm,制得三聚氰胺甲醛树脂原浆液。

第二步:将三聚氰胺甲醛树脂原浆液冷却至40-50℃后加入到捏合机,设置捏合速度为60rpm,依次加入润滑剂、脱模剂、增塑剂、增白剂、填料、二甲基硅油、氧化锌、硬脂酸铅、氢氧化镁、二氧化硅、聚乙二醇、石蜡、纳米氧化锌、过氧化甲乙酮、环烷酸钴、铝粉、氧化镁、氢氧化铝、二氧化钛和纳米活性蒙脱土,充分捏合15min使物料混合均匀;然后升温至55℃,提高捏合速度至90rpm,持续捏合65min后;开启真空泵,维持真空度0.093~0.098,以升温速率为2℃/min持续升温,控制捏合速度为80rpm,电流120~140a;温度至80℃时,控制捏合速度为90rpm,继续捏合80min;将电流调至20-50a在电流降至20~50a时,夹套通冷却水,破真空,卸料。

第三步:将从捏合机卸出的料加入到网带,继续干燥至含水量4.5-5.5%,加入高速粉碎机中控制转速为4000转/分,粉碎后的物料与抗菌剂一起加入到球磨机中,控制转速30-50r/min,球磨1h后,通过60目的分筛机后分批包装得新型抗菌氨基模塑料。

实施例2:

按下述配方组成和工艺制备新型抗菌氨基模塑料(试样2)。配方为:

表2试样2的配方组成

制备方法:

第一步:将三聚氰胺和甲醛溶液投入聚合釜,采用氨水调节反应液的ph值至7~9,聚合温度控制在68℃,然后加入三乙醇胺,混合搅拌80min,控制转速为80-110rpm,制得三聚氰胺甲醛树脂原浆液。

第二步:将三聚氰胺甲醛树脂原浆液冷却至40-50℃后加入到捏合机,设置捏合速度为60rpm,依次加入润滑剂、脱模剂、增塑剂、增白剂、填料、二甲基硅油、氧化锌、硬脂酸铅、氢氧化镁、二氧化硅、聚乙二醇、石蜡、纳米氧化锌、过氧化甲乙酮、环烷酸钴、铝粉、氧化镁、氢氧化铝、二氧化钛和纳米活性蒙脱土,充分捏合15min使物料混合均匀;然后升温至58℃,提高捏合速度至90rpm,持续捏合70min后;开启真空泵,维持真空度0.093~0.098,以升温速率为2℃/min持续升温,控制捏合速度为80rpm,电流140~160a;温度至80℃时,控制捏合速度为90rpm,继续捏合80min;将电流调至20-50a,在电流降至20~50a时,夹套通冷却水,破真空,卸料。

第三步:将从捏合机卸出的料加入到网带,继续干燥至含水量4.5-5.5%,加入高速粉碎机中控制转速为4000转/分,粉碎后的物料与抗菌剂一起加入到球磨机中,控制转速30-50r/min,球磨2.5h后,通过60目的分筛机后分批包装得新型抗菌氨基模塑料。

实施例3:

按下述配方组成和工艺制备新型抗菌氨基模塑料(试样3)。配方为:

表3试样3的配方组成

制备方法:

第一步:将三聚氰胺和甲醛溶液投入聚合釜,采用氨水调节反应液的ph值至7~9,聚合温度控制在72℃,然后加入三乙醇胺,混合搅拌90min,控制转速为80-110rpm,制得三聚氰胺甲醛树脂原浆液。

第二步:将三聚氰胺甲醛树脂原浆液冷却至40-50℃后加入到捏合机,设置捏合速度为60rpm,依次加入润滑剂、脱模剂、增塑剂、增白剂、填料、二甲基硅油、氧化锌、硬脂酸铅、氢氧化镁、二氧化硅、聚乙二醇、石蜡、纳米氧化锌、过氧化甲乙酮、环烷酸钴、铝粉、氧化镁、氢氧化铝、二氧化钛和纳米活性蒙脱土,充分捏合15min使物料混合均匀;然后升温至65℃,提高捏合速度至125rpm,持续捏合75min后;开启真空泵,维持真空度0.093~0.098,以升温速率为2℃/min持续升温,控制捏合速度为80rpm,电流160~200a;温度至80℃时,控制转速捏合速度为105rpm,继续捏合100min;将电流调至20-50a,在电流降至20~50a时,夹套通冷却水,破真空,卸料。

第三步:将从捏合机卸出的料加入到网带,继续干燥至含水量4.5-5.5%,加入高速粉碎机中控制转速为4000转/分,粉碎后的物料与抗菌剂一起加入到球磨机中,控制转速30-50r/min,球磨3h后,通过60目的分筛机后分批包装得新型抗菌氨基模塑料。

实施例4

按下述配方组成和工艺制备新型抗菌氨基模塑料(试样4)。配方为:

表4试样4的配方组成

制备方法:

第一步:将三聚氰胺和甲醛溶液投入聚合釜,采用氨水调节反应液的ph值至7~9,聚合温度控制在65℃,然后加入三乙醇胺,混合搅拌75min,控制转速为80-110rpm,制得三聚氰胺甲醛树脂原浆液。

第二步:将三聚氰胺甲醛树脂原浆液冷却至40-50℃后加入到捏合机,设置捏合速度为60rpm,依次加入润滑剂、脱模剂、增塑剂、增白剂、填料、二甲基硅油、氧化锌、硬脂酸铅、氢氧化镁、二氧化硅、聚乙二醇、石蜡、纳米氧化锌、过氧化甲乙酮、环烷酸钴、铝粉、氧化镁、氢氧化铝、二氧化钛和纳米活性蒙脱土,充分捏合15min使物料混合均匀;然后升温至60℃,提高捏合速度至100rpm,持续捏合80min后;开启真空泵,维持真空度0.093~0.098,以升温速率为2℃/min持续升温,控制捏合速度为75rpm,电流160~180a;温度至85℃时,控制转速捏合速度为100rpm,继续捏合90min;将电流调至20-50a,在电流降至20~50a时,夹套通冷却水,破真空,卸料。

第三步:将从捏合机卸出的料加入到网带,继续干燥至含水量4.5-5.5%,加入高速粉碎机中控制转速为4000转/分,粉碎后的物料与抗菌剂一起加入到球磨机中,控制转速30-50r/min,球磨2h后,通过60目的分筛机后分批包装得新型抗菌氨基模塑料。

虽然已经用优选实施例详述了本发明,然而其并非用于限定本发明。任何本领域的技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,应当可以做出各种修改与变更。因此本发明的保护范围应当视为所附的权力要求书所限定的范围。

取实施例1-4制备的新型抗菌氨基模塑料进行性能测试对比,测试结果如表1所示。

表1新型抗菌氨基模塑料的杀菌率、力学性能与加工性能

由表1可以看出,实施例1-4制备的氨基模塑料杀菌率、弯曲强度与冲击强度明显提高,特别是实施例2制备的氨基模塑料抗菌性达到99%,弯曲强度与冲击强度分别为98.44mpa、1.98kj/m2;相对而言实施例1-4制备的氨基模塑料流动性能变化不大。

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