本發(fā)明涉及改性塑料領域，具體涉及一種長效抗菌防霉ABS功能性材料及其制備方法。
背景技術：
隨著人類活動增多，環(huán)境污染加劇，其中存活能力強、易變異且廣泛存在于自然界中的各種致病菌，嚴重威脅著人類的健康。在人們對衛(wèi)生健康要求，對環(huán)境保護要求日益提高的今天，在家用電器、家庭用品、食品包裝、醫(yī)療器械等領域對抗菌塑料的應用越來越受到人們廣泛的關注。
抗菌塑料是指在自身使用環(huán)境中對附著在塑料上的細菌、霉菌或病毒等起抑制、殺滅作用，通過抑制微生物的繁殖來保持自身清潔的新型功能材料。其中ABS樹脂是苯乙烯系列三元共聚物，它是由苯乙烯(St)、丙烯腈(AN)和丁二烯(Bd)單體接枝共聚而成的一種熱塑性塑料，這三種組分優(yōu)勢互補，使其具有剛性好、沖擊強度高、耐熱、耐低溫、耐化學品、電性能優(yōu)良，易加工成型，尺寸穩(wěn)定性好，表面光澤好，易著色等特點。目前由于ABS樹脂的性能優(yōu)異，加之技術進步、生產成本下降，已發(fā)展成為應用最廣泛的通用塑料之一。
技術實現要素：
為克服現有技術的不足，常規(guī)抗菌塑料效率低、時效短的缺點，本發(fā)明公開了一種長效抗菌防霉ABS功能性材料及其制備方法。
本發(fā)明是通過以下技術方案實現的：
一種長效抗菌防霉ABS功能性材料，其由以下組分按質量份制備而成：
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS) 100份；
納米抗菌防霉劑 0.6～1.0份；
抗氧劑 0.3～0.6份；
潤滑劑 0.4～0.8份；
白油 0.1～0.3份。
進一步方案，所述納米抗菌防霉劑是由納米級摻雜型氧化鋅、摻雜型氧化銀和季銨鹽類防霉劑按質量比為8：1：1合成，然后對復合物的表面進行活化處理所得。
優(yōu)選的，所述活化處理是利用納米技術在該復合物表面引入極性和非極性基團。
所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑復配使用。
優(yōu)選的，所述受阻酚類抗氧劑為抗氧劑1076；所述亞磷酸酯類抗氧劑為抗氧劑168。
所述潤滑劑為乙撐雙硬脂酰胺、接枝乙撐雙硬脂酰胺中的一種或兩種的組合；所述白油為工業(yè)級礦物白油。
本發(fā)明的另一個發(fā)明目的是提供上述一種長效抗菌防霉ABS功能性材料的制備方法，包括以下制備步驟：
(1)將丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物與白油加入高混機中以150～250r/min的轉速混合3～5分鐘；
(2)將納米抗菌防霉劑、抗氧劑和潤滑劑加入高混機中以400～600r/min的轉速混合1～3分鐘；
(3)將步驟(2)中的混合料加入步驟(1)中的混合料中，在高混機中以200～400r/min的轉速混合6～10分鐘；
(4)將步驟(3)中混合物料投入平行雙螺桿擠出機中熔融、融混、擠出、切粒，得長效抗菌防霉ABS功能性材料。
優(yōu)選的，所述擠出機的機筒溫度為180～210℃、螺桿轉速為400～500r/min、熔體壓力控制在1.5～1.8MPa、真空度-0.04～-0.1MPa。
本發(fā)明中納米抗菌防霉劑是由納米級摻雜型氧化鋅、摻雜型氧化銀和季銨鹽類防霉劑按質量比為8：1：1合成，然后對復合物的表面進行活化處理所得。提高其表面活性，使其更有利于均勻分散在ABS樹脂中，而且具有緩慢釋放的的功能，從而使制備的ABS材料具備高效、長久的抗菌防霉特質。
本發(fā)明將納米抗菌防霉劑均勻混入ABS基料中，不僅使其附載了高效的抗菌防霉性能，而且經高科技納米處理技術制備的抗菌劑，利用其緩釋作用顯著提高了長效性抗菌性能。該產品在相關測試機構檢測結果顯示，其抗菌效率和防霉效果不僅完全滿足國家標準和國際標準，而且長效性抗菌效果大大超出國際標準，比市場上常規(guī)的抗菌塑料產品有明顯的優(yōu)勢。
與已有技術相比，本發(fā)明的技術效果體現在：
本發(fā)明制得的長效抗菌防霉ABS功能性材料所采用的納米抗菌防霉劑利用特定工藝合成特殊結構的摻雜型金屬氧化物，選用低成本的氧化鋅為主成分，輔配防霉劑和微量氧化銀，并通過對其表面活化處理，進一步提高了其抗菌、抑菌功效，做到了成本低且效率高。本發(fā)明所采用的納米抗菌防霉劑利用納米處理技術顯著提升了其緩釋作用，使得本發(fā)明制得的長效抗菌防霉ABS功能性材料抗菌防霉功效的長效性表現異常優(yōu)異。
本發(fā)明制得的長效抗菌防霉ABS功能性材料采用兩步高速混合工藝法，使得抗菌防霉劑和其他助劑能夠非常均勻地分散在基料中，從而使該材料抗菌防霉功效均勻一致。
本發(fā)明制得的長效抗菌防霉ABS功能性材料是采用通用的ABS基材、抗氧劑、潤滑劑及白油也是常規(guī)產品，其原材料易得且制備簡單。
根據常規(guī)檢測標準檢測，本發(fā)明制備的功能性材料的抗菌率大于99％，防霉等級達到0級(最高等級)。
根據模擬加速試驗檢測標準檢測，本發(fā)明制備的功能性材料在50℃熱水浸泡14天的條件下抗菌率測試仍大于99％，防霉等級達到0級，具有強抗菌效果和防霉效果，遠遠高于行業(yè)50℃熱水浸泡16小時抗菌率大于90％的標準。
具體實施方式
為更好理解本發(fā)明，下面結合實施例對本發(fā)明作進一步描述，以下實施例僅是對本發(fā)明進行說明而非對其加以限定。
下面各實施例中所使用的納米抗菌防霉劑是由納米級摻雜型氧化鋅、摻雜型氧化銀和季銨鹽類防霉劑按質量比為8：1：1合成，然后對復合物的表面進行活化處理所得。
實施例一：
本實施例中的長效抗菌防霉ABS功能性材料是由下列原料按重量份組成：
具體制備方法包括以下步驟：
(1)將丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物與白油加入高混機中以150r/min的轉速混合5分鐘；
(2)將納米抗菌防霉劑、抗氧劑和潤滑劑加入高混機中以400r/min的轉速混合1分鐘；
(3)將步驟(2)中的混合料加入步驟(1)中的混合料中，在高混機中以200r/min的轉速混合10分鐘；
(4)將步驟(3)中混合物料投入平行雙螺桿擠出機中熔融、融混、擠出、切粒，得長效抗菌防霉ABS功能性材料，其中擠出機的機筒溫度為180～210℃、螺桿轉速為400r/min、熔體壓力控制在1.5MPa、真空度-0.04MPa。
實施例二：
本實施例中的長效抗菌防霉ABS功能性材料是由下列原料按重量份組成：
具體制備方法包括以下步驟：
(1)將丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物與白油加入高混機中以200r/min的轉速混合4分鐘；
(2)將納米抗菌防霉劑、抗氧劑和潤滑劑加入高混機中以500r/min的轉速混合2分鐘；
(3)將步驟(2)中的混合料加入步驟(1)中的混合料中，在高混機中以300r/min的轉速混合8分鐘；
(4)將步驟(3)中混合物料投入平行雙螺桿擠出機中熔融、融混、擠出、切粒，得長效抗菌防霉ABS功能性材料，其中擠出機的機筒溫度為180～210℃、螺桿轉速為450r/min、熔體壓力控制在1.6MPa、真空度-0.08MPa。
實施例三：
本實施例中的長效抗菌防霉ABS功能性材料是由下列原料按重量份組成：
具體制備方法包括以下步驟：
(1)將丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物與白油加入高混機中以250r/min的轉速混合3分鐘；
(2)將納米抗菌防霉劑、抗氧劑和潤滑劑加入高混機中以600r/min的轉速混合1分鐘；
(3)將步驟(2)中的混合料加入步驟(1)中的混合料中，在高混機中以400r/min的轉速混合6分鐘；
(4)將步驟(3)中混合物料投入平行雙螺桿擠出機中熔融、融混、擠出、切粒，得長效抗菌防霉ABS功能性材料，其中擠出機的機筒溫度為180～210℃、螺桿轉速為500r/min、熔體壓力控制在1.8MPa、真空度-0.1MPa。
將上述實施例1-3制得的長效抗菌防霉ABS功能性材料主要物性指標根據相關檢測標準測試其密度、懸臂梁缺口沖擊強、拉伸強度、斷裂伸長率、彎曲強度、彎曲模量、抗菌率、防霉等級、長效抗菌率、長效防霉等級，其檢測標準與檢測結果如下表1所示，其中長效抗菌率和長效防霉等級測試是樣品在50℃熱水浸泡14天后，再按照相關國標測試抗菌率和防霉等級。
表1：實施例1-3的長效抗菌防霉ABS功能性材料主要物性指標
因此，本發(fā)明制得的長效抗菌防霉ABS功能性材料，性價比高，易加工成型、抗菌率大于99％，防霉等級達到最高的0級，長效性抗菌防霉效果優(yōu)異，在50℃熱水浸泡14天的條件下抗菌率測試仍可以大于99％，防霉等級達到0級，達到強抗菌效果和防霉效果，遠遠高于行業(yè)現行的標準。
如在本發(fā)明的制備組份中添加紫外光吸收劑、光穩(wěn)定劑、抗靜電劑、著色劑等功能助劑，使復合材料具有相應特性亦受本發(fā)明保護。
上述的對實施例的描述是為便于該技術領域的普通技術人員能理解和應用本發(fā)明。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于這里的實施例，本領域技術人員根據本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進和修改都應該在本發(fā)明的保護范圍之內。