專利名稱：家電用抗菌高分子材料及制備方法
一種家電用抗菌高分子材料及制備方法。
本發(fā)明涉及到使用抗菌劑或抗菌母料加入樹脂中，共混改性制成家電用抗菌高分子材料及方法。
在本發(fā)明以前，作為高分子材料制成的塑料制品，一般都不具備殺菌和抑菌功能，所以在家用電器或食品客器等的塑料件中，很容易被菌類污染，給食用品營養(yǎng)造成損失，同時給人類健康也造成一定的威協(xié)，現(xiàn)有的有機抗菌料雖具有較強的殺菌力，但壽命短，無法滿足家電用抗菌塑料的要求；近年來，日本專利(JP91-131513)，報導了以沸石為載體制備了抗菌劑；日本專利(JP91-191145)，報導了以硅膠為載體的抗菌劑，這些無機抗菌劑主要有效成份多為銀、銅、鋅等化合物，在應用到高分子材料中后，由于銀離子對光穩(wěn)定性差，使用過程中，制品容易變色，這一弊端嚴重影響了其使用范圍，特別對外觀要求較高的塑料件，尤其是白色塑料件，如家電、玩具、計算機等的應用領域，受到了很大限制。
本發(fā)明的目的在于克服已有技術的不足，提出了新的技術方案，提供了一種家電用抗菌高分子材料及制備方法。
本發(fā)明的技術要點是家電用抗菌高分子材料是由抗菌劑或抗菌母料添加到樹脂中共混加工而成，其特征在于抗菌劑的成份(重量份)為沸石100，硫酸鋅(ZnSO4)20-50，氧化鋅(ZnO)5-40，硝酸銀(AgNO3)0-2；抗菌母料的成份(重量份)為抗菌劑50，聚乙烯(PE)12-20，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(E/VAC)18-30；抗菌高分子材料的成份(重量份)為樹脂100，抗菌劑或抗菌母料4-8。
家電用抗菌高分子材料的制備是按下列順序步驟進行的(1)制成抗菌母料將重量份為50份的抗菌劑粉末、12-20份的聚乙烯(PE)；18-30份的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(E/VAC)，機械混合均勻，用雙螺桿擠出機造粒成抗菌母料。
(2)將步驟(1)制成的抗菌母料加入到樹脂中，其比例(重量份)為樹脂100抗菌母料4-8，經(jīng)共混加工，制成家電用抗菌高分子材料。
步驟(1)中的聚乙烯(PE)是低分子聚乙烯(PE)，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(E/VAC)的熔融指數(shù)為20左右，乙酸乙烯的含量為15-20％；步驟(2)中將抗菌母料加入到樹脂中共混加工，是在原工藝原配方不變的情況下，在注塑或擠出時，較普通不加抗菌母料的加工，壓力提高5-10％；上述的樹脂是指高沖擊強度聚苯乙烯(HIPS)，丙烯腈一丁二烯一苯乙烯三元共聚物(ABS)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)；抗菌劑粉末可以直接添加，也可按步驟(1)制成抗菌母料添加到上述樹脂中；步驟(1)中的雙螺桿擠出機造粒時，應在擠出機中安裝雙層15-20微米孔徑的濾網(wǎng)，以濾去微量粒徑較大的粒子，抗菌母料在使用前，需在80-85℃下烘干3-4小時，驅(qū)除水份；抗菌母料粒徑Φ2-3mm，長3-5mm；抗菌劑的粒徑1微米以下。
在制取抗菌母料的步驟中，加入熔融指數(shù)為20左右的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(E/VAC)，其原因是因為樹脂與無機粒子親和性差，難以混合均勻，若單純加入抗菌劑，制品表面易產(chǎn)生花斑、麻點、色差等質(zhì)量問題，為提高無機微粒與基體樹脂的親和性、相容性、改善分散性而加入的；加入低分子聚乙烯，是為了改善流動性；抗菌劑中的沸石是天然產(chǎn)品，是抗菌劑的載體，氧化鋅(ZnO)是載體兼助抗菌成分，硫酸鋅(ZnSO4)和硝酸銀(AgNO3)為抗菌成分。
本發(fā)明的家電用抗菌高分子材料，具有較強的殺菌和抑菌作用，其機理在于包裹在樹脂中的無機離子(Zn++、Ag+)在微量水存在的情況下，可沿樹脂分子間隙向表面遷移，制品表面的離子與細菌接觸后部分進入細菌體內(nèi)，與細菌體內(nèi)的蛋白質(zhì)上特有基因(如-SH,-NH)，發(fā)生絡合作用，從而改變了蛋白質(zhì)的結構，使細菌失去繁殖功能，并進而死亡。
本發(fā)明的家電用抗菌高分子材料與已有技術的高分子材料相比，具有如下優(yōu)點，它對全黃色葡萄球菌、大腸桿菌、枯草芽孢桿菌等常見細菌，其抗菌率達90％以上，有顯著的殺菌和抑菌作用，抗菌劑應用于制品中，符合其長效性要求，制品不變色，與樹脂基體相容性好，可完全保證制品的物理技術性能要求；本發(fā)明的家電用抗菌高分子材料可廣泛應用于冰箱、空調(diào)、電熨斗、吸塵器、電熱杯、氣灶、電話、計算機等家電及日用品的高分子材料部件中。
實施例抗菌劑粉末中含100kg沸石，40kg硫酸鋅(ZnSO4),20kg氧化鋅(ZnO)和0.1kg硝酸銀，粒徑在1微米以下。
將上述抗菌劑粉末50kg，低分子聚乙烯(PE)15kg，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(E/VAC)30kg，混合均勻，用雙螺桿擠出機造粒Φ2-3mm，長3-5mm的抗菌母料，雙螺桿擠出機中安裝有15-20微米孔徑的濾網(wǎng)二層。
將上述制備出的抗菌母料，以重量份5份加入到高沖擊強度聚苯乙烯100份中，制成冰箱內(nèi)膽和門襯，以重量份6份加入到100份ABS中制成冰箱飾條，以重量份8份量加到100份聚氯乙烯中制成冰箱門封膠條等件；對這些材料采用日本抗菌協(xié)會提供的覆膜法抗菌率測定方法測得，對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌的殺菌率高達99％；將這些部件應用到冰箱中，對手常撫摸處、潮濕多水處、細菌易滋生處，細菌可被有效地抑制并殺死，從而達到本發(fā)明的目的和要求。
權利要求
1.一種家電用抗菌高分子材料，它是由抗菌劑或抗菌母料添加到樹脂中共混加工而成，其特征在于抗菌劑的成份(重量份)為沸石100，硫酸鋅(ZnSO4)20-50，氧化鋅(ZnO)5-40，硝酸銀(AgNO3)0-2；抗菌母料的成份(重量份)為抗菌劑50，聚乙烯(PE)12-20，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(E/VAC)18-30；抗菌高分子材料的成份(重量份)為樹脂100，抗菌劑或抗菌母料4-8。
2.按照權利要求1所述的家電用抗菌高分子材料，其特征在于抗菌劑的粒徑在1微米以下；抗菌母料粒徑為Φ2-3mm，長3-5mm。
3.按照權利要求1所述的家電用抗菌高分子材料，其特征在于所指的樹脂是指高沖擊強度聚苯乙烯(HIPS)，丙烯腈一丁二烯一苯乙烯三元共聚物(ABS)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)；抗菌劑粉末可以直接添加，也可制成抗菌母料添加到上述樹脂中。
4.一種家電用抗菌高分子材料的制備方法，其特征在于它是按下列順序步驟進行的(1)制成抗菌母料將重量份為50份的抗菌劑粉末、12-20份的聚乙烯(PE),18-30份的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(E/VAC)，機械混合均勻，用雙螺桿擠出機造粒成抗菌母料。(2)將步驟(1)制成的抗菌母料加入到樹脂中，其比例(重量份)為樹脂100抗菌母料4-8，經(jīng)共混加工，制成家電用抗菌高分子材料。
5.按照權利要求4所述的家電用抗菌高分子材料的制備方法，其特征在于抗菌母料在使用前需在80-85℃下，烘干3-4小時，驅(qū)除水份。
6.按照權利要求4所述的家電用抗菌高分子材料的制備方法，其特征在于步驟(2)中將抗菌母料加入到樹脂中共混加工，是在原工藝原配方不變的情況下，在注塑或擠出時，較普通不加抗菌母料的加工，壓力提高5-10％。
7.按照權利要求4所述的家電用抗菌高分子材料的制備方法，其特征在于步驟(1)中的聚乙烯(PE)是低分子聚乙烯(PE)，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(E/VAC)的熔融指數(shù)為20左右，乙酸乙烯的含量為15-20％。
8.按照權利要求4所述的家電用抗菌高分子材料的制備方法，其特征在于步驟(1)中的雙螺桿擠出機造粒時，應在擠出機中安裝雙層15-20微米孔徑的濾網(wǎng)，以濾去微量粒徑較大的粒子。
全文摘要
一種家電用抗菌高分子材料及制備方法,它是將含沸石、硫酸鋅、氧化鋅、硝酸銀的抗菌劑與聚乙烯,乙烯－乙酸乙烯酯共聚物共混制成抗菌母料,抗菌母料再加入到樹脂中共混,經(jīng)擠出、注塑等加工方式,制成抗菌高分子制品,這種制品對其表面的菌類可有效地抑菌和殺菌,可廣泛應用到家電和日用品的高分子制品件中。
文檔編號C08L31/00GK1231305SQ9812623
公開日1999年10月13日 申請日期1998年12月21日 優(yōu)先權日1998年12月21日
發(fā)明者周云杰, 唐海北, 王東寧, 王兆波 申請人:海爾集團公司, 青島海爾電冰箱股份有限公司