[发明专利]家电用抗菌塑料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子工程塑料技术领域，特别涉及一种家电用抗菌塑料及其制备方法。

背景技术

日常生活中，相当一部分有害细菌是在塑料制品的表面存在并繁殖，且通过接触而导致各种疾病。随着人们对健康和环保意识的不断增强，对日常生活中接触频繁的家用电器塑料部件提出了“抑菌、杀菌”的需求。

抗菌塑料的开发研究工作始于20世纪80年代，以日本、美国和西欧等发达国家为主的研究取得了很大的进展并广泛应用于家电行业。我国抗菌家电塑料的研究是近几年才发展起来的，研究起点较低，研究成果与国际水平差距较大，尤其在抗菌剂的工业化应用方面基础薄弱。家电用抗菌塑料具有良好的应用前景，随着国家有关标准GB21551.2-2010《家用和类似用途电器的抗菌、除菌、净化功能抗菌材料的特殊要求》的正式出台，抗菌塑料在家电市场的前景也将更加广阔。

抗菌塑料的核心成份是抗菌剂。有机类抗菌剂由于在安全性、耐热性、抗菌持久性以及抗菌广谱性等方面存在不足而限制了其应用；天然类抗菌剂毒性低，使用安全，但存在着耐热性差，应用范围窄、抗菌持久性差等缺点；无机抗菌剂则避免了上述缺点而使其在塑料领域中的应用倍受重视。无机抗菌剂主要分为金属离子系(如Ag⁺，Cu²⁺，Zn²⁺等)和钛系(如具有光催化作用的TiO₂，ZnO，ZrO₂等)两大类。前者采用的抗菌活性成份主要有银、铜、锌等金属离子。银离子的抗菌性能最强，但其化学性质活泼，易转化为棕色的氧化银或黑色的单质银，不宜大量应用于白色家电中。锌的抗菌强度仅为银的1/1000；铜离子有颜色，大量使用会影响产品美观。金属离子虽然杀菌见效快，但大量使用成本高，而且重金属离子的释放将对环境和人体健康产生不利影响。后者具有光催化活性高、抗菌持久性强、价廉无毒以及较强的自清洁功能，但此类抗菌剂只有在紫外光和自然光激发的条件下才能发挥抗菌作用，在许多长年无光照射场合应用受到限制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种抗菌效果好的家电用抗菌塑料及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：家电用抗菌塑料，主要由以下原料经共混制得：

其中，上述家电用抗菌塑料中：

其中，上述家电用抗菌塑料中，所述金属离子与光触媒复合型无机抗菌剂中，金属离子为银、铜或锌中的至少一种；所述光触媒为TiO₂、ZnO或ZrO₂中的至少一种；金属离子与光触媒的重量配比为1︰10～100。

其中，上述家电用抗菌塑料中，所述金属离子与光触媒复合型无机抗菌剂为纳米二氧化钛载银抗菌剂；银与二氧化钛的重量配比为：银︰二氧化钛＝1︰20～35。

其中，上述抗菌剂为复合粉体或由复合粉体与基体树脂造粒成的抗菌母粒。所述抗菌粉体的粒径为20～100nm。

纳米二氧化钛载银抗菌粉体的制备方法：以偏钛酸、浓硫酸为主要原料加入到反应釜中，采用稀释热水解法连续酸溶水解，并将银离子以磷酸难溶盐的形式载入，在高钛高酸的条件下反应即可得到粒度均匀（20～100nm）、分散性好的纳米二氧化钛载银抗菌粉体。

纳米二氧化钛载银抗菌母粒的制备方法：将基体树脂、分散剂、抗氧剂等其他助剂与上述制备的抗菌粉体在高速混合机中混合均匀。根据基材设定温度范围、搅拌速度等参数，通过双螺杆挤出机挤出、造粒即可得到纳米二氧化钛载银抗菌母粒。

其中，上述家电用抗菌塑料中，还包括2～10份的着色母粒。

所述着色母粒为无机颜料、有机颜料或染料中的至少一种。

进一步的，所述着色母粒为有机颜料。

其中，上述家电用抗菌塑料中，所述树脂为ABS、GPPS、HIPS或PP树脂。

ABS树脂是指丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，ABS是Acrylonitrile Butadiene Styrene的首字母缩写，是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料。GPPS树脂俗称透苯，由苯乙烯单体为原料聚合而成，是一种着色性好、尺寸稳定、制品透明的热塑性树脂。HIPS树脂俗称改苯，是橡胶改性聚苯乙烯，其突出特点是易加工、尺寸稳定、冲击强度高等。PP树脂即是聚丙烯树脂，为结晶性高聚物，具有流动性好、热稳定性好、耐腐蚀性等特点。