專利名稱：硫磺抑菌塑料母料及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有抑菌、防霉、驅(qū)蟲功能的塑料母料及其制備方法。該塑料母料具有與銀離子抑菌母料相當(dāng)?shù)囊志⒎烂?、?qū)蟲功能，但成本顯著降低。
背景技術(shù)：
目前公知的塑料抑菌母料，采用的銀離子原料抑菌，防霉效果固然很好但是價格昂貴不具備普及使用的價格優(yōu)勢。因而制約了抑菌塑料母料的廣泛使用。硫磺具有一定的抑菌性能，常用于熏蒸或者燃燒用于抑菌和驅(qū)蟲，也多見于添加到醫(yī)藥制品或者日化用品中用于殺菌和抑菌。理論上來說也可能用于塑料。并且硫磺的成本較銀離子原料抑菌體系成本顯著減低。所以現(xiàn)有技術(shù)中包括發(fā)明人在內(nèi)進(jìn)行過大量的研究和嘗試，但本領(lǐng)域從未有成功應(yīng)用的技術(shù)報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種硫磺抑菌塑料母料及其制備方法。本發(fā)明的具體技術(shù)方案是一種硫磺抑菌塑料母料，其特征在于包括硫磺細(xì)微粉、無機(jī)粉體，兩者的比例為1 2. 8 3.1，改性活化劑，用量與硫磺微粉和無機(jī)粉體總量的比值為0.8 1.2 100;以及母料成型必要的胚乳分散劑、載體。本發(fā)明采用功能性原料硫磺，其資源相對豐富，價格低廉；并解決了本領(lǐng)域技術(shù)人員長期以來渴望解決而未能解決的技術(shù)問題，成功地開發(fā)出硫磺塑料母料，塑料母料和所生產(chǎn)的塑料不僅具有優(yōu)異的抑菌、防霉功能，還具有明顯的驅(qū)蟲效果，普通的昆蟲，如蒼蠅、 蚊子、蟑螂等均自然遠(yuǎn)離本品。一般微生物如螨蟲在其表面無法生存。至于分散劑、載體的用量則是根據(jù)塑料終產(chǎn)品的需要以及母料成型的需要合理選擇種類和用量對抑菌性能并無明顯影響。并且為了產(chǎn)品性能的進(jìn)一步優(yōu)化和提高，本發(fā)明還提供了產(chǎn)品的優(yōu)化參數(shù)和原材料選擇所述的硫磺微粉的平均粒徑為0. 5 2 μ m ；無機(jī)粉體的平均粒徑與硫磺微粉的平均粒徑相當(dāng)。這是優(yōu)選的粒徑范圍，粒徑過大則產(chǎn)品抑菌性能降低；粒徑過小不僅抑菌性能降低而且加工流動性等較差，也易分解易引起粉塵。粒徑相當(dāng)也就是平均粒徑基本一致，至于粒徑的檢測和確定則是本領(lǐng)域技術(shù)人員通過多種方法可以實現(xiàn)的，例如用激光粒徑檢測儀檢測等。所述的無機(jī)粉體為硫磺鈣、碳酸鈣、滑石粉、鈦白粉中的至少一種。這是經(jīng)過試驗驗證的優(yōu)選無機(jī)粉體，尤其是利用硫磺鈣、碳酸鈣的產(chǎn)品性能更突出。無機(jī)粉體對硫磺微粉的稀釋一方面是便于加工，同時也是保證產(chǎn)品性能的必要，這也是以往技術(shù)中未能發(fā)現(xiàn)和解決的核心技術(shù)點(diǎn)。所述的載體為硬脂酸鋅、硬脂酸鋇、潤滑劑、聚乙烯蠟中的至少一種。分散劑和載體主要是進(jìn)一步改善混合和造粒加工性能，以及實現(xiàn)造粒。載體選擇主要是根據(jù)低溫塑化原則選取。所述的改性活化劑為硬脂酸、鋁酸酯、鈦酸酯、硅烷偶聯(lián)劑中的至少一種。進(jìn)一步的優(yōu)選常用配方為所述的母料包括硫磺細(xì)微粉20%、無機(jī)粉體60%、改性活化劑、胚乳分散劑8 %、載體12 %，改性活化劑與硫磺微粉和無機(jī)粉體總重量的比值為 1 100。這是本發(fā)明的最優(yōu)選配方。前述的硫磺抑菌塑料母料的制造方法，其特征在于步驟包括a、將硫磺微粉與無機(jī)粉體混合稀釋，混合轉(zhuǎn)速180 230轉(zhuǎn)/分；b、加入改性活化劑后在300 600轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)速下高速混合；C、經(jīng)a、b兩步處理的物料與胚乳分散劑、載體利用平行雙螺桿密煉機(jī)混合造粒得到抑菌母料；整個處理過程中加工溫度控制在85°C -95°C。本發(fā)明的母料的加工所采用的工藝、設(shè)備也都是常用的成熟設(shè)備加工成本低，工藝控制簡單易行，只要控制好加工溫度，選擇加工溫度與控制工藝溫度適配的原材料，主要也就是選擇適合低溫塑化的載體即可方便地加工。加工方便，加工成本低?；旌蠙C(jī)通常為通用型混合機(jī)，平行雙螺桿密煉機(jī)也是現(xiàn)有的成熟設(shè)備。進(jìn)一步的，所述的加工過程中將揮發(fā)的氣體通入氣體凈化水槽凈化處理。也就是考慮到硫磺可能在加工中熱分解和揮發(fā)，所以最好對設(shè)備上揮發(fā)的氣體和溢出的粉塵進(jìn)行處理。例如混合機(jī)采用密封效果好的硅橡膠密封圈，保證設(shè)備上蓋與機(jī)體不漏料，上蓋透氣孔加裝柔性橡膠接口，通過連接管引入水槽沉淀池，消除硫磺粉塵，防止硫化氣體擴(kuò)散源。平行雙螺桿密煉機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是可連續(xù)生產(chǎn)、質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高、能耗低、工人勞動強(qiáng)度低、操作環(huán)境好。為適應(yīng)本發(fā)明的母料生產(chǎn)，平行雙螺桿密煉機(jī)真空混料工藝過程的系統(tǒng)配制氣體凈化水槽，消除硫化氣體擴(kuò)散源。整個加工過程嚴(yán)格控制加工過程工藝溫度，一般不超過85°C -95°C范圍。這也是控制硫磺揮發(fā)和分解的重要措施，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。本發(fā)明的相應(yīng)地提供應(yīng)用該母料的塑料和生產(chǎn)方法。將本品添加到塑料中即得抑菌塑料產(chǎn)品。本發(fā)明的產(chǎn)品和方法因成本低廉，簡單易行，具有廣泛使用和推廣的前景，必將是抑菌、防霉、驅(qū)蟲的代表性產(chǎn)品，造福人類。
具體實施例方式實施例1平均粒徑1 μ m的硫磺微粉20 %，平均粒徑1 μ m的碳酸鈣粉體60 %，混合轉(zhuǎn)速200 轉(zhuǎn)/分，改性活化劑硬脂酸與硫磺微粉、無機(jī)粉體總重的比值0.9 100，然后在轉(zhuǎn)速350轉(zhuǎn) /分條件下混合，再與胚乳分散劑8%，載體硬脂酸鋅12%混合制粒得產(chǎn)品。加工溫度控制在 90士5°C。實施例2平均粒徑2 μ m的硫磺微粉20 %，平均粒徑2 μ m的硫磺鈣粉體60 %，混合轉(zhuǎn)速220轉(zhuǎn)/分，改性活化劑鋁酸酯、硅烷偶聯(lián)劑與硫磺微粉、無機(jī)粉體總重的比值1 100，然后在轉(zhuǎn)速350轉(zhuǎn)/分條件下混合，再與胚乳分散劑8%，載體硬脂酸鋇、聚乙烯蠟12%混合制粒得產(chǎn)品。加工溫度控制在90士5°C。實施例3平均粒徑1. 5 μ m的硫磺微粉22 %，平均粒徑1. 5 μ m的硫磺鈣粉體62 %，混合轉(zhuǎn)速200轉(zhuǎn)/分，改性活化劑硬脂酸、鈦酸酯、硅烷偶聯(lián)劑的混合物與硫磺微粉、無機(jī)粉體總重的比值1 100，然后在轉(zhuǎn)速350轉(zhuǎn)/分條件下混合，再與胚乳分散劑6%，載體聚乙烯蠟 10 %混合制粒得產(chǎn)品。加工溫度控制在90 士 5 °C。實施例4平均粒徑0. 6 μ m的硫磺微粉19 %，平均粒徑0. 6 μ m的碳酸鈣粉體57 %，混合轉(zhuǎn)速200轉(zhuǎn)/分，改性活化劑鈦酸酯、硅烷偶聯(lián)劑的混合物與硫磺微粉、無機(jī)粉體總重的比值 1 100，然后在轉(zhuǎn)速350轉(zhuǎn)/分條件下混合，再與胚乳分散劑10%，載體硬脂酸鋅、聚乙烯蠟14 %混合制粒得產(chǎn)品。加工溫度控制在90 士 5 °C。性能檢測檢測方法依據(jù)2002年衛(wèi)生部頒布的《消毒技術(shù)規(guī)范》對母料對大腸桿菌(ATCC8099)、金黃色葡萄桿菌(ATCC6538)的抑制作用進(jìn)行檢測，結(jié)果列表如下
實施例大腸桿菌ι金黃色葡萄桿菌
[0038
權(quán)利要求
1.一種硫磺抑菌塑料母料，其特征在于包括硫磺細(xì)微粉、無機(jī)粉體，兩者的比例為 1 2. 8 3. 1，改性活化劑，用量與硫磺微粉和無機(jī)粉體總量的比值為0. 8 1. 2 100 ； 以及母料成型必要的胚乳分散劑、載體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫磺抑菌塑料母料，其特征在于所述的硫磺微粉的平均粒徑為0. 5 2 μ m ；無機(jī)粉體的平均粒徑與硫磺微粉的平均粒徑相當(dāng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫磺抑菌塑料母料，其特征在于所述的無機(jī)粉體為硫磺鈣、 碳酸鈣、滑石粉、鈦白粉中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫磺抑菌塑料母料，其特征在于所述的載體為硬脂酸鋅、硬脂酸鋇、潤滑劑、聚乙烯蠟中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫磺抑菌塑料母料，其特征在于所述的改性活化劑為硬脂酸、鋁酸酯、鈦酸酯、硅烷偶聯(lián)劑中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任意一項所述的硫磺抑菌塑料母料，其特征在于所述的母料包括硫磺細(xì)微粉20 %、無機(jī)粉體60 %、改性活化劑、胚乳分散劑8 %、載體12 %，改性活化劑與硫磺微粉和無機(jī)粉體總重量的比值為1 100。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的硫磺抑菌塑料母料，其特征在于所述的母料由硫磺細(xì)微粉先與無機(jī)粉體混合然后改性，再與其余物料混合造粒得到。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中任意一項所述的硫磺抑菌塑料母料的制造方法，其特征在于 步驟包括a、將硫磺微粉與無機(jī)粉體混合稀釋，混合轉(zhuǎn)速180 230轉(zhuǎn)/分；b、加入改性活化劑后在300 600轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)速下高速混合；C、經(jīng)a、b兩步處理的物料與胚乳分散劑、載體利用平行雙螺桿密煉機(jī)混合造粒得到抑菌母料；整個處理過程中加工溫度控制在85°C -95°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的硫磺抑菌塑料母料的制造方法，其特征在于所述的加工過程中將揮發(fā)的氣體通入氣體凈化水槽凈化處理。
10.一種包括權(quán)利要求1到9中任意一項所述的硫磺抑菌塑料母料的塑料。
全文摘要
本發(fā)明涉及硫磺抑菌塑料母料及其制備方法；包括硫磺細(xì)微粉、無機(jī)粉體，兩者的比例為1∶2.8～3.1，兩者占總量的76～85％；改性活化劑，用量與硫磺微粉和無機(jī)粉體總量的比值為0.8～1.2∶100，胚乳分散劑6～11％，載體8～15％；原料硫磺資源相對豐富，價格低廉；具有優(yōu)異的抑菌、防霉功能，還具有明顯的驅(qū)蟲效果，普通的昆蟲，如蒼蠅、蚊子、蟑螂等均自然遠(yuǎn)離本品。一般微生物如螨蟲在其表面無法生存。本發(fā)明的產(chǎn)品和制造方法因成本低廉，簡單易行，具有廣泛使用和推廣的前景，必將是抑菌、防霉、驅(qū)蟲的代表性產(chǎn)品，造福人類。
文檔編號C08K3/06GK102516601SQ20111036173
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者劉文斌 申請人:上海舜川塑膠新材料有限公司