本發(fā)明涉及塑料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抗菌耐磨塑料及其制備方法。
背景技術(shù)：
近年來，層出不窮因細(xì)菌感染傳播危害事件的發(fā)生，人類對(duì)于抗菌的重要性更深入認(rèn)識(shí)，因此對(duì)于3c電子產(chǎn)品、民生用品，例如貼身內(nèi)衣褲、襪子、嬰幼兒成人紙尿褲、婦女衛(wèi)生用品，如衛(wèi)生棉墊，浴室衛(wèi)生間用品，如清潔劑、潔手乳、護(hù)手霜、消毒殺菌液，居家防護(hù)用品，如口罩、空氣空調(diào)系統(tǒng)清潔濾網(wǎng)、醫(yī)療用品，如繃帶、創(chuàng)傷貼布、人造皮、抗菌消毒食鹽水等，居家建材等的健康要求，已從原材料的環(huán)保、安全，避免傳統(tǒng)防腐劑的接觸使用，進(jìn)一步提升到對(duì)抗菌的要求。加上民眾生活質(zhì)量提升與要求，具有抗菌功能的產(chǎn)品已形成一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。
因?yàn)樗芰暇哂匈|(zhì)輕、不銹蝕、絕緣性好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用到工業(yè)品及生活用品用具上。現(xiàn)有的抗菌塑料因產(chǎn)品成本高、質(zhì)量不穩(wěn)定而無法滿足人們的需要，特別是塑料制餐飲用具，因本身特性無法采用高溫殺菌的傳統(tǒng)殺菌手段，無法有效滅除表面附著的病毒及細(xì)菌，危害人的健康，因此人們對(duì)殺菌效果好、成本低適于廣泛應(yīng)用的抗菌塑料，有著迫切的需求。
然而市面上的很多改性后的塑料的質(zhì)量不穩(wěn)定，其耐磨性能并不佳，還是容易磨損，降低使用壽命，而一些效果較好的塑料，其經(jīng)過復(fù)雜的工藝制得，但是產(chǎn)品成本高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種抗菌耐磨塑料及其制備方法，該塑料耐磨、抑菌、環(huán)保，抑菌效果持久，解決了現(xiàn)有抗菌塑料中使用天然抗菌劑存在的穩(wěn)定性差的問題或使用有機(jī)抗菌劑帶來的污染問題。
為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，采用如下技術(shù)方案：
一種抗菌耐磨塑料，包括以下重量份的原料：改性聚乙烯40-60份、聚丙烯樹脂30-40份、酚醛樹脂20-30份、玻璃纖維10-30份、石墨烯10-20份、鈦白粉5-15份、羧丙基甲基纖維素15-25份、云母粉5-10份、有機(jī)硅塑料耐磨劑2-8份、滑石粉5-15份、尼龍3-8份、碳化硅5-15份、硬質(zhì)酸鈣4-10份、納米二氧化硅3-10份、抗菌劑2-6份、增韌劑1-5份、抗氧化劑3-8份和穩(wěn)定劑0.5-3份。
優(yōu)選的，所述改性聚乙烯50份、聚丙烯樹脂35份、酚醛樹脂25份、玻璃纖維20份、石墨烯15份、鈦白粉10份、羧丙基甲基纖維素20份、云母粉7.5份、有機(jī)硅塑料耐磨劑5份、滑石粉10份、尼龍5.5份、碳化硅10份、硬質(zhì)酸鈣7份、納米二氧化硅6份、抗菌劑4份、增韌劑3份、抗氧化劑5份和穩(wěn)定劑2份。
優(yōu)選的，將聚乙烯加熱至90-100℃，然后添加其質(zhì)量4-6%的氫氧化鈉與乙醇的混合物，以400-500r/min轉(zhuǎn)速攪拌20-30min，再添加聚乙烯質(zhì)量2-4%的鋁粉，攪拌均勻后加入到開煉機(jī)中，在180-240℃混合反應(yīng)1-2h，然后靜置，即得改性聚乙烯。
優(yōu)選的，所述抗菌劑為質(zhì)量比1:1的納米銀纖維和茶多酚。
優(yōu)選的，所述增韌劑為環(huán)氧類或檸檬酸酯類增塑劑。
優(yōu)選的，所述抗氧化劑為抗氧劑t501或抗氧劑tnp。
優(yōu)選的，所述穩(wěn)定劑為鄰苯二甲酸酯類或環(huán)氧類穩(wěn)定劑。
一種抗菌耐磨塑料的制備方法，包括以下步驟：
（1）按照重量份數(shù)計(jì)，分別稱取改性聚乙烯、聚丙烯樹脂、酚醛樹脂、玻璃纖維、石墨烯、鈦白粉、羧丙基甲基纖維素、云母粉、滑石粉、碳化硅放入攪拌罐中，加熱至80-100℃，以300-400r/min轉(zhuǎn)速攪拌30-50min，干燥，得到混合物a；
（2）向混合物a中加入有機(jī)硅塑料耐磨劑、尼龍、硬質(zhì)酸、納米二氧化硅、抗菌劑、增韌劑、抗氧化劑、穩(wěn)定劑，攪拌均勻，得到混合物b；
（3）將混合物b投入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混，擠出，冷卻，再放入造粒機(jī)中造粒即得抗菌耐磨塑料。
優(yōu)選的，所述步驟（2）中攪拌均勻條件：以500-600r/min轉(zhuǎn)速攪拌20-40min。
優(yōu)選的，所述步驟（3）中螺桿轉(zhuǎn)速為220-240r/min，擠出溫度為200-250℃。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：本發(fā)明提供一種抗菌耐磨塑料及其制備方法，該塑料耐磨、抑菌、環(huán)保，抑菌效果持久，解決了現(xiàn)有抗菌塑料中使用天然抗菌劑存在的穩(wěn)定性差的問題或使用有機(jī)抗菌劑帶來的污染問題，具體情況如下：
（1）本發(fā)明的抗菌耐磨塑料，以改性聚乙烯、聚丙烯樹脂、酚醛樹脂、玻璃纖維、石墨烯、鈦白粉、羧丙基甲基纖維素、云母粉、滑石粉、碳化硅為主要成分，并通過加入有機(jī)硅塑料耐磨劑、尼龍、硬質(zhì)酸鈣、納米二氧化硅、抗菌劑、增韌劑、抗氧化劑、穩(wěn)定劑為輔助成分，通過攪拌混合、擠出成型、造粒等工藝，使得制備的抗菌耐磨塑料環(huán)保無危害，且具有良好的抗菌耐磨性能，抗菌效果持久，解決了現(xiàn)有抗菌塑料中使用天然抗菌劑存在的穩(wěn)定性差的問題或使用有機(jī)抗菌劑帶來的污染問題；
（2）本發(fā)明通過對(duì)聚乙烯進(jìn)行改性處理，可以有效改善其相容性，提高了其抗菌性、耐候性能、耐磨性能，解決以往塑料制品老化問題，延長(zhǎng)其使用壽命，并通過與聚丙烯樹脂、酚醛樹脂、玻璃纖維、羧丙基甲基纖維素協(xié)同作用，可以進(jìn)一步提高塑料抗沖擊強(qiáng)度、抗老化性能；
（3）本發(fā)明的抗菌耐磨塑料通過添加石墨烯、鈦白粉、云母粉、滑石粉、碳化硅等無機(jī)材料，提高本發(fā)明的抗菌耐磨塑料的耐磨性能、抗老化能力。
具體實(shí)施方式
以下通過實(shí)施例形式，對(duì)本發(fā)明的上述內(nèi)容再作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下實(shí)施例，凡基于本發(fā)明上述內(nèi)容所屬實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1
一種抗菌耐磨塑料，包括以下重量份的原料：改性聚乙烯50份、聚丙烯樹脂35份、酚醛樹脂25份、玻璃纖維20份、石墨烯15份、鈦白粉10份、羧丙基甲基纖維素20份、云母粉7.5份、有機(jī)硅塑料耐磨劑5份、滑石粉10份、尼龍5.5份、碳化硅10份、硬質(zhì)酸鈣7份、納米二氧化硅6份、抗菌劑4份、增韌劑3份、抗氧化劑5份和穩(wěn)定劑2份。
其中，將聚乙烯加熱至95℃，然后添加其質(zhì)量5%的氫氧化鈉與乙醇的混合物，以450r/min轉(zhuǎn)速攪拌25min，再添加聚乙烯質(zhì)量3%的鋁粉，攪拌均勻后加入到開煉機(jī)中，在210℃混合反應(yīng)1.5h，然后靜置，即得改性聚乙烯。
其中，所述抗菌劑為質(zhì)量比1:1的納米銀纖維和茶多酚。
其中，所述增韌劑為環(huán)氧類或檸檬酸酯類增塑劑。
其中，所述抗氧化劑為抗氧劑t501或抗氧劑tnp。
其中，所述穩(wěn)定劑為鄰苯二甲酸酯類或環(huán)氧類穩(wěn)定劑。
一種抗菌耐磨塑料的制備方法，包括以下步驟：
（1）按照重量份數(shù)計(jì)，分別稱取改性聚乙烯、聚丙烯樹脂、酚醛樹脂、玻璃纖維、石墨烯、鈦白粉、羧丙基甲基纖維素、云母粉、滑石粉、碳化硅放入攪拌罐中，加熱至90℃，以350r/min轉(zhuǎn)速攪拌40min，干燥，得到混合物a；
（2）向混合物a中加入有機(jī)硅塑料耐磨劑、尼龍、硬質(zhì)酸、納米二氧化硅、抗菌劑、增韌劑、抗氧化劑、穩(wěn)定劑，攪拌均勻，得到混合物b；
（3）將混合物b投入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混，擠出，冷卻，再放入造粒機(jī)中造粒即得抗菌耐磨塑料。
其中，所述步驟（2）中攪拌均勻條件：以550r/min轉(zhuǎn)速攪拌30min。
其中，所述步驟（3）中螺桿轉(zhuǎn)速為230r/min，擠出溫度為225℃。
實(shí)施例2
一種抗菌耐磨塑料，包括以下重量份的原料：改性聚乙烯40份、聚丙烯樹脂30份、酚醛樹脂20份、玻璃纖維10份、石墨烯10份、鈦白粉5份、羧丙基甲基纖維素15份、云母粉5份、有機(jī)硅塑料耐磨劑2份、滑石粉5份、尼龍3份、碳化硅5份、硬質(zhì)酸鈣4份、納米二氧化硅3份、抗菌劑2份、增韌劑1份、抗氧化劑3份和穩(wěn)定劑0.5份。
其中，將聚乙烯加熱至90℃，然后添加其質(zhì)量4%的氫氧化鈉與乙醇的混合物，以400r/min轉(zhuǎn)速攪拌20min，再添加聚乙烯質(zhì)量2%的鋁粉，攪拌均勻后加入到開煉機(jī)中，在180℃混合反應(yīng)1h，然后靜置，即得改性聚乙烯。
其中，所述抗菌劑為質(zhì)量比1:1的納米銀纖維和茶多酚。
其中，所述增韌劑為環(huán)氧類或檸檬酸酯類增塑劑。
其中，所述抗氧化劑為抗氧劑t501或抗氧劑tnp。
其中，所述穩(wěn)定劑為鄰苯二甲酸酯類或環(huán)氧類穩(wěn)定劑。
一種抗菌耐磨塑料的制備方法，包括以下步驟：
（1）按照重量份數(shù)計(jì)，分別稱取改性聚乙烯、聚丙烯樹脂、酚醛樹脂、玻璃纖維、石墨烯、鈦白粉、羧丙基甲基纖維素、云母粉、滑石粉、碳化硅放入攪拌罐中，加熱至80℃，以300r/min轉(zhuǎn)速攪拌30min，干燥，得到混合物a；
（2）向混合物a中加入有機(jī)硅塑料耐磨劑、尼龍、硬質(zhì)酸、納米二氧化硅、抗菌劑、增韌劑、抗氧化劑、穩(wěn)定劑，攪拌均勻，得到混合物b；
（3）將混合物b投入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混，擠出，冷卻，再放入造粒機(jī)中造粒即得抗菌耐磨塑料。
其中，所述步驟（2）中攪拌均勻條件：以500r/min轉(zhuǎn)速攪拌20min。
其中，所述步驟（3）中螺桿轉(zhuǎn)速為220r/min，擠出溫度為200℃。
實(shí)施例3
一種抗菌耐磨塑料，包括以下重量份的原料：改性聚乙烯60份、聚丙烯樹脂40份、酚醛樹脂30份、玻璃纖維30份、石墨烯20份、鈦白粉15份、羧丙基甲基纖維素25份、云母粉10份、有機(jī)硅塑料耐磨劑8份、滑石粉15份、尼龍8份、碳化硅15份、硬質(zhì)酸鈣10份、納米二氧化硅10份、抗菌劑6份、增韌劑5份、抗氧化劑8份和穩(wěn)定劑3份。
其中，將聚乙烯加熱至100℃，然后添加其質(zhì)量6%的氫氧化鈉與乙醇的混合物，以500r/min轉(zhuǎn)速攪拌30min，再添加聚乙烯質(zhì)量4%的鋁粉，攪拌均勻后加入到開煉機(jī)中，在240℃混合反應(yīng)2h，然后靜置，即得改性聚乙烯。
其中，所述抗菌劑為質(zhì)量比1:1的納米銀纖維和茶多酚。
其中，所述增韌劑為環(huán)氧類或檸檬酸酯類增塑劑。
其中，所述抗氧化劑為抗氧劑t501或抗氧劑tnp。
其中，所述穩(wěn)定劑為鄰苯二甲酸酯類或環(huán)氧類穩(wěn)定劑。
一種抗菌耐磨塑料的制備方法，包括以下步驟：
（1）按照重量份數(shù)計(jì)，分別稱取改性聚乙烯、聚丙烯樹脂、酚醛樹脂、玻璃纖維、石墨烯、鈦白粉、羧丙基甲基纖維素、云母粉、滑石粉、碳化硅放入攪拌罐中，加熱至100℃，以400r/min轉(zhuǎn)速攪拌50min，干燥，得到混合物a；
（2）向混合物a中加入有機(jī)硅塑料耐磨劑、尼龍、硬質(zhì)酸、納米二氧化硅、抗菌劑、增韌劑、抗氧化劑、穩(wěn)定劑，攪拌均勻，得到混合物b；
（3）將混合物b投入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混，擠出，冷卻，再放入造粒機(jī)中造粒即得抗菌耐磨塑料。
其中，所述步驟（2）中攪拌均勻條件：以600r/min轉(zhuǎn)速攪拌40min。
其中，所述步驟（3）中螺桿轉(zhuǎn)速為240r/min，擠出溫度為250℃。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。