[发明专利]一种抗菌ABS复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及复合材料领域，具体涉及一种抗菌ABS复合材料及其制备方法。

背景技术

ABS是丙烯腈（Acrylonitrile）、1，3-丁二烯（Butadiene）、苯乙烯（Styrene）三种单体的接枝共聚物。ABS与其他材料的结合性好，容易加工，加工尺寸稳定性好，易于表面印刷、涂层和镀层处理，能通过着色而制成具有高度光泽的制品。ABS强度较高，化学稳定性好，综合性能较好，已经应用于汽车、电子电器、建材包装、机械仪表工业中。同时，ABS材料也有热变形温度较低、耐候性较差等缺点，限制了其更广泛的应用。通过必要的改性、以及选择合适的加工工艺条件，相应改变材料的性能，可以制得满足实际要求的ABS复合材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种抗菌ABS复合材料，具有良好的抗菌性能，机械强度和耐候性好，安全环保，性能稳定。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种抗菌ABS复合材料，其是由下述重量份的原料制得：

ABS树脂40-80，麦饭石粉5-10，白炭黑2-6，茶皂素0.3-0.5，十二烷基三甲基氯化铵0.2-0.4，硬脂酸2-4，马来酸酐4-6，聚甘油蓖麻醇酯1-2，过氧化二苯甲酰0.02-0.04，苯乙烯6-8，铝酸酯偶联剂0.05-0.1，抗氧剂1010 0.2-0.5。

一种抗菌ABS复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将麦饭石粉和白炭黑混合后于300-400℃条件下煅烧1-2h，冷却后研磨至300-400目，得混合粉体；

（2）将（1）中的混合粉体与马来酸酐混合后先于60-80℃条件下研磨3-5h，再与苯乙烯和适量二甲苯混合并共同加入反应釜，先80-90℃条件下保温搅拌处理2-4h，再加入过氧化二苯甲酰同样条件下搅拌6-10h，冷却并过滤、洗涤，真空干燥完全后得活性粉体；

（3）将（2）中的活性粉体于100-110℃条件下与铝酸酯偶联剂、硬脂酸和十二烷基三甲基氯化铵搅拌混合1-2h，得改性填料；

（4）将ABS树脂与（3）中的改性填料和其余原料在预混机中混合5-10min，得混合物料；

（5）将（4）中的混合物料加入双螺杆挤出机中熔融挤出造粒，即得ABS复合材料，其中双螺杆挤出机挤出温度为195-225℃。

本发明的优点是：

利用麦饭石粉和白炭黑复配作为填料，通过马来酸酐和苯乙烯的接枝共聚对其进行表面复合改性，有效提升其韧性，改善了材料的断裂性能和拉伸性能，并结合铝酸酯偶联剂等的进一步改性，提高了填料的强度和与基体树脂的亲和性和结合力，使其均匀分散于基体中，对材料的耐候性和机械强度起到改善作用，再通过其余成分的复配，使制得的复合材料具有优异的力学性能、抗腐蚀性能和耐候性，同时具有良好的抗沾污性和抗菌、抗霉性能，有效防止有害微生物的滋生，有利于人体健康和环境的清洁。

具体实施方式

本发明非限定实施例如下：

一种抗菌ABS复合材料，由下列重量(kg)的组分原料制备而成：

ABS树脂60，麦饭石粉8，白炭黑4，茶皂素0.4，十二烷基三甲基氯化铵0.3，硬脂酸3，马来酸酐5，聚甘油蓖麻醇酯1.5，过氧化二苯甲酰0.03，苯乙烯7，铝酸酯偶联剂0.08，抗氧剂1010 0.3。

抗菌ABS复合材料的制备方法包括以下步骤：

（1）将麦饭石粉和白炭黑混合后于400℃条件下煅烧1h，冷却后研磨至400目，得混合粉体；

（2）将（1）中的混合粉体与马来酸酐混合后先于60℃条件下研磨4h，再与苯乙烯和适量二甲苯混合并共同加入反应釜，先80℃条件下保温搅拌处理3h，再加入过氧化二苯甲酰同样条件下搅拌8h，冷却并过滤、洗涤，真空干燥完全后得活性粉体；

（3）将（2）中的活性粉体于100℃条件下与铝酸酯偶联剂、硬脂酸和十二烷基三甲基氯化铵搅拌混合2h，得改性填料；

（4）将ABS树脂与（3）中的改性填料和其余原料在预混机中混合5min，得混合物料；

（5）将（4）中的混合物料加入双螺杆挤出机中熔融挤出造粒，即得ABS复合材料，其中双螺杆挤出机挤出温度为195-225℃。

对上述得到的ABS复合材料进行性能测试，测试结果如下：

拉伸强度（MPa）：73；

弯曲强度（MPa）：88；

冲击强度（KJ/m²）：8.2。