熱塑性塑料及其注塑

全書字數(shù)不多，但結(jié)合實際，實用性強。

第一章 熱塑性樹脂

1.1 前言

1.2 分子和原子

1.3 加聚物

1.3.1 加聚物的分子形態(tài)

1.3.2 各種均聚的加聚物

1.3.3 各種共聚的加聚物

1.4 縮聚物

1.5 熱塑性樹脂的諸性質(zhì)

1.5.1 熔體粘度

1.5.2 結(jié)晶度

1.5.3 玻璃化溫度

1.5.4 蠕變及應力松弛

1.5.5 熱膨脹

1.6 添加劑

1.6.1 著色劑

1.6.1 阻燃劑

第二章 注塑技術(shù)

2.1 注塑原理

2.1.1 軟化和熔融

2.1.2 流動

2.1.3 賦形和固化

2.2 成型條件

2.2.1 注射壓力

2.2.2 螺桿背壓

2.2.3 鎖模力

2.2.4 料筒溫度

2.2.5 模具溫度

2.2.6 注射速度

2.2.7 注射量

2.3 成型品的質(zhì)量

2.3.1 成型不良的對策

2.3.2 成型品的尺寸精度

2.3.3 實用的物性及其經(jīng)時變化

第三章 熱塑性樹脂的高性能化

3.1 共聚合

3.1.1 加成共聚的方法

3.1.2 在縮聚物中替換某種單體的方法

3.1.3 其他

3.2 合金化

3.2.1 相容性聚合物合金

3.2.2 非相容性合金

3.3 復合化

3.4 立體規(guī)則化

結(jié)束語

參考文獻

附表 主要熱塑性樹脂的加工條件及其熱性能

書名:熱塑性塑料及其注塑

ISBN:750252294

作者:趙奕斌

出版日期:1999-01-01

版次: 1

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》涉及塑料加工領(lǐng)域，進一步地說，是涉及一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法。

一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法專利目的

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》的目的之一是提供一種抗菌熱塑性塑料組合物，該抗菌塑料組合物具有良好的抗菌效率，良好的耐水性，并且具有長的抗菌時效性。

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》的另一目的是提供所述抗菌熱塑性塑料組合物的制備方法。該制備方法工藝簡單、易于操作，適于工業(yè)化應用。

一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法技術(shù)方案

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》所述的一種抗菌熱塑性塑料組合物，包含有共混的熱塑性塑料和負載型抗菌劑，其中以熱塑性塑料為100重量份計，負載型抗菌劑為0.1~30份，優(yōu)選為0.3~10份。

以上所述負載型抗菌劑為粉末橡膠負載的抗菌劑，包含有機抗菌劑及粉末橡膠，其中抗菌劑負載在粉末橡膠上。該抗菌劑與樹脂相容性好，可提高對樹脂的抗菌效率，延長抗菌時效性和耐水性。

以上所述粉末橡膠為具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的粉末橡膠，其橡膠粒子為均相結(jié)構(gòu)，凝膠含量大于或等于60重量百分比，優(yōu)選為大于或等于75重量百分比，更優(yōu)選大于或等于80重量百分比；其橡膠粒子平均粒徑為20~2000納米，優(yōu)選為30~500納米，更優(yōu)選為50~200納米。

所述粉末橡膠優(yōu)選包括以下物質(zhì)中的至少一種：粉末天然橡膠、粉末丁苯橡膠、粉末羧基丁苯橡膠、粉末丁腈橡膠、粉末羧基丁腈橡膠、粉末聚丁二烯橡膠、粉末氯丁橡膠、粉末硅橡膠、粉末丙烯酸酯類橡膠、粉末丁苯吡橡膠、粉末異戊橡膠、粉末丁基橡膠、粉末聚硫橡膠、粉末丙烯酸酯-丁二烯橡膠、粉末聚氨酯橡膠或粉末氟橡膠。

以上所述負載型抗菌劑由以下方法之一制備而得：

（1）將常溫液態(tài)有機抗菌劑與粉末橡膠混合至均勻后靜置，直至粉末橡膠將常溫液態(tài)有機抗菌劑吸收。

所述常溫液態(tài)有機抗菌劑含量過低，所得粉末橡膠負載的抗菌劑的殺菌效率較低，如果常溫液態(tài)有機抗菌劑含量過高會導致粉末橡膠無法完全吸收，并且造成負載抗菌劑的粉末橡膠抱團，不利于其在抗菌塑料的加工應用。因此，該方法中粉末橡膠和有機抗菌劑的重量比為100:0.3~100:50，優(yōu)選為100:5~100:30，更優(yōu)選為100:10~100:20。

（2）將有機抗菌劑溶液與所述粉末橡膠混合至均勻后靜置，直至粉末橡膠將有機抗菌劑溶液吸收。

有機抗菌劑為常溫固態(tài)時，由于無法被吸附到粉末狀的粉末橡膠顆粒內(nèi)，所以需要將其制備成溶液便于吸附；至于常溫液態(tài)的有機抗菌劑也可根據(jù)需要將其溶于增塑劑支持溶液來負載到粉末橡膠上。因此，該方法中所述有機抗菌劑溶液為常溫液態(tài)和/或常溫固態(tài)的有機抗菌劑溶于增塑劑而得到的溶液。如果有機抗菌劑溶液用量過低，那樣制備的粉末橡膠負載的抗菌劑中抗菌劑含量過低，導致其殺菌效率較低，如果有機抗菌劑溶液用量過高，會導致粉末橡膠無法完全吸收，并且造成負載后的粉末橡膠抱團，不利于其在抗菌塑料的加工中應用。因此，該方法中粉末橡膠與有機抗菌劑溶液的重量比為100:1~100:50，優(yōu)選為100:10~100:40，更優(yōu)選為100:20~100:30。

當所述有機抗菌劑溶液為常溫固態(tài)有機抗菌劑溶于增塑劑而得到的溶液時，有機抗菌劑含量過低，會導致其負載于粉末橡膠中后，含量更低，抗菌效率下降；如果有機抗菌劑的含量過高，會導致增塑劑中無法溶解過多的抗菌劑，不利于抗菌劑在粉末橡膠中的負載。因此，其中所述常溫固體有機抗菌劑與增塑劑的重量比為1:100~15:100，優(yōu)選為5:100~10:100。

當所述有機抗菌劑溶液為常溫液態(tài)有機抗菌劑溶于增塑劑而得到的溶液時，其中所述有機抗菌劑與增塑劑之間的重量比為1:100~100:1，優(yōu)選20:100~100:50，更優(yōu)選為30:100~100:100。

更具體的，在方法（2）中所述有機抗菌劑溶液為常溫液態(tài)和常溫固態(tài)的有機抗菌劑溶于增塑劑而得到的溶液時，是先將常溫固態(tài)有機抗菌劑溶于增塑劑，再將常溫液態(tài)有機抗菌劑加入混合均勻而得。

以上所述負載型抗菌劑的制備方法中，將粉末橡膠與常溫液態(tài)有機抗菌劑或是有機抗菌劑溶液混合，由于粉末橡膠的高度交聯(lián)結(jié)構(gòu)，可以在濃度梯度的作用下將有機抗菌劑吸收到粉末橡膠的內(nèi)部和表面。從而得到這種特殊的粉末橡膠負載的抗菌劑。

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》所述的粉末橡膠可以選用相關(guān)技術(shù)中符合上述參數(shù)要求的各種粉末橡膠，優(yōu)選中國專利CN1402752A和CN1383439A所公開的全硫化粉末橡膠。該種全硫化粉末橡膠是指凝膠含量達到60重量百分比或更高，更優(yōu)選75重量百分比或更高，干燥后無需加隔離劑即可自由流動的橡膠微粉。該全硫化粉末橡膠的粒徑為20納米~2000納米。該全硫化粉末橡膠中的每一個微粒都是均相的，即單個微粒在組成上都是均質(zhì)的。在顯微技術(shù)的觀察下微粒內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)分層、分相等不均相的現(xiàn)象。該粉末橡膠是通過將相應的橡膠膠乳輻照交聯(lián)而將橡膠粒子粒徑固定的。

所述全硫化粉末橡膠因其本身是有機材質(zhì)，具有較多的表面官能團，因此具備了作為某些有機抗菌劑載體的條件。該種粉末橡膠除了橡膠粒子的粒徑小、比表面積大，與樹脂相容性好的優(yōu)點之外，其內(nèi)部的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，是膠乳在輻照等一系列工藝的作用下產(chǎn)生的，這與普通的橡膠硫化制品需要在后加工過程中加入硫化劑才能產(chǎn)生的交聯(lián)結(jié)構(gòu)截然不同?！兑环N抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》的發(fā)明人通過研究發(fā)現(xiàn)，由于這種粉末橡膠的橡膠粒子的交聯(lián)結(jié)構(gòu)可以將有機抗菌劑很好的負載到其表面和內(nèi)部，而且在負載完有機抗菌劑后仍然能保持其原有的納米級或接近納米級的粒徑，由于其納米尺寸效益，大的比表面積，可以提高有機抗菌劑的殺菌效率，并且由于部分有機抗菌劑被負載于其內(nèi)部，因此當表面的有機抗菌劑析出后，其內(nèi)部的有機抗菌劑可以在濃度梯度的作用下繼續(xù)往外析出，從而提高其抗菌的長效性。

以上所述有機抗菌劑可選用相關(guān)技術(shù)中的各種用于塑料抗菌的有機抗菌劑，其中常溫固態(tài)的有機抗菌劑優(yōu)選4，5-二氯-2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮（DCOIT）；所述常溫液態(tài)的有機抗菌劑優(yōu)選自2-正辛基-4-異噻唑-3酮（OIT）、正丁基苯并異噻唑啉酮（BBIT）中的至少一種。

以上所述增塑劑可選用相關(guān)技術(shù)中塑料加工領(lǐng)域中已有的各種液體增塑劑，優(yōu)選包括以下物質(zhì)中的至少一種：鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二異癸酯、環(huán)氧大豆油、環(huán)氧油酸丁酯、己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯或磷酸三甲苯酯。

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》中所述負載型抗菌劑的制備方法中，將常溫液態(tài)有機抗菌劑或是有機抗菌劑溶液與所述粉末橡膠混合可采用相關(guān)技術(shù)中的各種混合手段，比如攪拌等。為了使有機抗菌劑盡量充分地負載到粉末橡膠上，將常溫液態(tài)的有機抗菌劑或是有機抗菌劑溶液與所述粉末橡膠混合至均勻后，靜置至所述常溫液態(tài)抗菌劑或是有機抗菌劑溶液被粉末橡膠完全吸收即可。所述完全吸收，即取走吸收了抗菌劑的粉末橡膠后，混合容器內(nèi)沒有肉眼可見液態(tài)物質(zhì)。

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》中所含有的負載型抗菌劑，有效解決了有機抗菌劑與普通的無機載體相容性差、難以負載的問題。并且粉末橡膠在負載了有機抗菌劑之后仍能保持粉末橡膠原有的特點，包括粒徑小，比表面積大，與熱塑性塑料相容性好的優(yōu)點。因此，將其添加到熱塑性塑料中，可起到提高抗菌效率，延長抗菌時效性和耐水性的作用。

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》中所述熱塑性塑料選自相關(guān)技術(shù)中的各種熱塑性塑料。優(yōu)選選自以下物質(zhì)中的至少一種：聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚苯乙烯（PS）、聚酰胺（PA）、聚酯（如PET、PBT）、聚氯乙烯（PVC）、聚碳酸酯（PC）、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物（ABS）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）。其中熱塑性塑料的混合物（合金）優(yōu)選包括聚碳酸酯與丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物的合金（PC/ABS合金）、聚丙烯與丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物的合金（PP/ABS合金）、聚酰胺與丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物的合金（PA/ABS合金）等。

在《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》的抗菌熱塑性塑料組合物中加入一定量的分散劑有助于負載型抗菌劑在塑料中的進一步分散，使其用量更少，并且可以降低加工過程中的能耗。該發(fā)明所述的分散劑包括以下物質(zhì)中一種或幾種：乙撐雙硬脂酰胺（EBS）、聚乙烯蠟、硬脂酸鹽、白油等。其中優(yōu)選乙撐雙硬脂酰胺。分散劑以熱塑性塑料為100重量份數(shù)計，用量為0.05~5份，優(yōu)選為0.2~2份。

在《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》的抗菌熱塑性塑料組合物中加入一定量的相容劑可以使負載型抗菌劑與熱塑性塑料相容性更好，進一步降低抗菌劑用量，特別是在基礎(chǔ)樹脂為熱塑性塑料合金的情況下，效果更為明顯。該發(fā)明所述的相容劑選自以下物質(zhì)中的至少一種：聚丙烯接枝馬來酸酐（PP-g-MAH）、聚丙烯接枝羧酸、氯化聚丙烯、聚丙烯接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯（PP-g-GMA）、聚乙烯接枝馬來酸酐（PE-g-MAH）、甲基丙烯酸-苯乙烯-丁二烯聚合物（MBS）和苯乙烯-馬來酸酐無規(guī)共聚物（SMA）。相容劑以熱塑性塑料為100重量份計，0.1~30份，優(yōu)選為1~5份。

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》的抗菌熱塑性塑料可以單獨使用上述的負載型抗菌劑，還可以將其與輔助抗菌劑一起復配使用。以進一步提高抗菌的廣譜性和長效性。所述輔助抗菌劑包括無機抗菌劑和/或有機抗菌劑。所述無機抗菌劑是相關(guān)技術(shù)中的以殺菌金屬元素為殺菌組分，以沸石、磷酸鋯或玻璃為載體的抗菌劑；其中殺菌金屬元素優(yōu)選Ag離子、Zn離子、Cu離子等。無機抗菌劑優(yōu)選包括以下物質(zhì)中的至少一種：沸石載Ag抗菌劑、沸石載Zn抗菌劑、磷酸鋯載Ag抗菌劑、磷酸鋯載Zn抗菌劑、硅酸鹽玻璃載Ag抗菌劑、硅酸鹽玻璃載Zn抗菌劑、磷酸鹽玻璃載Ag抗菌劑、磷酸鹽玻璃載Zn抗菌劑、羥基磷灰石載Ag抗菌劑和羥基磷灰石載Zn抗菌劑。所述有機抗菌劑為相關(guān)技術(shù)中常用于塑料抗菌的有機抗菌劑，優(yōu)選包括噻菌靈、百菌清、多菌靈、吡啶硫酮鋅、聚六亞甲基胍鹽酸鹽、2，4，4’-三氯-2’-羥基二苯醚、鄰苯基苯酚、10，10′-氧聯(lián)吩噁吡（OBPA）、3-碘-2-炔丙基丁基氨基甲酸酯（IPBC）中的一種或幾種。由于粉末橡膠內(nèi)部和表面負載了所述有機抗菌劑，在加工過程中具有更好的流動性和潤滑性，與其他輔助抗菌劑在一起，可能會產(chǎn)生協(xié)效作用，使需要添加的抗菌劑總量減少，降低成本。所述輔助抗菌劑以熱塑性塑料為100重量份計，0.01~2份，優(yōu)選為0.05~1份。

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》的抗菌熱塑性塑料組合物也可以根據(jù)具體需要加入一定量的其他塑料加工助劑，例如增塑劑、增強劑、阻燃劑、抗靜電劑、成核劑、增韌劑、填充劑、潤滑劑、顏料等。其用量均為常規(guī)用量，或根據(jù)實際情況的要求進行調(diào)整。

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》的抗菌熱塑性塑料組合物的制備方法，包括將所述熱塑性塑料和負載型抗菌劑在內(nèi)的組分按所述用量熔融共混而得所述的抗菌熱塑性塑料組合物的步驟。

具體來說，先將以上所述各個組分按量混合均勻，然后再進行熔融共混、造粒等?；旌显O(shè)備，可采用相關(guān)加工技術(shù)中所用的各種混料設(shè)備，如攪拌機、捏和機等。熔融共混的設(shè)備可采用相關(guān)技術(shù)中的各種雙螺桿擠出機、單螺桿擠出機、密煉機、開煉機等，優(yōu)選雙螺桿擠出機。

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》的抗菌熱塑性塑料的制備方法中物料熔融共混溫度即為通常塑料加工中所用的共混溫度，可根據(jù)不同塑料的熔融溫度而定，應該在既保證基體塑料完全熔融又不會使其分解的范圍內(nèi)選擇。

一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法改善效果

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》提供的抗菌熱塑性塑料組合物，采用負載型抗菌劑進行抗菌改性。負載型抗菌劑采用具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的粉末橡膠作為載體，由于粉末橡膠內(nèi)部高度交聯(lián)的特殊結(jié)構(gòu)，并且粉末橡膠具有與有機抗菌劑相容性好的優(yōu)點，使其成為一種優(yōu)良的有機抗菌劑載體，可將抗菌劑負載于其內(nèi)部和表面，有效解決了有機抗菌劑與普通的無機載體相容性差、難以負載的問題，并且粉末橡膠在負載了有機抗菌劑之后仍能保持粉末橡膠原有的特點，包括粒徑小，比表面積大，與樹脂相容性好的優(yōu)點，將其添加到熱塑性塑料中，可以有效提高有機抗菌劑的抗菌效率，延長其時效性、耐水性。

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》提供了的抗菌熱塑性塑料組合物的制備方法，可以實現(xiàn)將熱塑性塑料和負載型抗菌劑等組分一次性共混擠出，可大大提高工作效率，同時實現(xiàn)良好的混合分散效果和抗菌效果。

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》制備的抗菌熱塑性塑料組合物具有顏色好、成本低、安全性高等優(yōu)點，其制備工藝簡單、易于操作，適于工業(yè)化應用。

2021年6月24日，《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》獲得第二十二屆中國專利優(yōu)秀獎。