一种透明聚苯乙烯树脂用玻璃抗菌剂组合物及其制品制造技术

本发明专利技术提供一种透明聚苯乙烯树脂用玻璃抗菌剂组合物和透明抗菌聚苯乙烯树脂及其制品。所述玻璃抗菌剂组合物主要包括按摩尔百分比计的以下组分（以氧化物计）：25～35mol%的P2O5，碱土金属氧化物优选为55～65mol%(其中特别优选为含有10～30mol%的CaO，20～40mol%的ZnO)，5～12mol%的碱金属氧化物，其中该玻璃组合物中含重量百分比为0.1～0.8wt%的Ag2O。所述透明抗菌聚苯乙烯树脂含有以重量百分比计的0.3～0.8wt%玻璃抗菌剂组合物，其特征在于其抗菌率可达到GB21551.2

【技术实现步骤摘要】
一种透明聚苯乙烯树脂用玻璃抗菌剂组合物及其制品


[0001]本专利技术涉及抗菌材料领域，具体而言，涉及一种透明聚苯乙烯树脂用玻璃抗菌剂组合物和透明抗菌聚苯乙烯树脂及其制品。

技术介绍

[0002]随着人们生活水平的不断提升，对高透明制品实现抗菌功能的需求越来越大。现有技术主要以加入有机抗菌防霉剂来实现，但是有机抗菌防霉剂的安全性较差，且耐温低，并不是透明抗菌高分子材料的最优抗菌解决方案。通用型玻璃抗菌剂应用到透明高分子材料中也不理想，其对应的制品雾度一般大于20%，甚至达到50
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70%，透明性并不理想。
[0003]比如：专利CN200410007612.X：提供的抗菌玻璃组合物包含0.1～5.0wt%的Ag2O，该组合物还含有30～60mol%的P2O5，1～15mol%选自K2O、Na2O和Li2O的一种或多种化合物，35～55mol%选自MgO、CaO和ZnO的一种或多种化合物，以及0.01～3mol%选自La2O3和Y2O3的一种或多种化合物。本专利技术发现当玻璃抗菌组合物的P2O5摩尔含量超过40%时，或者其碱土金属氧化物的摩尔含量低于50%，或者含有La2O3和Y2O3时，其应用于聚苯乙烯时相应制品的雾度会显著增大，均超过20%。
[0004]比如：专利CN201210310233.2：抗菌性玻璃组合物包括按重量百分比计的以下组分：ZnO 50～60wt%，优选50～55wt%；Ag2O，0～0.09wt%，优选0.01～0.05wt%。还可以包括：P2O5，30～40wt%，优选35～40wt%；Na2O或K2O 6～18wt%，优选8～10wt%。该玻璃抗菌剂应用于聚苯乙烯时相应制品的雾度会显著增大，均超过40%。
[0005]比如：专利CN1202034C：一种磷酸盐玻璃，其组成按照整体重量为100%重量时，Ag2O含量为0.2～5wt%，ZnO为1～50wt%，CaO为0.1～15wt%，B2O3为0.1～15%，P2O5为30～80wt%，同时ZnO/CaO重量比为1.1～15范围内。该玻璃抗菌剂应用于聚苯乙烯时相应制品的雾度同样会显著增大。
[0006]比如：专利CN1323588C：一种硼硅酸盐玻璃抗菌剂，其组成包括0.1～2wt%Ag2O，40.5～49wt%ZnO，6～9.5wt%SiO2，30.5～39.5wt%B2O3，2～10wt%稀土金属氧化物及6～7.5wt%Na2O及0.01～5wt%CeO2。该玻璃抗菌剂应用于聚苯乙烯时相应制品的雾度同样会显著增大。
[0007]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0008]本专利技术提供一种透明聚苯乙烯树脂用玻璃抗菌剂组合物和透明抗菌聚苯乙烯树脂及其制品。所述玻璃抗菌剂组合物主要包括按摩尔百分比计的以下组分（以氧化物计）：25～35mol%的P2O5，碱土金属氧化物优选为55～65mol%(其中特别优选为含有10～30mol%的CaO，20～40mol%的ZnO)，5～12mol%的碱金属氧化物，其中该玻璃组合物中含重量百分比为0.1～0.8wt%的Ag2O。所述透明抗菌聚苯乙烯树脂含有以重量百分比计的0.3～0.8wt%玻璃抗菌剂组合物。
[0009]与上述玻璃抗菌剂组合物同样地作为任意构成成分，也可选在本专利技术的目的范围内添加重量百分比为规定量0.01
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5wt%的CeO2、MgO、Al2O3、SiO2、B2O3等成分。
[0010]本专利技术中，所述P2O5的含量优选为25～35mol%，是玻璃网络结构形成体的主要组分，所述P2O5的更优选为28～32mol％。在本专利技术中，P2O5含量超过35mol%，会导致最终聚苯乙烯树脂材料的雾度超过20，P2O5含量低于25mol%，则玻璃抗菌剂不易形成玻璃体。
[0011]本专利技术中，所述碱土金属氧化物优选为55～65mol%，更优选为58～63mol%，其中特别优选为含有10～30mol%的CaO，20～40mol%的ZnO。在本专利技术中，ZnO的含量低于20mol%，会导致在达到抗菌性能要求的前提下，在最终聚苯乙烯树脂材料中的玻璃抗菌剂组合物的添加量增大，导致最终透明聚苯乙烯材料的雾度提高。ZnO的含量高于40mol%，会导致玻璃抗菌剂组合物的折光系数过高，从而最终导致透明聚苯乙烯材料制品雾度提高。
[0012]本专利技术中，所述碱金属氧化物的含量优选为3～12mol%的碱金属氧化物。在本专利技术中，所述的碱金属氧化物若低于3mol％将导致玻璃的稳定性过高，不利于锌离子或者银离子的溶出，若高于12mol％将会占据银离子在玻璃结构中的位置，首先容易导致玻璃熔制过程中单质银的产生，所制得的玻璃容易黄变，同时，最终透明抗菌聚苯乙烯制品雾度的提高。本专利技术中，所述的碱金属氧化物可以是本领域常规的制备玻璃抗菌产品的碱金属氧化物。所述的碱金属氧化物可为Na2O或K2O或Li2O及其组合物。
[0013]本专利技术中，所述Ag2O优选为0.1～0.8wt%，进一步优化为0.2～0.5wt%，当Ag2O的含量低于0.1wt%，抗菌性能不稳定，当Ag2O的含量超过0.8wt%，所制得的抗菌玻璃在制备和应用过程中容易变色。
[0014]本专利技术中，所述的CeO2、MgO、Al2O3、SiO2、B2O3等成分为非必须引入的组分，优选为0.01
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5wt%，这些成分的引入可以作为本专利技术玻璃抗菌剂组合物范围内最优配比范围之外，可以调节改善透明性的组分。
[0015]本专利技术所述一种透明聚苯乙烯树脂用玻璃抗菌剂组合物和透明抗菌聚苯乙烯树脂及其制品，包括以下步骤：（1）将所述组分或所述组分对应的酸、盐、氧化物、氢氧化物充分混合（也可选择天然的矿物作为原料，但是天然矿物中可能含有过量的重金属或者杂质离子，不优选），然后在1050～1300摄氏度高温下熔融；（2）然后将步骤（1）中制得的熔融物进行淬冷，淬冷后制得片状或块状的玻璃，最后经物理粉碎后制得玻璃抗菌剂组合物；（3）然后将步骤（2）中制得的玻璃抗菌剂组合物与聚苯乙烯基体树脂通过双螺杆造粒，注塑成型。加工温度在240摄氏度以内，更优选为230摄氏度以内，超过240摄氏度容易发生黄变。
[0016]本专利技术玻璃抗菌剂组合物一个显著的特征是，其粉碎之后的激光粒径D90小于10微米，特别优选为2
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6微米。玻璃抗菌剂组合物的粒径超过10微米，抗菌效率较弱，会导致在聚苯乙烯树脂中添加量增加，导致透明制品雾度增加。粒径过小，同时会导致变色风险增加。
[0017]本专利技术所述透明抗菌聚苯乙烯树脂，根据需要，也可以添加分散剂、成核剂等，进一步降低雾度或提高其透光率。基于本专利技术透明抗菌聚苯乙烯树脂的雾度和透光率已非常接近不加抗菌剂的基础树脂材料，其改善效果并不明显。
[0018]本专利技术玻璃抗菌剂组合物应用于其它PP、PE、ABS、PC、PMMA、PET、AS和硅胶等高分子树脂材料中，透明性并不理想，雾度均超过20，故不优选应用于上述高分子材料树本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种透明聚苯乙烯树脂用玻璃抗菌剂组合物和透明抗菌聚苯乙烯树脂及其制品。2.如权利要求1所述的玻璃抗菌剂组合物，其特征在于，该玻璃抗菌剂组合物主要包括按摩尔百分比计的以下组分（以氧化物计）：25～35mol%的P2O5，碱土金属氧化物优选为55～65mol%(其中特别优选为含有10～30mol%的CaO，20～40mol%的ZnO)，5～12mol%的碱金属氧化物，其中该玻璃组合物中含重量百分比为0.1～0.8wt%的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵正坤，罗赵新，樊瑞，赵罗友，史雅琦，
申请(专利权)人：安徽正合雅聚新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：