本發(fā)明屬于高分子復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有抗菌保鮮的負(fù)離子母粒及其制備方法。
背景技術(shù)：
母粒(Color Master Batch)的全稱叫母粒粒，也叫色種，是一種新型高分子材料專用著色劑，亦稱顏料制備物(Pigment Preparation)。母粒主要用在塑料中。母粒由顏料或染料、載體和添加劑三種基本要素所組成，是把超常量的顏料均勻附載于樹脂之中而制得的聚集體，可稱顏料濃縮物(Pigment Concentration)，所以它的著色力高于顏料本身。加工時(shí)使顏料在制品中具有更好的分散性，母粒生產(chǎn)過程中須對顏料進(jìn)行細(xì)化處理，以提高顏料的分散性和著色力。
相比與其他著色方式，母粒粒主要有以下優(yōu)點(diǎn)：1.專用母粒的載體與制品的塑料品種相同，具有良好的匹配性，加熱熔融后顏料顆粒能很好地分散于制品塑料中。2.有利于保持顏料的化學(xué)穩(wěn)定性。直接使用顏料的話，由于在貯存和使用過程中顏料直接接觸空氣，顏料會吸水、氧化等現(xiàn)象，而做成母粒后，由于樹脂載體將顏料和空氣、水分隔離，可以使顏料的品質(zhì)長期不變。3.保證制品顏色的穩(wěn)定。母粒顆粒與樹脂顆粒相近，在計(jì)量上更方便準(zhǔn)確，混合時(shí)不會粘附于容器上，與樹脂的混合也較均勻，因此可以保證添加量的穩(wěn)定，從而保證制品顏色的穩(wěn)定。4.保護(hù)操作人員的健康。顏料一般是粉狀，添加和混合時(shí)容易飛揚(yáng)，被人體吸入后將影響操作人員的健康。5.保持環(huán)境的潔凈。6.使用方便。
負(fù)離子粉，是人類利用自然界產(chǎn)生負(fù)離子的原理，人工合成或者配比的一種復(fù)合礦物，一般都是電氣石粉+鑭系元素或者稀土元素，其中稀土元素的配比比例大大超過了電氣石粉，稀土占到了60％以上是稀土在產(chǎn)生負(fù)離子，還是電氣石在產(chǎn)生負(fù)離子，目前學(xué)術(shù)界尚有爭論。
空氣是由無數(shù)分子、原子組成的。當(dāng)空氣中的分子或原子失去或獲得電子后，便形成帶電的粒子，稱為離子；帶正電荷的叫正離子，帶負(fù)電荷的叫負(fù)離子。負(fù)離子是空氣中一種帶負(fù)電荷的氣體離子，負(fù)離子不僅能促成人體合成和儲存維生素，強(qiáng)化和激活人體的生理活動，對人體及其他生物的生命活動有著 十分重要的影響，因此它又被稱為“空氣維生素”。并認(rèn)為它像食物的維生素一樣，對人體及其他生物的生命活動有著十分重要的影響，有的甚至認(rèn)為空氣負(fù)離子與長壽有關(guān)，稱它為“長壽素”。對于每個(gè)正負(fù)離子而言，它的壽命是短暫的，一般只存在幾十分鐘。因此，雷雨過后人們能夠感覺到空氣短暫的清新。
中國發(fā)明專利CN203657323U公開一種冰箱及冰箱蓋板，本專利公開一種冰箱蓋板的新型結(jié)構(gòu)，通過優(yōu)化冰箱蓋板出風(fēng)口的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。
中國發(fā)明專利CN101545153A公開了一種負(fù)離子滌綸有色纖維及其制備和應(yīng)用，該專利將含有負(fù)離子的母粒與滌綸切片和母粒粒經(jīng)過熔融紡絲，制備具有負(fù)離子效應(yīng)的有色纖維，但該專利中負(fù)離子母粒只能應(yīng)用滌綸纖維的生產(chǎn)工藝。
中國實(shí)用新型專利CN 202522007 U公布了一種具有降解農(nóng)藥、殺菌、除臭、保鮮功能的冰箱，該專利公布的抗菌冰箱，通過在冰箱內(nèi)膽、出風(fēng)口等表面涂覆光觸媒涂層，然后通過高壓模塊和離子發(fā)射針組成的系統(tǒng)，在通電的情況下逐漸釋放負(fù)離子，在斷電的情況下釋放負(fù)離子將停止，這樣釋放負(fù)離子的過程必須在通電的情況下才能夠?qū)崿F(xiàn)，這樣不僅消耗電能，而且隨著使用時(shí)間的增加，負(fù)離子數(shù)快速降低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的應(yīng)用單一、生產(chǎn)工藝復(fù)雜提供了一種適用于工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)、性價(jià)比高、應(yīng)用廣的抗菌負(fù)離子母粒粒。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種具有抗菌保鮮的負(fù)離子母粒及其制備方法，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種具有抗菌保鮮的負(fù)離子母粒及其制備方法，包括：樹脂10-90份、負(fù)離子粉0-50份、色粉0.1-40份、偶聯(lián)劑0.01-5份、潤滑劑0.01-15份、其他助劑0-60。
上述方案的優(yōu)選方案是，
所述抗菌保鮮負(fù)離子母粒，首先將負(fù)離子粉、分散劑、偶聯(lián)劑、潤滑劑和其他助劑加入到一定溫度的高速混合機(jī)中攪拌均勻，接著加入樹脂繼續(xù)混合，然后將攪拌均勻的混合物經(jīng)擠出機(jī)熔融擠出，最后經(jīng)切粒機(jī)進(jìn)行造粒制備母粒粒。
所述的樹脂為熱塑性樹脂，其中包括：聚丙烯、聚乙烯、丙烯氰-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚苯乙烯(GPPS)、高抗沖聚苯乙烯(HIPS)、乙烯- 乙酸乙烯脂共聚物(EVA)中一種或幾種。
所述的負(fù)離子粉的負(fù)離子數(shù)大于10000個(gè)/cm3。
所述色粉包括無機(jī)顏料、有機(jī)顏料和染料中的一種或幾種。
所述潤滑劑為白油、乙撐雙硬脂酰胺(EBS)、硬脂酸鈣、硅酮粉、聚乙烯蠟中的至少一種。
所述偶聯(lián)劑為硅烷類、鋁酸酯類和鈦酸酯類中至少一種。
所述的其他助劑包括碳酸鈣、硫酸鋇、抗氧劑、光穩(wěn)劑。
本發(fā)明制備的一種抗菌保鮮的負(fù)離子母粒粒以熱塑性樹脂為基體，將負(fù)離子粉、顏料和其他功能性能助劑經(jīng)過有效復(fù)配，能夠滿足不同材料和制品對負(fù)離子數(shù)量的需要和其他功能的需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
本發(fā)明公布的抗菌保鮮負(fù)離子母粒加入到樹脂中注塑成制件后，不需要借助電能或其他設(shè)備能持續(xù)自發(fā)釋放負(fù)離子，實(shí)現(xiàn)保鮮和抗菌的作用。
本發(fā)明中抗菌保鮮負(fù)離子母粒根據(jù)應(yīng)用對象選用不同的樹脂做載體，實(shí)現(xiàn)負(fù)離子粉和色粉的有效分散，能夠與不同樹脂很好的相容。
本發(fā)明中除抗菌保鮮的負(fù)離子母粒的制備方法簡單，易于工業(yè)化批量生產(chǎn)，制備的負(fù)離子母粒便于運(yùn)輸和儲存。
具體實(shí)施方式：
下面給出實(shí)施例以對本發(fā)明進(jìn)行具體的描述，有必要在此指出的是以下實(shí)施例只用于對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員根據(jù)本發(fā)明內(nèi)容對本發(fā)明做出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
在本發(fā)明中，一種抗菌保鮮負(fù)離子母粒是先按重量配比稱取負(fù)離子粉、色粉、偶聯(lián)劑、潤滑劑和其他助劑在一定溫度的高速混合機(jī)中高速攪拌活化一定時(shí)間，然后，加入重量配比的樹脂進(jìn)行高速混合均勻，最后，將該混合物經(jīng)過雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，得到抗菌保鮮負(fù)離子母粒。在抗菌保鮮負(fù)離子母粒具體應(yīng)用體系中，將該母粒粒和樹脂按照重量比混合均勻后直接注塑成型或者擠出成型。
實(shí)施例1
按重量配比分別稱取負(fù)離子數(shù)為20000的負(fù)離子粉0.1份，硅烷偶聯(lián)劑0.01 份，潤滑劑聚乙烯蠟3份，碳酸鈣40份，放入80℃恒溫高速攪拌機(jī)中，密閉上蓋后，攪拌均勻后關(guān)閉高攪機(jī)；然后加入聚乙烯56.88份攪拌均勻后，加入雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融擠后，經(jīng)過水冷，由切粒機(jī)切成長度為1-3mm的粒子，得到抗菌保鮮負(fù)離子母粒粒。
實(shí)施例2
按重量配比分別稱取負(fù)離子數(shù)為10000的負(fù)離子粉5份，有機(jī)色粉0.3份，無機(jī)色粉39.7份，硅烷偶聯(lián)劑0.1份，潤滑劑聚乙烯蠟15份，放入40℃恒溫高速攪拌機(jī)中，密閉上蓋后，攪拌均勻后關(guān)閉高攪機(jī)；然后加入聚丙烯39.9份攪拌均勻后，加入雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融擠后，經(jīng)過水冷，由切粒機(jī)切成長度為1-3mm的粒子，得到抗菌保鮮負(fù)離子母粒粒。
實(shí)施例3
按重量配比分別稱取負(fù)離子數(shù)為30000的負(fù)離子粉30份，有機(jī)色粉1份，無機(jī)色粉20份，鈦酸酯偶聯(lián)劑5份，潤滑劑EBS 5份，放入30℃恒溫高速攪拌機(jī)中，密閉上蓋后，攪拌均勻后關(guān)閉高攪機(jī)；然后加入EVA 39份攪拌均勻后，加入雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融擠后，經(jīng)過水冷，由切粒機(jī)切成長度為1-3mm的粒子，得到抗菌保鮮負(fù)離子母粒粒。
實(shí)施例4
按重量配比分別稱取負(fù)離子數(shù)為25000的負(fù)離子粉40份，有機(jī)色粉3份，無機(jī)色粉10份，鋁酸酯偶聯(lián)劑3份，潤滑劑硅酮粉2份，潤滑劑聚乙烯蠟1份，白油1份，放入60℃恒溫高速攪拌機(jī)中，密閉上蓋后，攪拌均勻后關(guān)閉高攪機(jī)；然后加入ABS 40份攪拌均勻后，加入雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融擠后，經(jīng)過水冷，由切粒機(jī)切成長度為1-3mm的粒子，得到抗菌保鮮負(fù)離子母粒粒。
實(shí)施例5
按重量配比分別稱取負(fù)離子數(shù)為15000的負(fù)離子粉50份，有機(jī)染料1份，無機(jī)色粉10份，鋁酸酯偶聯(lián)劑3份，硅烷偶聯(lián)劑2份，潤滑劑硅酮粉2份，潤滑劑聚乙烯蠟1份，硫酸鋇10份，放入60℃恒溫高速攪拌機(jī)中，密閉上蓋后，攪拌均勻后關(guān)閉高攪機(jī)；然后加入HIPS 20份攪拌均勻后，加入雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融擠后，經(jīng)過水冷，由切粒機(jī)切成長度為1-3mm的粒子，得到抗菌保鮮負(fù)離子母粒粒。
實(shí)施例6
按重量配比分別稱取負(fù)離子數(shù)為13000的負(fù)離子粉40份，無機(jī)色粉1份，鋁酸酯偶聯(lián)劑1份，硅烷偶聯(lián)劑2份，潤滑劑硅酮粉2份，潤滑劑聚乙烯蠟1份，抗氧劑0.3份，光穩(wěn)劑1份，放入60℃恒溫高速攪拌機(jī)中，密閉上蓋后，攪拌均勻后關(guān)閉高攪機(jī)；然后加入GPPS 51.7份攪拌均勻后，加入雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融擠后，經(jīng)過水冷，由切粒機(jī)切成長度為1-3mm的粒子，得到抗菌保鮮負(fù)離子母粒粒。
實(shí)施例7
按重量配比分別稱取負(fù)離子數(shù)為18000的負(fù)離子粉35份，有機(jī)染料5份，鋁酸酯偶聯(lián)劑2份，潤滑劑硅酮粉2份，，抗氧劑0.5份，光穩(wěn)劑1份，放入60℃恒溫高速攪拌機(jī)中，密閉上蓋后，攪拌均勻后關(guān)閉高攪機(jī)；然后加入聚丙烯54.5份攪拌均勻后，加入雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融擠后，經(jīng)過水冷，由切粒機(jī)切成長度為1-3mm的粒子，得到抗菌保鮮負(fù)離子母粒粒。
實(shí)施例8
按重量配比分別稱取負(fù)離子數(shù)為28000的負(fù)離子粉5份，有機(jī)染料5份，鋁酸酯偶聯(lián)劑2份，潤滑劑硅酮粉2份，放入60℃恒溫高速攪拌機(jī)中，密閉上蓋后，攪拌均勻后關(guān)閉高攪機(jī)；然后加入聚丙烯86份攪拌均勻后，加入雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融擠后，經(jīng)過水冷，由切粒機(jī)切成長度為1-3mm的粒子，得到抗菌保鮮負(fù)離子母粒粒。
將上述實(shí)施例1-8中的樣品分別按照表1的配比制成樣片，分別測試負(fù)離子數(shù)和大腸桿菌數(shù)量。
從表中的數(shù)據(jù)可以，該抗菌保鮮負(fù)離子母粒與不同樹脂基體進(jìn)行復(fù)配制成標(biāo)準(zhǔn)樣片，均能夠釋放一定量的負(fù)離子。這樣可以根據(jù)不同制件的應(yīng)用要求，制備不同負(fù)離子數(shù)的產(chǎn)品，從而滿足不同制件對負(fù)離子含量的要求。同時(shí)從標(biāo)準(zhǔn)樣片抗菌率的指標(biāo)來看，所有樣品的抗菌率均大于90％，表明上述樣品均具有抗菌性。由于上述樣品均能釋放負(fù)離子，用這些材料制備成的制品，即可不間斷的自動釋放負(fù)離子，這些負(fù)離子將會中和空氣中懸浮的陽離子，從而保持所在空間空氣的清新。上述材料釋放的負(fù)離子均大于1000個(gè)/cm3，所以上述材料均具有很好的保鮮性能。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明的要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。