[发明专利]硫磺抑菌塑料母料及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有抑菌、防霉、驱虫功能的塑料母料及其制备方法。该塑料母料具有与银离子抑菌母料相当的抑菌、防霉、驱虫功能，但成本显著降低。

背景技术

目前公知的塑料抑菌母料，采用的银离子原料抑菌，防霉效果固然很好但是价格昂贵不具备普及使用的价格优势。因而制约了抑菌塑料母料的广泛使用。

硫磺具有一定的抑菌性能，常用于熏蒸或者燃烧用于抑菌和驱虫，也多见于添加到医药制品或者日化用品中用于杀菌和抑菌。理论上来说也可能用于塑料。并且硫磺的成本较银离子原料抑菌体系成本显著减低。所以现有技术中包括发明人在内进行过大量的研究和尝试，但本领域从未有成功应用的技术报道。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种硫磺抑菌塑料母料及其制备方法。

本发明的具体技术方案是：一种硫磺抑菌塑料母料，其特征在于：包括硫磺细微粉、无机粉体，两者的比例为1∶2.8～3.1，改性活化剂，用量与硫磺微粉和无机粉体总量的比值为0.8～1.2∶100；以及母料成型必要的胚乳分散剂、载体。

本发明采用功能性原料硫磺，其资源相对丰富，价格低廉；并解决了本领域技术人员长期以来渴望解决而未能解决的技术问题，成功地开发出硫磺塑料母料，塑料母料和所生产的塑料不仅具有优异的抑菌、防霉功能，还具有明显的驱虫效果，普通的昆虫，如苍蝇、蚊子、蟑螂等均自然远离本品。一般微生物如螨虫在其表面无法生存。至于分散剂、载体的用量则是根据塑料终产品的需要以及母料成型的需要合理选择种类和用量对抑菌性能并无明显影响。

并且为了产品性能的进一步优化和提高，本发明还提供了产品的优化参数和原材料选择：

所述的硫磺微粉的平均粒径为0.5～2μm；无机粉体的平均粒径与硫磺微粉的平均粒径相当。这是优选的粒径范围，粒径过大则产品抑菌性能降低；粒径过小不仅抑菌性能降低而且加工流动性等较差，也易分解易引起粉尘。粒径相当也就是平均粒径基本一致，至于粒径的检测和确定则是本领域技术人员通过多种方法可以实现的，例如用激光粒径检测仪检测等。

所述的无机粉体为硫磺钙、碳酸钙、滑石粉、钛白粉中的至少一种。这是经过试验验证的优选无机粉体，尤其是利用硫磺钙、碳酸钙的产品性能更突出。无机粉体对硫磺微粉的稀释一方面是便于加工，同时也是保证产品性能的必要，这也是以往技术中未能发现和解决的核心技术点。

所述的载体为硬脂酸锌、硬脂酸钡、润滑剂、聚乙烯蜡中的至少一种。分散剂和载体主要是进一步改善混合和造粒加工性能，以及实现造粒。载体选择主要是根据低温塑化原则选取。

所述的改性活化剂为硬脂酸、铝酸酯、钛酸酯、硅烷偶联剂中的至少一种。

进一步的优选常用配方为：所述的母料包括硫磺细微粉20％、无机粉体60％、改性活化剂、胚乳分散剂8％、载体12％，改性活化剂与硫磺微粉和无机粉体总重量的比值为1∶100。这是本发明的最优选配方。

前述的硫磺抑菌塑料母料的制造方法，其特征在于：步骤包括：

a、将硫磺微粉与无机粉体混合稀释，混合转速180～230转/分；

b、加入改性活化剂后在300～600转/分转速下高速混合；

c、经a、b两步处理的物料与胚乳分散剂、载体利用平行双螺杆密炼机混合造粒得到抑菌母料；

整个处理过程中加工温度控制在85℃-95℃。

本发明的母料的加工所采用的工艺、设备也都是常用的成熟设备加工成本低，工艺控制简单易行，只要控制好加工温度，选择加工温度与控制工艺温度适配的原材料，主要也就是选择适合低温塑化的载体即可方便地加工。加工方便，加工成本低。

混合机通常为通用型混合机，平行双螺杆密炼机也是现有的成熟设备。

进一步的，所述的加工过程中将挥发的气体通入气体净化水槽净化处理。也就是考虑到硫磺可能在加工中热分解和挥发，所以最好对设备上挥发的气体和溢出的粉尘进行处理。

例如混合机采用密封效果好的硅橡胶密封圈，保证设备上盖与机体不漏料，上盖透气孔加装柔性橡胶接口，通过连接管引入水槽沉淀池，消除硫磺粉尘，防止硫化气体扩散源。

平行双螺杆密炼机的优点是可连续生产、质量稳定、生产效率高、能耗低、工人劳动强度低、操作环境好。为适应本发明的母料生产，平行双螺杆密炼机真空混料工艺过程的系统配制气体净化水槽，消除硫化气体扩散源。

整个加工过程严格控制加工过程工艺温度，一般不超过85℃-95℃范围。这也是控制硫磺挥发和分解的重要措施，保证了产品质量。

本发明的相应地提供应用该母料的塑料和生产方法。