[发明专利]一种用于家电外壳的抗菌、防静电ABS塑料及制备方法

说明书

本发明涉及改性塑料的技术领域，提供了一种用于家电外壳的抗菌、防静电ABS塑料及制备方法。所述ABS塑料是由复合抗菌气凝胶粉末、ABS树脂、PC树脂、抗氧剂经共混、挤出造粒、注塑成型而制得。所述复合抗菌气凝胶粉末是由交联的壳聚糖分子链与线性的聚N‑甲基吡咯分子链相互穿插形成半互穿聚合物网络，将负载纳米银活性炭粉末包裹于网络结构中，并使聚N‑甲基吡咯季铵化而制得。本发明的制备方法，克服了负载型抗菌剂容易吸附空气中的颗粒物杂质而造成银离子难以释放出来的缺陷，获得了具有良好抗菌性能和抗静电性能的ABS塑料。

技术领域

本发明属于改性塑料的技术领域，提供了一种用于家电外壳的抗菌、防静电ABS塑料及制备方法。

背景技术

ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）是丙烯腈、1,3-丁二烯、苯乙烯的三元共聚物，作为一种具有强度高、韧性好、易于加工成型、尺寸稳定性好、电绝缘性好等优异性能的热塑型高分子材料，已广泛用于家电、汽车、机械零部件等领域。

作为家电外壳使用的ABS塑料，虽然具有自身良好的综合性能，但随着人们对家电使用安全性、耐久性和稳定性等的需求，对ABS塑料的性能提出了更高的要求。家电外壳难免产生静电，而静电若不能及时释放，不但会对家电的电子器件造成危害，而且在静电电荷积聚很高时存在火灾隐患。另外，家用电器（尤其是冰箱、微波炉等）使用环境中存在大量的细菌、霉菌等微生物，易沾污塑料外壳表面，威胁人们的卫生健康。因此，提高家电外壳材料的抗菌性和防静电功能，具有重要的意义。

目前常用的抗菌剂分为天然抗菌剂、无机抗菌剂、有机小分子抗菌剂、高分子抗菌剂等。无机抗菌剂又包括金属离子型抗菌剂和光催化型抗菌剂。金属离子型抗菌剂由于抗菌效果优异而得到广泛应用。由于一些金属离子对人体具有较大毒性，实际常用的为Ag、Cu、Zn三种金属。纳米银粒子具有优异的抗菌效果，其抗菌机理为：纳米银颗粒释放Ag⁺，带正电的Ag⁺与带负电的细菌细胞膜结合，再与蛋白质的-SH、-NH₂发生化学作用，使蛋白质变性失活，最终导致细菌死亡。

若直接将纳米银粒子与ABS共混，一方面，无机的银粒子与有机的ABS相容性差，再加上纳米尺寸效应，导致纳米银粒子极易团聚，另一方面，纳米银颗粒释放银离子不受控制，不利于保持长久的抗菌效果。因此，实际应用中常常将纳米银负载于多孔载体（如沸石、活性炭等）上制备成负载型抗菌剂，既可通过载体分散实现纳米银的均匀分散，还可使银离子缓慢释放实现持久抗菌，并且，多孔载体可将细菌吸附在其表面或孔隙，促进银离子与细菌接触而结合，有利于提高抗菌效果。

但是，负载型抗菌剂容易吸附空气中的颗粒物杂质而造成银离子难以释放出来，导致抗菌效果明显降低。如何对负载型抗菌剂进行改进，防止银离子释放通道被堵塞，对负载型抗菌剂的进一步应用具有重要意义。

发明内容

可见，现有技术的负载型抗菌剂容易吸附空气中的颗粒物杂质而堵塞银离子释放通道，导致抗菌效果明显降低。针对这种情况，本发明提出一种用于家电外壳的抗菌、防静电ABS塑料及制备方法，通过将负载纳米银活性炭粉末包裹于聚N-甲基吡咯/壳聚糖半互穿聚合物的网络内部，克服了负载型抗菌剂容易吸附空气中的颗粒物杂质而堵塞银离子释放通道的缺陷，获得了具有良好抗菌性能和抗静电性能的ABS塑料。

为实现上述目的，本发明涉及的具体技术方案如下：

本发明首先提供了一种用于家电外壳的抗菌、防静电ABS塑料的制备方法，所述ABS塑料制备的具体步骤如下：

（1）将活性炭粉末加入硝酸银溶液中，超声处理30~50min，调节pH值为6~6.5，然后滴加抗坏血酸溶液，在微波反应器中以50~70W功率反应8~10min，经过滤、洗涤、干燥，得到负载纳米银活性炭粉末，即负载纳米银活性炭粉末；