抗菌亚克力板材的制备及性能研究.pdf
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1、材料与应用17塑料助剂2023年第3期(总第159 期)抗菌亚克力板材的制备及性能研究邱玉超,李焕新,赵舒妍(箭牌家居集团股份有限公司,佛山52 8 0 0 0)摘要:利用钠基膨润土与10,10 -氧代双吩恶(OBPA)有机抗菌剂进行插层,固液分离得到有机抗菌剂体系;将上述有机抗菌剂分散在邻苯二甲酸二辛酯(DOP)中,得到抗菌分散液;抗菌分散液与甲基丙烯酸甲酯(MMA)在单体偶氮二异丁腈(AIBN)的引发下,高温水煮制备抗菌亚克力板材。对抗菌亚克力板材进行抗菌性能、耐磨性能以及耐热水性能测试,结果表明,所制备的亚克力板材在40水煮2 4h后对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抗菌率均超过9 0%,耐磨
2、性以及耐热水性能显著提高。关键词:钠基膨润土;10,10 -氧代双吩恶(OBPA);甲基丙烯酸甲酯(MMA);抗菌性能;耐磨性;耐热水性doi:10.3969/j.issn.1671-6294.2023.03.0006Preparation and Properties of Antibacterial Acrylic SheetQiu Yuchao,Li Huanxin,Zhao Shuyan(ARROW Home Group Co.,Ltd.,Foshan,Guangdong 528000,China)Abstract:Sodium bentonite was first adopted
3、to intercalate with 10,10-oxodiphenyloxarsenic(OBPA)organic antibacterial agent,and an organic antibacterial agent system was obtained by solid-liquid separation.Then the aforementioned organic antibacterial agent was dispersed in a dioctyl phthalate(DOP)dispersion toobtain an antibacterial dispersi
4、on.Finally,antibacterial acrylic sheets were prepared by high-temperature waterboiling with antibacterial dispersion,methyl methacrylate(MMA),and monomer azodisobutyronitrile(AIBN)asinitiators.On this basis,the antibacterial property,wear resistance and hot water resistant property of antibacteriala
5、crylic plates were tested.The results showed that the antibacterial rate of the prepared acrylic plate againstEscherichia coli and Staphylococcus aureus exceeded 90%after 24 h of boiling in water at 40 C,and the wearresistance and hot water resistance were significantly improved.Keywords:sodium bent
6、onite;10,10-oxydiphenoxaarsenic(OBPA);methyl methacrylate(MMA);antibacterial properties;wear resistance;hot water resistance由亚克力(聚甲基丙烯酸甲酯,PMMA)材料制成的浴缸,具有造型丰富、重量轻、表面光洁度好等特点,而且价格低廉1-2 。卫浴空间因为收稿日期:2 0 2 2-0 9-2 3湿度较大,一直都是病原微生物滋生的重地,非常有必要对其中的亚克力浴缸进行抗菌处理,以避免其成为病原微生物的传播载体。抗菌浴缸产品主要是通过涂层或者共混的方法,简单地将具有抗菌功能的助
7、剂添加到原配方18塑料助剂2023年第3期(总第159 期)体系中,经过喷涂或共混、熔融等工艺实现抗菌功能(3。以上方法工艺简单,容易操作,但是抗菌功效不持久且不稳定。本研究克服上述现有技术的不足之处,合成了抗菌亚克力板材,并对其制备性能和抗菌性能进行了研究。1实验部分1.1实验原料钠基膨润土,层间距离10 0 nm,市售;10,10-氧代双吩恶破(OBPA),美国特洛伊公司(TroyCorporation);甲基丙烯酸甲酯(MMA),纯度9 9.9%,市售;偶氮二异丁腈(AIBN),市售;邻苯二甲酸二辛酯旨(DOP),市售。1.2实验仪器高速搅拌机,上海力辰邦西仪器有限公司LC-OES-12
8、0SH;真空烤箱,博科BOV101-150-II;玻璃模具,30 0 mmX150mm,自制;恒温水浴锅,HWS-24,上海一恒科学仪器有限公司;光泽度仪YG60、色差仪,深圳市三恩时科技有限公司。1.3实验过程1.3.1抗菌剂的分散将30 g钠基膨润土分散至10 0 0 g去离子水中,高速搅拌后得到悬浮液;在悬浮液中加入10g10,10-氧代双吩恶矾(OBPA),并在9 0 下搅拌2 h,固液分离后得到中间品;将中间品在真空烤箱中干燥后,球磨至平均粒径为0.5m,即得到抗菌剂成品。1.3.2抗菌亚克力板材的制备将抗菌剂、DOP混合均匀,得到抗菌分散液;将所述抗菌分散液、甲基丙烯酸甲酯和引发剂
9、混合,并在9 0 下反应40 min,得到预聚浆料;将助剂、剩余的引发剂与所述预聚浆料混合均匀,得到浆料;将浆料在6 0 聚合5h,得到预聚板材;将预聚板材在12 5聚合3h,得到抗菌亚克力板成品。1.4性能测试(1)抗菌性能:按CB/T31402一2 0 15的方法测定。(2)耐磨性测试:按HG/T4303一2 0 12 的方法测定,用光泽度仪测试摩擦前后的光泽度,光泽度损失值=耐磨性实验前光泽度耐磨性实验后光泽度。(3)耐热水性能测试:将样品置于8 0 恒温水浴中煮2 40 h后,测试样品颜色变化值(E)。2结果与讨论2.1抗菌剂的分散在本研究中,为了对比抗菌剂分散对抗菌性能的影响,设计在
10、保持抗菌剂添加量改变而其他成分不变基础上,将抗菌剂直接添加到亚克力板材配方中进行聚合,抗菌剂分散配方如表1所示。表1抗菌剂分散配方对比Tab.1Comparison of antimicrobial dispersing formulae单位:份配方MMAOBPA抗菌分散液AIBN1100000.221000.600.231000100.2注:在抗菌分散液中,OBPA含量为0.6%。由上述抗菌剂分散配方性能对比可知,有机抗菌剂OBPA经钠基膨润土以及分散液预分散后,板材的抗菌性能、耐磨性能和耐热水性能明显提高。(1)如配方2 所示,当将0.6 份的OBPA直接加人配方制备亚克力板材,其初始(老
11、化前)抗菌性能优异,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率分别为9 9.0 0%和9 9.50%(表2),但是经40 水煮2 4h后,分别下降至8 5.50%和86.00%,低于9 0%的产品标准。其耐磨性没有明显变化,而耐热水性则变差。这是因为OBPA为有机型抗菌剂,其耐热性较差,在热水恒温环境中容易迁移到表面挥发,导致亚克力板材抗菌性能和耐热水性下降。(2)当有机抗菌剂OBPA经钠基膨润土以及分散液预分散后再与MMA单体一起制备板材时,其抗菌性能的持久性、耐磨性和耐热水性均显著提高。其中,产品经40 水煮2 4h后,对大肠下转第2 9 页19邱玉超,等:抗菌亚克力板材的制备及性能研究表2 抗菌
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