專利名稱：熱固性氨基樹脂抗菌、殺菌材料及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種抗菌、殺菌材料及其制備方法和應(yīng)用，更特別的涉 及一種熱固性M樹脂抗菌、殺菌材料及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
在日常生活中人們接觸塑料餐具、筷子、飲水用具最多的物品之一， 然而塑4牛表面往往沾染和茲生有多種傳染疾病或條件致病的細(xì)菌，對人 們身體健康造成很大的威協(xié)。筷子用木也對綠色環(huán)境造成掠奪開發(fā)和破 壞。
2000年12月由本申請人申報的專利名稱為"抗菌餐飲具塑料的生 產(chǎn)方法"中存在諸多方面的問題，有取才用料方面的錯誤，而實際無法 加工生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種熱固性氨基樹脂抗菌殺菌材料及其制 備方法和應(yīng)用。
本發(fā)明的這個以及其他目的將通過下列詳細(xì)說明和描述來進(jìn)一步展 開和闡述。
本發(fā)明的熱固性M樹脂抗菌殺菌材料，由以下成分組成 20 - 70重量份的熱固性M樹脂， 0. 1 - 8重量份抗菌劑，
20 - 70重量份填料或植物降解粉材料， 0.1 - 5重量份助劑。
進(jìn)一步的，本發(fā)明的熱固性氨基樹脂抗菌殺菌材料，由以下成分組
成30 - 60重量份的熱固性氨基樹脂， 0. 5 - 5重量份抗菌劑，
30 - 60重量份填料或植物降解粉材料， 0. 5 - 5重量份助劑。
可以選擇的是，本發(fā)明的熱固性M樹脂抗菌殺菌材料，由以下成分 組成
30 - 60重量份的熱固性氨基樹脂， 0. 5 - 5重量份抗菌劑，
30 - 60重量份填料或植物降解粉材料， 1.0-5重量份助劑
在本發(fā)明的熱固性氨基樹脂抗菌殺菌材料中，所述的熱固性氨基樹 脂是氨基樹脂或三聚氰胺改性不飽和聚脂，或者是熱固性M樹脂(如 濮陽密胺塑料廠生產(chǎn)),三聚氰氨甲醛樹脂(如濮陽天安企業(yè)集團(tuán)生產(chǎn))， 醚化脲醛樹脂、笨鳥胺甲醛樹脂及它們共縮聚的樹脂，進(jìn)口的氨基樹脂， CZ-T、 CZ-N、氨基罩光粉、三聚氰氨改性不飽和聚脂、(如燕山石化 公司化工三廠生產(chǎn))等。所述的填料或植物降解粉材料是a -纖維素、 木粉或無機(jī)填料如玻璃纖維和云母。所述的抗菌劑是純天然山梨酸提取 物、銀沸石、銀玻璃珠、4Mfe膠、聚吡啶、磷酸鈥鹽、銀活性炭或聚苯 乙烯己酰脲，抗菌劑能耐90。C以上高溫，抗菌、殺菌效果達(dá)到>99.9% 以上。所述的助劑是偶聯(lián)劑、固化劑、著色劑、潤滑劑、穩(wěn)定劑、增塑 劑或促進(jìn)劑。所述的促進(jìn)劑是硬脂酸鋅、硬脂酸鈞、硬脂酸鋁、硬脂酸 已脂，硬脂酸或甘油脂。
本發(fā)明的熱固性氨基樹脂抗菌殺菌材料的制備方法，可以釆用模塑 的方法，包括將上述的熱固性氨基樹脂抗菌殺菌材料預(yù)熱，溫度控制在 60°C-140°C，時間為1-5分鐘，然后將預(yù)熱的原料》t^模具內(nèi)，經(jīng)加 熱、加壓、固化成型為抗菌殺菌制成品。
本發(fā)明的熱固性氨基樹脂抗菌殺菌材料的制備方法，可以釆用注射成型的方法，包括將上述的熱固性氨基樹脂抗菌殺菌材料加入料筒內(nèi)， 通過對料筒外加熱及利用螺桿旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生與料摩擦熱，對其進(jìn)行內(nèi)外加 熱，使其熔融而產(chǎn)生流動性，在螺桿的強(qiáng)大壓力下，將稠膠狀的熔融料
通過噴嘴，注入模具的澆口、流道并充滿型腔，溫度控制60°C - 15(TC， 在壓力80 - 260Mpa下，進(jìn)行固化^J左，經(jīng)0. 3min- 6min保壓后，即固 化成型。
本發(fā)明的熱固性M樹脂抗菌殺菌材料的用途，可以作為餐具或食 品用途ljfr。
本發(fā)明的抗菌殺菌原理是富有抗菌殺菌劑粉的高速離子接觸微病 源生物時，帶正電荷的抗菌殺菌成份接觸到帶負(fù)電荷的^:生物細(xì)胞后， 由庫侖力作用，相互吸附，產(chǎn)生孩史動力效應(yīng)， -使兩者牢固結(jié)合，導(dǎo)致帶 正電荷離子有效地?fù)舸┘?xì)胞膜，進(jìn)入病源微生物內(nèi)與微生物內(nèi)蛋白質(zhì)上 巰基、氨基發(fā)生反應(yīng)，使病源微生物蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)破壞，病源蛋白質(zhì)變性， 造成病源微生物無法呼吸、代謝和繁殖，直至死亡，達(dá)到無病源菌可傳 播的效果。
在使用殺菌劑粉時，根據(jù)使用基料的理化特性認(rèn)真選擇，使其既具 有上述功能又符合緩解原理的光催化活性氧機(jī)理。
本發(fā)明與傳統(tǒng)使用的塑料餐具相比，由于上述聚合物與抗菌劑粉之 一得到優(yōu)秀配伍加工后，產(chǎn)生對苯蘭陽性菌、黃曲霉菌、酵母菌、大腸 桿菌、肺炎克雷伯桿菌、枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、耐甲氧青霉、 綠膿桿菌、普通變形桿菌、亞麻短菌、鏈霉菌、真菌、藤黃疊球菌、白 色念球菌、黑曲霉、黃曲霉、土曲霉、出芽短梗霉、宛氏擬青霉、繩狀 毛殼霉、赭綠青霉、索青霉、桔青霉、島青霉、柄帚霉、總狀毛霉、綠色森霉，構(gòu)巢曲霉、紫紅紅球菌300多種致病微生物有強(qiáng)烈的抑制和殺 滅作用。同時，無機(jī)活性組分可持續(xù)長期的抗菌殺菌。不會影響餐具的 物理性能，更不會對人體造成危害。餐具使用后只需要清水洗凈，無需 再進(jìn)行消毒滅菌工作就能達(dá)清潔、衛(wèi)生。
本發(fā)明是由熱固性J^樹脂、填料或植物降解粉材料(市售產(chǎn)品)、 抗菌殺菌劑粉、偶聯(lián)劑、固化劑、著色劑、潤滑劑、穩(wěn)定劑、增塑劑等 組分用濕法生產(chǎn)制成的。1、其熱固性樹脂采用反應(yīng)程度較淺的縮聚物， 此時樹脂粘度小，便于浸漬填料，并可保有在較長的生產(chǎn)周期，進(jìn)行干 燥后仍有適當(dāng)?shù)睦鞲窳鲃有浴?、填料是a-纖維素，其次是木粉或 無機(jī)填料(如玻璃纖維、云母等)。所用a -纖維素是漂白的純凈的纖維 素，用量過小模型料粉流動性大，制成品強(qiáng)度低，反之，用量過多時， 模型料粉流動性小，制品表面不光滑，耐水性降低。3、抗菌殺菌劑粉不 僅需要具有高效、廣i普的抗菌性能，抗菌殺菌持久性好，保持熱固性模 型粉料能長期抗菌殺菌，同時無毒無異味，對制品和環(huán)境無污染。而且 要與熱固性氨樹脂相容性優(yōu)良配伍性恰到好處，對制品的物理性能沒有 不良影響，顏色穩(wěn)定，在保存和使用過程不變色。要充分考慮到熱固性 模型粉料、三聚氰胺改性不飽和聚酯、PBT加工過程中高熱、高壓、強(qiáng) 剪切等苛刻條件對殺菌劑粉的影響，要求在生產(chǎn)加工過程中不分解、不 變質(zhì)。本發(fā)明采用二種以上的抗菌殺菌劑粉是純天然山梨酸提取物。無 機(jī)抗菌劑是銀沸石、銀玻璃珠、《 膠。高分子合成抗菌劑粉是聚吡啶。 使用量是物料總量的0. 1-8%,控制溫度在60。C-90°C, PH值控制5 -11;通常情況是在混煉，捏和或復(fù)配過程中加入。4、固化劑要求具有 一定的潛伏性，本發(fā)明使用的是鄰苯二曱酸或苯甲酸。5、著色劑是使用著色能力強(qiáng)的顏料， 一定要分歉均勻。在加工高溫和長期的日光照射時
不變色，更不會,人制品中析出。用量為物料量的0.01-0.6重量^分。6、 潤滑劑在壓制、注射成型時可提高物料的流動性，有助于制品從模具中 脫出，常用的潤滑劑為硬脂酸金屬鹽，如鈣、鋁、鎂、環(huán)己脂，其用量 時物料量的0. 1 - 2 % 。
本發(fā)明采用氨基樹脂，若是摩爾比三聚氰胺曱醛=1: (1.5-3.8) 重量份。條件為溫度65。C-98。C， PH值控制在5. 5 - 10,進(jìn)行加成的 反應(yīng)，形成羥甲基三聚氰胺。樹脂溶液的粘度控制10-50S/25°C,加入 漂白的纖維或玻璃纖維，再加入抗菌、殺菌劑并分及其他助劑進(jìn)行捏和， 時間為0. 5 - 4小時?！非妨线M(jìn)入干燥機(jī)烘干，然后經(jīng)球磨才肖磨后篩制成 熱固性抗菌殺菌模型料粉KAY (河南省長垣聯(lián)軸器廠生產(chǎn))
抗菌殺菌餐具、筷子、飲水用具的壓制成型是將得到熱固性氨基抗 菌粉料(KAY)預(yù)熱，可采用紅外線加熱或高頻加熱的方法進(jìn)4亍，溫度控 制在60°C-14(TC。時間視其干燥程度而定。然后將預(yù)熱的原料放入模 具內(nèi)，經(jīng)加熱、加壓、固化成型為抗菌殺菌制成品。
對不同型狀的制品，盡管它們所使用的原材料組成不同，但其壓制 成型的原理及過程基本相同。成型工藝的主要特點(diǎn)是①模壓的過程中 不僅是樹脂流動，而且抗菌殺菌劑粉和填料也隨樹脂流動，充滿模腔的 各個部位；②每次排氣時間為2S-25S;③固化時間通?？刂?0秒至15 分鐘；④才莫具溫度控制在120。C-195°C;⑤排氣操作要迅速， 一定在原 料尚處于可塑狀態(tài)時完成，否則原料硬化后影響制品性能A^觀質(zhì)量。
注射熱固性抗菌殺菌餐具成型原理是將得到的抗菌原料(KAY)加
入料筒內(nèi)，通過對料筒外加熱及利用螺桿旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生與料摩擦熱，對其進(jìn)行內(nèi)外加熱，使其熔融而產(chǎn)生流動性，在螺桿的強(qiáng)大壓力下，將稠膠
狀的熔融料通過噴嘴，注入^f莫具的澆口、流道并充滿型腔，溫度控制60 °C-19(TC,在壓力80 - 260Mpa下，進(jìn)行固化反應(yīng)，經(jīng)一^殳時間保壓后， 即固化成型。然后打開注射模具，即得到抗菌殺菌餐具、筷子、飲水用 具。
用注射成型或壓制成型兩種生產(chǎn)方式，對原材料理化性能要求有所 不同，由于熱固性粉料、氛基改性不飽和聚脂模粉料和PBT是在一定溫 度和高壓力下和抗菌殺菌粉劑配伍聚合，它們的縮聚性和固化性能都有 不同程度的降低。所以必須在注射成型前，使用增塑劑增強(qiáng)注射料的柔 韌性和流動性；使用少量固化促進(jìn)劑，促使抗菌殺菌材料在型腔中熱壓 條件下快速固化，使其成型周期縮短。固化劑通常使用氧化4美，用量物 料的0.1 - 3. 0重量份。
用于制作餐具的基料可以是熱固性模型料粉；不飽和聚酯類、氨基 樹脂類、醇酸樹脂類，芳烷醚類等材料中的一種按其配伍屬性優(yōu)越的原 則，選用以下l種或幾種季銨鹽、殼聚糖、聚吡咬、銀沸石、銀活性 炭、噻唑類?？咕{米材料等。其制作工藝是在基料生產(chǎn)過程中加入 適量的抗菌劑粉；也可以直接在原料中加入適量的抗菌粉，經(jīng)聚合反應(yīng)、 復(fù)配、脫水、干燥、造粉；通過液壓機(jī)或注射加工成抗菌殺菌餐具。
本發(fā)明的產(chǎn)品對黃曲霉、綠膿桿菌、金黃色葡萄球菌、大腸肝菌、 紫紅紅球菌、白色念球菌、出芽大蘭桿菌等300多種有害微生物均具有 持續(xù)長效，廣語、強(qiáng)力殺菌和抑制作用，其成品具有衛(wèi)生自潔功能。同 時餐具圖案豐富、色澤光亮、無污染、耐沸水、仿瓷效果非常逼真，這 就卓有成效的避免細(xì)菌和疾病地傳播。經(jīng)國家權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測對人體安全無毒，符合國家頒布GB9690-1988衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。其制品抗菌效果，符合部 頒QB/T2591-2003標(biāo)準(zhǔn)，同時符合國際抗菌效果的標(biāo)準(zhǔn)。
在本發(fā)明中使用的所有原材料等均是常規(guī)使用的，可以從市場購 得。在本發(fā)明中，如非特指，所有的量、百分比均為重量單位。
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進(jìn)行具體的描述。由技術(shù)常識可知，本發(fā) 明可以通過其他的不脫離其精神實質(zhì)或必要特征的實施方案來實現(xiàn)。因 此，下列實施方案，就各方面而言，都只是舉例說明，并不是僅有的。 所有在本發(fā)明范圍內(nèi)或等同本發(fā)明的范圍內(nèi)的改變均被本發(fā)明包含。


圖l是壓制成型工藝流程圖； 圖2是注射成型工藝流程圖。
具體實施方式
實施例1
按以下重量比稱取各原料
50重量份的熱固性氨基樹脂(河南省濮陽密胺塑料廠生產(chǎn))，3重量 份抗菌劑(純天然山梨酸提取物)，45重量份oc -纖維素，2重量份助劑 (常規(guī)塑料加工使用的偶聯(lián)劑、固化劑、著色劑、潤滑劑、穩(wěn)定劑、增 塑劑等)
將上述原料混合，攪拌均勻，在50°C - ll(TC環(huán)境下烘干0. 5小時， 制成抗菌材料，再經(jīng)液壓機(jī)注射機(jī)加工成抗菌殺菌餐具。 實施例2
按以下重量比稱取各原料
47重量份的三聚氰氨曱醛樹脂(濮陽天安企業(yè)集團(tuán)生產(chǎn))，2重量份抗菌劑(銀沸石)，57重量份木粉，3重量份助劑(常規(guī)塑料加工使用的 偶聯(lián)劑、固化劑、著色劑、潤滑劑、穩(wěn)定劑、增塑劑等)
將上述原料混合，攪拌均勻，在50°C - 110。C環(huán)境下烘干1. 0小時， 制成抗菌材料，再經(jīng)液壓機(jī)注射機(jī)加工成抗菌殺菌餐具。 實施例3
按以下重量比稱取各原料
50重量份的醚化脲醛樹脂，3.5重量份抗菌劑(聚吡啶)，42重量 份植物P爭解粉材料(濮陽天安企業(yè)集團(tuán)生產(chǎn))，4. 5重量份助劑(常規(guī)塑 料加工使用的偶聯(lián)劑、固化劑、著色劑、潤滑劑、穩(wěn)定劑、增塑劑等)
將上述原料混合，攪拌均勻，在7(TC。C環(huán)境下烘干1.2小時，制成 抗菌材料，再經(jīng)液壓機(jī)注射機(jī)加工成抗菌殺菌餐具。 實施例4
按以下重量比稱取各原料
35重量份的熱固性M樹脂(河南省濮陽密胺塑料廠生產(chǎn))，4. 5重 量份抗菌劑(聚吡咬)，56重量份植物降解粉材料(贌陽天安企業(yè)集團(tuán) 生產(chǎn))，4. 5重量份助劑(常規(guī)塑料加工使用的偶聯(lián)劑、固化劑、著色劑、 潤滑劑、穩(wěn)定劑、增塑劑等)
在基料生產(chǎn)過程中的樹脂與填料反應(yīng)、捏合或聚合工段加入抗菌劑， 制成抗菌材料，經(jīng)液壓才幾或注射才幾加工成抗菌餐具。 實施例5
按以下重量比稱取各原料
45重量份的醚化脲醛樹脂，3.5重量份抗菌劑(^L^:膠)，48重量 份植物降解粉材料(濮陽天安企業(yè)集團(tuán)生產(chǎn))，3. 5重量份助劑(常規(guī)塑
ii料加工使用的偶聯(lián)劑、固化劑、著色劑、潤滑劑、穩(wěn)定齊)、增塑劑等)
將上述得到的熱固性氨基抗菌粉料(KAY)預(yù)熱，可采用紅外線加熱 或高頻加熱的方法進(jìn)4亍，溫度控制在6(TC-14(TC。時間為0. 5小時。 然后將預(yù)熱的原剩-》文入才莫具內(nèi)，經(jīng)加熱、加壓、固化成型為抗菌殺菌制 成品。
其工藝流程是原料、干燥預(yù)熱、閉模、1次排氣、貼花、固化、 罩光、2次排氣、脫模、冷卻、整理、拋光和成品?？咕鷼⒕鷦┓酆吞?料隨樹脂流動，充滿模腔的各個部位。每次排氣時間為2S-25S，固化 時間通?？刂?0秒至15分鐘。模具溫度控制在120°C - 1"。C。排氣操 作要迅速， 一定在原料尚處于可塑狀態(tài)時完成，否則原料硬化后影響制 品性能4觀質(zhì)量。 實施例6
按以下重量比稱取各原料
51重量份的醚化脲醛樹脂，3.0重量4分抗菌劑(4rt膠)，44重量 份植物P爭解粉材料(濮陽天安企業(yè)集團(tuán)生產(chǎn))，2. 0重量份助劑(常規(guī)塑 料加工使用的偶聯(lián)劑、固化劑、著色劑、潤滑劑、穩(wěn)定劑、增塑劑等)
將上述得到的原料(KAY )加入料筒內(nèi)，通過對料筒外加熱及利用螺 桿旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生與料摩擦熱，對其進(jìn)行內(nèi)外加熱，使其熔融而產(chǎn)生流動性， 在螺桿的強(qiáng)大壓力下，將稠膠狀的熔融料通過噴嘴，注入模具的澆口、 流道并充滿型腔，溫度控制IO(TC - 19(TC，在壓力90 - 260Mpa下，進(jìn) 行固化反應(yīng)，經(jīng)一段時間保壓后，即固化成型。然后打開注射模具，即 得到抗菌殺菌餐具、筷子、々大水用具。
注射成型工藝流程為料斗裝料、料筒裝料、預(yù)塑、塑化計量、合 模、注射、排氣、貼花、保壓、固化反應(yīng)、開模、頂出成品和清理模具。
權(quán)利要求
1、一種熱固性氨基樹脂抗菌殺菌材料，其特征在于由以下成分組成20-70重量份的熱固性氨基樹脂， 0.1-8重量份抗菌劑，20-70重量份填料或植物降解粉材料， 0.1-5重量份助劑。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱固性氨基樹脂抗菌殺菌材料，其特征在于 由以下成分組成30 - 60重量份的熱固性tt樹脂， 0. 5 - 5重量份抗菌劑，30 - 60重量份填料或植物降解粉材料， 0. 5 - 5重量份助劑。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱固性氨基樹脂抗菌殺菌材料，其特征在于 由以下成分組成30 - 60重量份的熱固性氨基樹脂， 0. 5 - 5重量份抗菌劑，30 - 60重量份填料或植物降解粉材料， 1.0-5重量份助劑
4、 根據(jù)權(quán)利要求1 - 3之一所述的熱固性氨基樹脂抗菌殺菌材料，其特 征在于所述的熱固性氨基樹脂是氨基樹脂或三聚氰胺改性不飽和聚脂。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1 - 3之一所述的熱固性氨基樹脂抗菌殺菌材料，其特 征在于所述的抗菌劑是純天然山梨酸提取物、無機(jī)抗菌劑銀活性炭，磷 酸鈥鹽、銀沸石、銀玻璃珠、銀硅膠或聚苯乙烯己酰脲。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l-3之一所述的熱固性氨基樹脂抗菌殺菌材料，其特 征在于所述的填料是a -纖維素、木粉或無機(jī)填料如玻璃纖維和云母。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l-3之一所述的熱固性氨基樹脂抗菌殺菌材料，其特 征在于所述的助劑是偶聯(lián)劑、固化劑、著色劑、潤滑劑、穩(wěn)定劑、增塑 劑或促進(jìn)劑。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1 - 7之一所述的熱固性氨基樹脂抗菌殺菌材料的制備方法，其特征在于采用模塑的方法，包括將上述的熱固性氨基樹脂抗菌殺菌材料預(yù)熱，溫度控制在60°C-140°C，時間為1-5分鐘，然后將 預(yù)熱的原料放入模具內(nèi)，經(jīng)加熱、加壓、固化成型為抗菌殺菌制成品。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1 - 7之一所述的熱固性氨基樹脂抗菌殺菌材料的制備 方法，其特征在于采用注射成型的方法，包括將上述的熱固性氨基樹脂 抗菌殺菌材料加入料筒內(nèi)，通過對料筒外加熱及利用螺桿旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生與 料摩擦熱，對其進(jìn)行內(nèi)外加熱，使其熔融而產(chǎn)生流動性，在螺桿的強(qiáng)大 壓力下，將稠膠狀的熔融料通過噴嘴，注入才莫具的澆口、流道并充滿型 腔，溫度控制60°C-15(TC，在壓力80 - 260Mpa下，進(jìn)行固化反應(yīng)， 經(jīng)0. 3min-6min保壓后，即固化成型。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1-7之一所述的熱固性氨基樹脂抗菌殺菌材料的用 途，其特征在于可以作為餐具或食品包裝用途基料，抗菌殺菌的效果在 99. 9%以上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱固性氨基樹脂抗菌殺菌材料及其制備方法和應(yīng)用，由以下成分組成20-70重量份的熱固性氨基樹脂，0.1-8重量份抗菌劑，20-70重量份填料或植物降解粉材料，0.1-5重量份助劑。本發(fā)明的產(chǎn)品對黃曲霉、綠膿桿菌、金黃色葡萄球菌、大腸肝菌、紫紅紅球菌、白色念球菌、出芽大蘭桿菌等300多種有害微生物均具有持續(xù)長效，廣譜、強(qiáng)力殺菌和抑制作用，其成品具有衛(wèi)生自潔功能。經(jīng)國家權(quán)威機(jī)構(gòu)測對人體安全無毒，符合國家頒布GB9690-1988衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。其制品抗菌效果，符合部頒QB/T2591-2003標(biāo)準(zhǔn)，同時符合國際抗菌效果的標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號C08K3/32GK101440194SQ200810134479
公開日2009年5月27日 申請日期2008年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月25日
發(fā)明者別良峰, 盧亞南, 盧炳坤, 賀玉玲, 高政選 申請人:盧炳坤;別良峰;高政選;盧亞南;李 深