一種高抗熔焊性CuCr40Te觸頭材料及其制備方法

《一種高抗熔焊性CuCr40Te觸頭材料及其制備方法》涉及金屬材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高抗熔焊性CuCr40Te觸頭材料及其制備方法。

隨著真空開關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，高電壓等級(jí)、小型化、智能化成為主要研究方向。真空開關(guān)小型化智能化主要是降低真空滅弧室的閉合力，使機(jī)構(gòu)分閘配套部件體積減小，能夠快速智能操作，從而達(dá)到真空開關(guān)的小型化智能化。

真空滅弧室閉合力的降低也意味著觸頭接觸壓力的降低，從而對(duì)觸頭材料提出了更苛刻的要求，需要具備更高的抗熔焊性能。

針對(duì)中國(guó)內(nèi)外2013年之前的觸頭材料制備工藝，已經(jīng)開發(fā)出真空熔鑄CuCr40觸頭材料來優(yōu)化真空電觸頭，滿足市場(chǎng)及客戶12千伏和40.5千伏電壓等級(jí)，但熔鑄觸頭CuCr40具有較高的抗拉強(qiáng)度，在要求觸頭壓力降低的真空滅弧室中已無法完全滿足客戶需要。因此升級(jí)CuCr40觸頭材料性能，提高觸頭材料抗熔焊性、降低真空滅弧室觸頭接觸壓力也成為勢(shì)在必行之事。

專利CN101402137B公布了采用真空熔法制備CuCr40觸頭材料的方法，該方法主要是采用銅和鉻在真空條件下熔鑄成為CuCr40觸頭材料。該觸頭成分只有銅和鉻兩種元素，不含其他第三相元素。主要用于12千伏和40.5千伏電壓等級(jí)中，不適用于2013年之前發(fā)展的低觸頭壓力真空滅弧室中。

圖1為實(shí)施例1中所得的熔鑄CuCr40Te觸頭微觀金相組織圖；

圖2為實(shí)施例2中所得的熔鑄CuCr40Te的宏觀斷口與普通熔鑄CuCr40宏觀斷口對(duì)比示意圖。

2020年7月14日，《一種高抗熔焊性CuCr40Te觸頭材料及其制備方法》獲得第二十一屆中國(guó)專利獎(jiǎng)優(yōu)秀獎(jiǎng)。 2100433B

《一種高抗熔焊性CuCr40Te觸頭材料及其制備方法》實(shí)施例中所使用原料是：

（1）Cr粉坯：純度≥99.3%，氧含量≤700ppm，粉末粒度在50-300微米；

（2）無氧Cu棒：純度≥99.95%，氧含量≤30ppm；

（3）QTe0.5合金棒：Cu₂Te:0.8-1.0%，氧含量≤20ppm。

《一種高抗熔焊性CuCr40Te觸頭材料及其制備方法》實(shí)施例所使用的設(shè)備均為真空感應(yīng)熔煉爐，為工業(yè)化熔煉常用設(shè)備。

實(shí)施例1

1.1、《一種高抗熔焊性CuCr40Te觸頭材料及其制備方法》實(shí)施例中，所需各組分的重量份為： Cr粉坯40份； Cu₂Te0.016份； 無氧Cu棒60份；

生產(chǎn)《一種高抗熔焊性CuCr40Te觸頭材料及其制備方法》的熔鑄CuCr40Te觸頭材料7千克，所需各組分的實(shí)際重量為：Cr粉坯2.7996千克；QTe0.5合金棒（Cu₂Te含量按0.9%計(jì)算）124.4克，無氧Cu棒 4.1993千克。

1.2、制備步驟：

（1）按上述成分的重量，稱取Cr粉坯，QTe0.5合金棒，無氧Cu棒，然后將Cr粉坯、無氧銅棒直接裝入熔鑄爐中，QTe0.5合金棒裝于二次加料器中；

（2）將熔鑄爐中進(jìn)行抽真空，在真空度達(dá)到9x10^-2帕?xí)r進(jìn)行加熱，升溫速率75℃/分鐘，無氧銅棒完全熔化后形成CuCr合金熔液，待CuCr合金熔液攪拌均勻后，將QTe0.5合金棒通過二次加料器添加進(jìn)CuCr合金熔液中，充分熔融，同時(shí)繼續(xù)按速率75℃/分鐘升溫；

（3）在持續(xù)攪拌下將合金液加熱至1750℃后，保溫4分鐘，待合金液攪拌充分后，快速澆鑄至結(jié)晶器中，以650℃/分鐘的冷卻速率冷卻得到CuCr40Te觸頭材料。

1.3、如圖1所示為該實(shí)施例熔鑄的CuCr40Te觸頭微觀金相組織圖，所得的金相組織圖是在100倍的金相顯微鏡下所得。

實(shí)施例2

2.1、《一種高抗熔焊性CuCr40Te觸頭材料及其制備方法》實(shí)施例中，所需各組分的重量份為： Cr粉坯35份； Cu₂Te0.018份； 無氧Cu棒65份；

生產(chǎn)《一種高抗熔焊性CuCr40Te觸頭材料及其制備方法》的熔鑄CuCr40Te觸頭材料7千克，所需各組分的實(shí)際重量為：Cr粉坯2.4496千克；QTe0.5合金棒（Cu₂Te含量按0.8%計(jì)算）157.5克，無氧Cu棒4.5492千克。

2.2、制備步驟：

（1）按上述成分的重量，稱取Cr粉坯，QTe0.5合金棒，無氧Cu棒，然后將Cr粉坯、無氧銅棒直接裝入熔鑄爐中，QTe0.5合金棒裝于二次加料器中；

（2）將熔鑄爐中進(jìn)行抽真空，在真空度達(dá)到8x10^-2帕?xí)r進(jìn)行加熱，升溫速率70℃/分鐘，無氧銅棒完全熔化后形成CuCr合金熔液，待CuCr合金熔液攪拌均勻后，將QTe0.5合金棒通過二次加料器添加進(jìn)CuCr合金熔液中，充分熔融，同時(shí)繼續(xù)按速率70℃/分鐘升溫；

（3）在持續(xù)攪拌下將合金液加熱至1800℃后，保溫5分鐘，待合金液攪拌 充分后，快速澆鑄至結(jié)晶器中，以600℃/分鐘的冷卻速率冷卻得到CuCr40Te觸頭材料。

2.3、如圖2所示為該實(shí)施例熔鑄CuCr40Te宏觀斷口與普通熔鑄CuCr40宏觀斷口對(duì)比示意圖，其中A為熔鑄CuCr40Te的宏觀斷口，B為普通熔鑄CuCr40的宏觀斷口。

實(shí)施例3

3.1、《一種高抗熔焊性CuCr40Te觸頭材料及其制備方法》實(shí)施例中，所需各組分的重量份為： Cr粉坯45份； Cu₂Te0.015份； 無氧Cu棒55份；

生產(chǎn)《一種高抗熔焊性CuCr40Te觸頭材料及其制備方法》的熔鑄CuCr40Te觸頭材料7千克，所需各組分的實(shí)際重量為：Cr粉坯3.1495千克；QTe0.5合金棒（Cu₂Te含量按1.0%計(jì)算）105.0克，無氧Cu棒3.8494千克。

3.2、制備步驟：

（1）按上述成分的重量，稱取Cr粉坯，QTe0.5合金棒，無氧Cu棒，然后將Cr粉坯、無氧銅棒直接裝入熔鑄爐中，QTe0.5合金棒裝于二次加料器中；

（2）將熔鑄爐中進(jìn)行抽真空，在真空度達(dá)到7x10^-2帕?xí)r進(jìn)行加熱，升溫速率80℃/分鐘，無氧銅棒完全熔化后形成CuCr合金熔液，待CuCr合金熔液攪拌均勻后，將QTe0.5合金棒通過二次加料器添加進(jìn)CuCr合金熔液中，充分熔融，同時(shí)繼續(xù)按速率80℃/分鐘升溫；

（3）在持續(xù)攪拌下將合金液加熱至1700℃后，保溫3分鐘，待合金液攪拌充分后，快速澆鑄至結(jié)晶器中，以800℃/分鐘的冷卻速率冷卻得到CuCr40Te觸頭。

將實(shí)施例1-3中所得的CuCr40Te與普通熔鑄CuCr40進(jìn)行性能對(duì)比，對(duì)比結(jié)果如下表所示：

《一種高抗熔焊性CuCr40Te觸頭材料及其制備方法》生產(chǎn)的真空熔鑄CuCr40Te觸頭材料在12千伏/31.5千安培電壓等級(jí)實(shí)驗(yàn)中，接觸壓力由原來的3300牛降低至1600牛，成功通過型式實(shí)驗(yàn)，從上表中可以看出熔鑄CuCr40Te觸頭材料在具有原有優(yōu)良性能的基礎(chǔ)上，由于具有更高的抗熔焊性能，很大程度的降低了傳統(tǒng)真空開關(guān)的觸頭壓力，從而能達(dá)到真空開關(guān)小型化智能化的目的。

一種高抗熔焊性CuCr40Te觸頭材料及其制備方法專利目的

《一種高抗熔焊性CuCr40Te觸頭材料及其制備方法》提出了一種高抗熔焊性CuCr40Te觸頭材料及其制備方法，該低觸頭壓力、高抗熔焊性真空熔鑄CuCr40Te觸頭材料制備方法，在保證熔鑄CuCr40觸頭優(yōu)異的開斷性能同時(shí)，能提高觸頭的抗熔焊性能，并降低真空開關(guān)的觸頭接觸壓力。

一種高抗熔焊性CuCr40Te觸頭材料及其制備方法技術(shù)方案

《一種高抗熔焊性CuCr40Te觸頭材料及其制備方法》的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種高抗熔焊性CuCr40Te觸頭材料，它由以下重量份的組分制成：Cr粉坯30-50份，Cu₂Te中間合金0.009-0.021份，無氧銅棒50-70份。

進(jìn)一步的，它由以下重量份的組分制成：Cr粉坯35-45份，Cu₂Te中間合金0.015-0.018份，無氧銅棒55-65份。

更進(jìn)一步的，它由以下重量份的組分制成：Cr粉坯40份，Cu₂Te中間合金0.016份，無氧銅棒60份。

再進(jìn)一步的，所述是Cu₂Te中間合金來自QTe合金棒。

上述的一種高抗熔焊性CuCr40Te觸頭材料的制備方法，它包括以下步驟：

（1）按比例稱取Cr粉坯，QTe合金棒和無氧銅棒，然后將Cr粉坯、無氧銅棒直接裝入熔鑄爐中，QTe合金棒裝于二次加料器中；

（2）將熔鑄爐中進(jìn)行抽真空，在真空度達(dá)到≤9x10^-2帕?xí)r進(jìn)行加熱，升溫速率70-80℃/分鐘，無氧銅棒完全熔化后形成CuCr合金熔液，待CuCr合金熔液攪拌均勻后，將QTe合金棒通過二次加料器添加進(jìn)CuCr合金熔液中，充分熔融，同時(shí)繼續(xù)按速率70-80℃/分鐘升溫；

（3）在持續(xù)攪拌下將合金液加熱至1700-1800℃后，保溫3-5分鐘，待合金液攪拌充分后，快速澆鑄至結(jié)晶器中，以500-800℃/分鐘的冷卻速率冷卻得到CuCr40Te觸頭材料。

進(jìn)一步的，所述步驟（2）中的升溫速率為75℃/分鐘。

更進(jìn)一步的，所述步驟（3）中溫度的冷卻速率為600℃/分鐘。

《一種高抗熔焊性CuCr40Te觸頭材料及其制備方法》的基本原理是：在Cu溶液中Te和Cu會(huì)形成一種Cu₂Te中間合金相，Cu₂Te合金是一種脆性相合金，易于斷裂。在CuCr合金凝固過程中Cu₂Te合金析出于Cu、Cr相界間。Cu₂Te合金除本身易于斷裂外，還會(huì)降低Cu、Cr相結(jié)合力，從而降低觸頭材料的抗拉強(qiáng)度，提高觸頭材料的抗熔焊性。

《一種高抗熔焊性CuCr40Te觸頭材料及其制備方法》中制備工藝的設(shè)計(jì)思想：1、由于Cu₂Te合金熔點(diǎn)較低（900℃），添加過多會(huì)影響真空開關(guān)的耐壓強(qiáng)度，脆性相過多也會(huì)使材料變形能力差。而Cu₂Te相對(duì)少，不會(huì)引起應(yīng)有的抗熔焊性，因此Cu₂Te的含量需要精準(zhǔn)控制。2、由于Te含量最多有0.01%，第三相過少使Cu₂Te相在材料組織很難均勻分布。該發(fā)明采用Cu₂Te中間合金、二次添加保證了Te在材料組織中均勻分布。

一種高抗熔焊性CuCr40Te觸頭材料及其制備方法有益效果

《一種高抗熔焊性CuCr40Te觸頭材料及其制備方法》的有益效果是：在保證熔鑄CuCr40觸頭材料原有優(yōu)良性能的基礎(chǔ)上，加入微量不影響觸頭耐壓性能的第三元素相，從而使觸頭材料具有更高的抗熔焊性能，降低傳統(tǒng)真空開關(guān)的觸頭壓力，達(dá)到真空開關(guān)小型化智能化的目的。

在《一種高抗熔焊性CuCr40Te觸頭材料及其制備方法》中加入的第三元素相為Te，同時(shí)Bi、C等元素也可以作為第三元素相來加入，但是第三元素相為Te時(shí)，能更好的進(jìn)行控制且?guī)氲母泵孀饔米钚?，從而使觸頭材料具有更高的抗熔焊性能。

1.一種高抗熔焊性CuCr40Te觸頭材料，其特征在于：它由以下重量份的組分制成：Cr粉坯30-50份，Cu₂Te中間合金0.009-0.021份，無氧銅棒50-70份。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高抗熔焊性CuCr40Te觸頭材料，其特征在于：它由以下重量份的組分制成：Cr粉坯35-45份，Cu₂Te中間合金0.015-0.018份，無氧銅棒55-65份。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高抗熔焊性CuCr40Te觸頭材料，其特征在于：它由以下重量份的組分制成：Cr粉坯40份，Cu₂Te中間合金0.016份，無氧銅棒60份。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的一種高抗熔焊性CuCr40Te觸頭材料，其特征在于：所述是Cu₂Te中間合金來自QTe合金棒。

5.根據(jù)權(quán)利要求4中任意一項(xiàng)所述的一種高抗熔焊性CuCr40Te觸頭材料的制備方法，其特征在于：它包括以下步驟：

（1）按比例稱取Cr粉坯，QTe合金棒和無氧銅棒，然后將Cr粉坯、無氧銅棒直接裝入熔鑄爐中，QTe合金棒裝于二次加料器中；

（2）將熔鑄爐中進(jìn)行抽真空，在真空度達(dá)到≤9x10^-2帕?xí)r進(jìn)行加熱，升溫速率70-80℃/分鐘，無氧銅棒完全熔化后形成CuCr合金熔液，待CuCr合金熔液攪拌均勻后，將QTe合金棒通過二次加料器添加進(jìn)CuCr合金熔液中，充分熔融，同時(shí)繼續(xù)按速率70-80℃/分鐘升溫；

（3）在持續(xù)攪拌下將合金液加熱至1700-1800℃后，保溫3-5分鐘，待合金液攪拌充分后，快速澆鑄至結(jié)晶器中，以500-800℃/分鐘的冷卻速率冷卻得到CuCr40Te觸頭材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高抗熔焊性CuCr40Te觸頭材料的制備方法，其特征在于：所述步驟（2）中的升溫速率為75℃/分鐘。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高抗熔焊性CuCr40Te觸頭材料的制備方法，其特征在于：所述步驟（3）中溫度的冷卻速率為600℃/分鐘。

《一種寬頻吸波承力復(fù)合材料及其制備方法》屬于武器裝備用雷達(dá)隱身材料制造技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種寬頻吸波承力復(fù)合材料及其制備方法材料及其制備方法。

《一種蒙脫土改性PA6/ABS合金材料及其制備方法》涉及復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種蒙脫土改性PA6/ABS合金材料及其制備方法。

一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法專利目的

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》的目的之一是提供一種抗菌熱塑性塑料組合物，該抗菌塑料組合物具有良好的抗菌效率，良好的耐水性，并且具有長(zhǎng)的抗菌時(shí)效性。

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》的另一目的是提供所述抗菌熱塑性塑料組合物的制備方法。該制備方法工藝簡(jiǎn)單、易于操作，適于工業(yè)化應(yīng)用。

一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法技術(shù)方案

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》所述的一種抗菌熱塑性塑料組合物，包含有共混的熱塑性塑料和負(fù)載型抗菌劑，其中以熱塑性塑料為100重量份計(jì)，負(fù)載型抗菌劑為0.1~30份，優(yōu)選為0.3~10份。

以上所述負(fù)載型抗菌劑為粉末橡膠負(fù)載的抗菌劑，包含有機(jī)抗菌劑及粉末橡膠，其中抗菌劑負(fù)載在粉末橡膠上。該抗菌劑與樹脂相容性好，可提高對(duì)樹脂的抗菌效率，延長(zhǎng)抗菌時(shí)效性和耐水性。

以上所述粉末橡膠為具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的粉末橡膠，其橡膠粒子為均相結(jié)構(gòu)，凝膠含量大于或等于60重量百分比，優(yōu)選為大于或等于75重量百分比，更優(yōu)選大于或等于80重量百分比；其橡膠粒子平均粒徑為20~2000納米，優(yōu)選為30~500納米，更優(yōu)選為50~200納米。

所述粉末橡膠優(yōu)選包括以下物質(zhì)中的至少一種：粉末天然橡膠、粉末丁苯橡膠、粉末羧基丁苯橡膠、粉末丁腈橡膠、粉末羧基丁腈橡膠、粉末聚丁二烯橡膠、粉末氯丁橡膠、粉末硅橡膠、粉末丙烯酸酯類橡膠、粉末丁苯吡橡膠、粉末異戊橡膠、粉末丁基橡膠、粉末聚硫橡膠、粉末丙烯酸酯-丁二烯橡膠、粉末聚氨酯橡膠或粉末氟橡膠。

以上所述負(fù)載型抗菌劑由以下方法之一制備而得：

（1）將常溫液態(tài)有機(jī)抗菌劑與粉末橡膠混合至均勻后靜置，直至粉末橡膠將常溫液態(tài)有機(jī)抗菌劑吸收。

所述常溫液態(tài)有機(jī)抗菌劑含量過低，所得粉末橡膠負(fù)載的抗菌劑的殺菌效率較低，如果常溫液態(tài)有機(jī)抗菌劑含量過高會(huì)導(dǎo)致粉末橡膠無法完全吸收，并且造成負(fù)載抗菌劑的粉末橡膠抱團(tuán)，不利于其在抗菌塑料的加工應(yīng)用。因此，該方法中粉末橡膠和有機(jī)抗菌劑的重量比為100:0.3~100:50，優(yōu)選為100:5~100:30，更優(yōu)選為100:10~100:20。

（2）將有機(jī)抗菌劑溶液與所述粉末橡膠混合至均勻后靜置，直至粉末橡膠將有機(jī)抗菌劑溶液吸收。

有機(jī)抗菌劑為常溫固態(tài)時(shí)，由于無法被吸附到粉末狀的粉末橡膠顆粒內(nèi)，所以需要將其制備成溶液便于吸附；至于常溫液態(tài)的有機(jī)抗菌劑也可根據(jù)需要將其溶于增塑劑支持溶液來負(fù)載到粉末橡膠上。因此，該方法中所述有機(jī)抗菌劑溶液為常溫液態(tài)和/或常溫固態(tài)的有機(jī)抗菌劑溶于增塑劑而得到的溶液。如果有機(jī)抗菌劑溶液用量過低，那樣制備的粉末橡膠負(fù)載的抗菌劑中抗菌劑含量過低，導(dǎo)致其殺菌效率較低，如果有機(jī)抗菌劑溶液用量過高，會(huì)導(dǎo)致粉末橡膠無法完全吸收，并且造成負(fù)載后的粉末橡膠抱團(tuán)，不利于其在抗菌塑料的加工中應(yīng)用。因此，該方法中粉末橡膠與有機(jī)抗菌劑溶液的重量比為100:1~100:50，優(yōu)選為100:10~100:40，更優(yōu)選為100:20~100:30。

當(dāng)所述有機(jī)抗菌劑溶液為常溫固態(tài)有機(jī)抗菌劑溶于增塑劑而得到的溶液時(shí)，有機(jī)抗菌劑含量過低，會(huì)導(dǎo)致其負(fù)載于粉末橡膠中后，含量更低，抗菌效率下降；如果有機(jī)抗菌劑的含量過高，會(huì)導(dǎo)致增塑劑中無法溶解過多的抗菌劑，不利于抗菌劑在粉末橡膠中的負(fù)載。因此，其中所述常溫固體有機(jī)抗菌劑與增塑劑的重量比為1:100~15:100，優(yōu)選為5:100~10:100。

當(dāng)所述有機(jī)抗菌劑溶液為常溫液態(tài)有機(jī)抗菌劑溶于增塑劑而得到的溶液時(shí)，其中所述有機(jī)抗菌劑與增塑劑之間的重量比為1:100~100:1，優(yōu)選20:100~100:50，更優(yōu)選為30:100~100:100。

更具體的，在方法（2）中所述有機(jī)抗菌劑溶液為常溫液態(tài)和常溫固態(tài)的有機(jī)抗菌劑溶于增塑劑而得到的溶液時(shí)，是先將常溫固態(tài)有機(jī)抗菌劑溶于增塑劑，再將常溫液態(tài)有機(jī)抗菌劑加入混合均勻而得。

以上所述負(fù)載型抗菌劑的制備方法中，將粉末橡膠與常溫液態(tài)有機(jī)抗菌劑或是有機(jī)抗菌劑溶液混合，由于粉末橡膠的高度交聯(lián)結(jié)構(gòu)，可以在濃度梯度的作用下將有機(jī)抗菌劑吸收到粉末橡膠的內(nèi)部和表面。從而得到這種特殊的粉末橡膠負(fù)載的抗菌劑。

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》所述的粉末橡膠可以選用相關(guān)技術(shù)中符合上述參數(shù)要求的各種粉末橡膠，優(yōu)選中國(guó)專利CN1402752A和CN1383439A所公開的全硫化粉末橡膠。該種全硫化粉末橡膠是指凝膠含量達(dá)到60重量百分比或更高，更優(yōu)選75重量百分比或更高，干燥后無需加隔離劑即可自由流動(dòng)的橡膠微粉。該全硫化粉末橡膠的粒徑為20納米~2000納米。該全硫化粉末橡膠中的每一個(gè)微粒都是均相的，即單個(gè)微粒在組成上都是均質(zhì)的。在顯微技術(shù)的觀察下微粒內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)分層、分相等不均相的現(xiàn)象。該粉末橡膠是通過將相應(yīng)的橡膠膠乳輻照交聯(lián)而將橡膠粒子粒徑固定的。

所述全硫化粉末橡膠因其本身是有機(jī)材質(zhì)，具有較多的表面官能團(tuán)，因此具備了作為某些有機(jī)抗菌劑載體的條件。該種粉末橡膠除了橡膠粒子的粒徑小、比表面積大，與樹脂相容性好的優(yōu)點(diǎn)之外，其內(nèi)部的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，是膠乳在輻照等一系列工藝的作用下產(chǎn)生的，這與普通的橡膠硫化制品需要在后加工過程中加入硫化劑才能產(chǎn)生的交聯(lián)結(jié)構(gòu)截然不同?！兑环N抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》的發(fā)明人通過研究發(fā)現(xiàn)，由于這種粉末橡膠的橡膠粒子的交聯(lián)結(jié)構(gòu)可以將有機(jī)抗菌劑很好的負(fù)載到其表面和內(nèi)部，而且在負(fù)載完有機(jī)抗菌劑后仍然能保持其原有的納米級(jí)或接近納米級(jí)的粒徑，由于其納米尺寸效益，大的比表面積，可以提高有機(jī)抗菌劑的殺菌效率，并且由于部分有機(jī)抗菌劑被負(fù)載于其內(nèi)部，因此當(dāng)表面的有機(jī)抗菌劑析出后，其內(nèi)部的有機(jī)抗菌劑可以在濃度梯度的作用下繼續(xù)往外析出，從而提高其抗菌的長(zhǎng)效性。

以上所述有機(jī)抗菌劑可選用相關(guān)技術(shù)中的各種用于塑料抗菌的有機(jī)抗菌劑，其中常溫固態(tài)的有機(jī)抗菌劑優(yōu)選4，5-二氯-2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮（DCOIT）；所述常溫液態(tài)的有機(jī)抗菌劑優(yōu)選自2-正辛基-4-異噻唑-3酮（OIT）、正丁基苯并異噻唑啉酮（BBIT）中的至少一種。

以上所述增塑劑可選用相關(guān)技術(shù)中塑料加工領(lǐng)域中已有的各種液體增塑劑，優(yōu)選包括以下物質(zhì)中的至少一種：鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二異癸酯、環(huán)氧大豆油、環(huán)氧油酸丁酯、己二酸二辛酯、癸二酸二辛酯或磷酸三甲苯酯。

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》中所述負(fù)載型抗菌劑的制備方法中，將常溫液態(tài)有機(jī)抗菌劑或是有機(jī)抗菌劑溶液與所述粉末橡膠混合可采用相關(guān)技術(shù)中的各種混合手段，比如攪拌等。為了使有機(jī)抗菌劑盡量充分地負(fù)載到粉末橡膠上，將常溫液態(tài)的有機(jī)抗菌劑或是有機(jī)抗菌劑溶液與所述粉末橡膠混合至均勻后，靜置至所述常溫液態(tài)抗菌劑或是有機(jī)抗菌劑溶液被粉末橡膠完全吸收即可。所述完全吸收，即取走吸收了抗菌劑的粉末橡膠后，混合容器內(nèi)沒有肉眼可見液態(tài)物質(zhì)。

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》中所含有的負(fù)載型抗菌劑，有效解決了有機(jī)抗菌劑與普通的無機(jī)載體相容性差、難以負(fù)載的問題。并且粉末橡膠在負(fù)載了有機(jī)抗菌劑之后仍能保持粉末橡膠原有的特點(diǎn)，包括粒徑小，比表面積大，與熱塑性塑料相容性好的優(yōu)點(diǎn)。因此，將其添加到熱塑性塑料中，可起到提高抗菌效率，延長(zhǎng)抗菌時(shí)效性和耐水性的作用。

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》中所述熱塑性塑料選自相關(guān)技術(shù)中的各種熱塑性塑料。優(yōu)選選自以下物質(zhì)中的至少一種：聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚苯乙烯（PS）、聚酰胺（PA）、聚酯（如PET、PBT）、聚氯乙烯（PVC）、聚碳酸酯（PC）、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物（ABS）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）。其中熱塑性塑料的混合物（合金）優(yōu)選包括聚碳酸酯與丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物的合金（PC/ABS合金）、聚丙烯與丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物的合金（PP/ABS合金）、聚酰胺與丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物的合金（PA/ABS合金）等。

在《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》的抗菌熱塑性塑料組合物中加入一定量的分散劑有助于負(fù)載型抗菌劑在塑料中的進(jìn)一步分散，使其用量更少，并且可以降低加工過程中的能耗。該發(fā)明所述的分散劑包括以下物質(zhì)中一種或幾種：乙撐雙硬脂酰胺（EBS）、聚乙烯蠟、硬脂酸鹽、白油等。其中優(yōu)選乙撐雙硬脂酰胺。分散劑以熱塑性塑料為100重量份數(shù)計(jì)，用量為0.05~5份，優(yōu)選為0.2~2份。

在《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》的抗菌熱塑性塑料組合物中加入一定量的相容劑可以使負(fù)載型抗菌劑與熱塑性塑料相容性更好，進(jìn)一步降低抗菌劑用量，特別是在基礎(chǔ)樹脂為熱塑性塑料合金的情況下，效果更為明顯。該發(fā)明所述的相容劑選自以下物質(zhì)中的至少一種：聚丙烯接枝馬來酸酐（PP-g-MAH）、聚丙烯接枝羧酸、氯化聚丙烯、聚丙烯接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯（PP-g-GMA）、聚乙烯接枝馬來酸酐（PE-g-MAH）、甲基丙烯酸-苯乙烯-丁二烯聚合物（MBS）和苯乙烯-馬來酸酐無規(guī)共聚物（SMA）。相容劑以熱塑性塑料為100重量份計(jì)，0.1~30份，優(yōu)選為1~5份。

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》的抗菌熱塑性塑料可以單獨(dú)使用上述的負(fù)載型抗菌劑，還可以將其與輔助抗菌劑一起復(fù)配使用。以進(jìn)一步提高抗菌的廣譜性和長(zhǎng)效性。所述輔助抗菌劑包括無機(jī)抗菌劑和/或有機(jī)抗菌劑。所述無機(jī)抗菌劑是相關(guān)技術(shù)中的以殺菌金屬元素為殺菌組分，以沸石、磷酸鋯或玻璃為載體的抗菌劑；其中殺菌金屬元素優(yōu)選Ag離子、Zn離子、Cu離子等。無機(jī)抗菌劑優(yōu)選包括以下物質(zhì)中的至少一種：沸石載Ag抗菌劑、沸石載Zn抗菌劑、磷酸鋯載Ag抗菌劑、磷酸鋯載Zn抗菌劑、硅酸鹽玻璃載Ag抗菌劑、硅酸鹽玻璃載Zn抗菌劑、磷酸鹽玻璃載Ag抗菌劑、磷酸鹽玻璃載Zn抗菌劑、羥基磷灰石載Ag抗菌劑和羥基磷灰石載Zn抗菌劑。所述有機(jī)抗菌劑為相關(guān)技術(shù)中常用于塑料抗菌的有機(jī)抗菌劑，優(yōu)選包括噻菌靈、百菌清、多菌靈、吡啶硫酮鋅、聚六亞甲基胍鹽酸鹽、2，4，4’-三氯-2’-羥基二苯醚、鄰苯基苯酚、10，10′-氧聯(lián)吩噁吡（OBPA）、3-碘-2-炔丙基丁基氨基甲酸酯（IPBC）中的一種或幾種。由于粉末橡膠內(nèi)部和表面負(fù)載了所述有機(jī)抗菌劑，在加工過程中具有更好的流動(dòng)性和潤(rùn)滑性，與其他輔助抗菌劑在一起，可能會(huì)產(chǎn)生協(xié)效作用，使需要添加的抗菌劑總量減少，降低成本。所述輔助抗菌劑以熱塑性塑料為100重量份計(jì)，0.01~2份，優(yōu)選為0.05~1份。

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》的抗菌熱塑性塑料組合物也可以根據(jù)具體需要加入一定量的其他塑料加工助劑，例如增塑劑、增強(qiáng)劑、阻燃劑、抗靜電劑、成核劑、增韌劑、填充劑、潤(rùn)滑劑、顏料等。其用量均為常規(guī)用量，或根據(jù)實(shí)際情況的要求進(jìn)行調(diào)整。

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》的抗菌熱塑性塑料組合物的制備方法，包括將所述熱塑性塑料和負(fù)載型抗菌劑在內(nèi)的組分按所述用量熔融共混而得所述的抗菌熱塑性塑料組合物的步驟。

具體來說，先將以上所述各個(gè)組分按量混合均勻，然后再進(jìn)行熔融共混、造粒等。混合設(shè)備，可采用相關(guān)加工技術(shù)中所用的各種混料設(shè)備，如攪拌機(jī)、捏和機(jī)等。熔融共混的設(shè)備可采用相關(guān)技術(shù)中的各種雙螺桿擠出機(jī)、單螺桿擠出機(jī)、密煉機(jī)、開煉機(jī)等，優(yōu)選雙螺桿擠出機(jī)。

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》的抗菌熱塑性塑料的制備方法中物料熔融共混溫度即為通常塑料加工中所用的共混溫度，可根據(jù)不同塑料的熔融溫度而定，應(yīng)該在既保證基體塑料完全熔融又不會(huì)使其分解的范圍內(nèi)選擇。

一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法改善效果

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》提供的抗菌熱塑性塑料組合物，采用負(fù)載型抗菌劑進(jìn)行抗菌改性。負(fù)載型抗菌劑采用具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的粉末橡膠作為載體，由于粉末橡膠內(nèi)部高度交聯(lián)的特殊結(jié)構(gòu)，并且粉末橡膠具有與有機(jī)抗菌劑相容性好的優(yōu)點(diǎn)，使其成為一種優(yōu)良的有機(jī)抗菌劑載體，可將抗菌劑負(fù)載于其內(nèi)部和表面，有效解決了有機(jī)抗菌劑與普通的無機(jī)載體相容性差、難以負(fù)載的問題，并且粉末橡膠在負(fù)載了有機(jī)抗菌劑之后仍能保持粉末橡膠原有的特點(diǎn)，包括粒徑小，比表面積大，與樹脂相容性好的優(yōu)點(diǎn)，將其添加到熱塑性塑料中，可以有效提高有機(jī)抗菌劑的抗菌效率，延長(zhǎng)其時(shí)效性、耐水性。

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》提供了的抗菌熱塑性塑料組合物的制備方法，可以實(shí)現(xiàn)將熱塑性塑料和負(fù)載型抗菌劑等組分一次性共混擠出，可大大提高工作效率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)良好的混合分散效果和抗菌效果。

《一種抗菌熱塑性塑料組合物及其制備方法》制備的抗菌熱塑性塑料組合物具有顏色好、成本低、安全性高等優(yōu)點(diǎn)，其制備工藝簡(jiǎn)單、易于操作，適于工業(yè)化應(yīng)用。