專利名稱：一種抗菌聚丙烯材料及其制備方法
一種抗菌聚丙烯材料及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于高分子材料改性技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抗菌聚丙烯材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平的提高，抗菌意識的增強，抗菌材料得到越來越多的應(yīng)用，尤其 在家電領(lǐng)域。因丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABQ材料表面光澤度好，目前大多數(shù)小 家電采用其制備，但是成本相對較高。
聚丙烯具有生產(chǎn)成本低，綜合力學(xué)性能好，無毒、質(zhì)輕、耐腐蝕、易于加工和回收等 特點，因此得到了廣泛的應(yīng)用。但是，聚丙烯無光澤，和其他塑料一樣易被各種有害細(xì)菌污 染，在濕度適合的情況下，更易繁殖細(xì)菌。通過添加抗菌劑改性聚丙烯能夠解決此問題。目 前常用的塑料抗菌劑有機(jī)抗菌劑和無機(jī)抗菌劑二類。有機(jī)抗菌劑主要有醚類、苯酚類、聯(lián)苯 醚類、季銨鹽類、噻唑類化合物等，其特點是殺菌速度快、抗菌譜廣，但耐熱性能差，抗菌有 效期短。無機(jī)抗菌劑主要為銀、鋅等離子及其化合物或絡(luò)合物，其特點是耐熱性好，抗菌譜 廣，安全性高，抗菌有效期長等。但銀系抗菌劑顏色穩(wěn)定性差，使用過程中會變色，而且不能 使聚丙烯中的抗菌成分分散均勻，抗菌效果不能持久。發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，提供一種抗菌聚丙烯材料及其制備方法，旨在解決聚丙烯材料光澤度 差、易生細(xì)菌的問題。

4中抗菌聚丙烯材料，其包括按照重量百分比的如下組分聚丙烯 硫酸鋇母粒
抗菌母粒
白油
分散劑
成核劑
抗氧劑
64. 0-43. 6% ；30. 0-50. 0% ； 5. 0% ； 0. 3% ； 0. 2-0. 4% ； 0. 3% ； 0. 2-0. 4%。以及，一種抗菌聚丙烯材料的制備方法，其包括如下步驟 按照重量百分比選取原料，所述原料包括聚丙烯64. 0-43.6 %，硫酸鋇母粒 30. 0-50. 0 %，抗菌母粒5. 0 %，白油0. 3 %，分散劑0. 2-0. 4 %，成核劑0. 3 %，抗氧劑 0. 2-0. 4%。
將所述原料混合均勻得混合原料；
將上述混合原料進(jìn)行擠出，造粒，獲得所述抗菌聚丙烯材料。
本發(fā)明實施例的抗菌聚丙烯材料，同時具有高光澤表面和抗菌作用，這種材料可 以部分替代現(xiàn)有的應(yīng)用于小家電的ABS材料，能達(dá)到高光澤表面效果，價格比ABS更有競爭優(yōu)勢，同時還具有抗菌的效果，更符合現(xiàn)代人健康環(huán)保的生活理念。


圖1是本發(fā)明實施例的抗菌聚丙烯材料的制備方法流程圖。
硫酸鋇母粒
抗菌母粒
白油
分散劑
成核劑
抗氧劑具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明實施例的抗菌聚丙烯材料，其包括按照重量百分比的如下組分
聚丙烯64.0-43.6%;30. 0-50. 0% ； 5. 0% ； 0. 3% ； 0. 2-0. 4% ； 0. 3% ； 0. 2-0. 4%。
優(yōu)選地，所述聚丙烯為熔體流動速率大于15g/10min的均聚聚丙烯，其熔體流動 速率按照ASTMD-1238標(biāo)準(zhǔn)測試。
所述硫酸鋇母粒為硫酸鋇含量為90 %的母粒。
所述抗菌母粒為納米銀抗菌母粒。
具體地，所述分散劑為酰胺類高性能潤滑分散劑。分散劑可以吸附于固體顆粒的 表面，使凝聚的固體顆粒表面易于濕潤，在固體顆粒的表面形成吸附層，使固體顆粒表面的 電荷增加，提高形成立體阻礙的顆粒間的反作用力；此外，其還可以使固體粒子表面形成雙 分子層結(jié)構(gòu)，外層分散劑極性端與水有較強親合力，增加了固體粒子被水潤濕的程度，固體 顆粒之間因靜電斥力而遠(yuǎn)離；最后，分散劑還能夠使體系均勻，懸浮性能增加，不沉淀，使整 個體系物化性質(zhì)一樣。
所述成核劑為山梨醇類成核劑。聚丙烯沿著山梨醇類成核劑表面外延生長，山梨 醇類成核劑能夠加快聚丙烯熔體無軌線團(tuán)向螺旋結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變并對螺旋結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定作用，山 梨醇成核劑和聚丙烯螺旋結(jié)構(gòu)之間具有較強的范德華力，改善聚丙烯結(jié)晶性能，提高聚丙 烯的透明度和光澤性。
抗氧劑用量不同，對聚丙烯抗氧性能影響也不一樣。隨著抗氧劑用量的增加，聚丙 烯抗氧化性能提高，但超過一定量時，聚丙烯抗氧化性能增加不明顯。所以應(yīng)采用適量的 抗氧劑，以達(dá)到最佳的抗氧效果。優(yōu)選地，所述抗氧劑由四[β _(3，5-二叔丁基4-羥基苯 基)丙酸]季戊四醇酯和亞磷酸三0，4-二叔丁基苯基)酯按重量比1 (1 幻復(fù)配得 到。受阻酚類抗氧劑與酯類抗氧劑配合組成的復(fù)合抗氧劑，具有良好的協(xié)同穩(wěn)定效果，選擇 后續(xù)合適的擠出溫度，采用抗氧劑母料的混合方式，可提高聚丙烯的抗降解效果、耐熱性能 和加工穩(wěn)定性。
請參閱圖1，顯示本發(fā)明實施例的抗菌聚丙烯材料的制備方法，該方法包括如下步4驟Sol按照重量配比選取原料，所述原料聚丙烯64．o一43．6％，硫酸鋇母粒
30．o一50．o％，抗菌母粒5．o％，白油o．3％，分散劑o．2一o．4％，成核劑o．3％，抗氧劑
o．2一o．4％S02將所述原料混合均勻得混合原料； S03將上述混合原料進(jìn)行擠出，造粒，獲得所述抗菌聚丙烯材料。步驟Sol中，所有物料稱量準(zhǔn)確，精確至o．OOl千克，放入相應(yīng)的物料袋中并且做
好標(biāo)示。步驟S02具體為，將稱量好的的各原料加入低速混合器中，充分混合3—5min，得
混合原料。步驟S03中，將混合原料熔融擠出，造粒。優(yōu)選采用雙螺桿擠出機(jī)擠出。該混合
物料在雙螺桿擠出機(jī)中各段的溫度分別優(yōu)選為一區(qū)喂料段溫度200—205℃，二區(qū)壓縮段
溫度為2lo一215℃，三區(qū)計量段溫度215—220℃，四區(qū)機(jī)頭溫度215—220℃；停留時間
3—4min，壓力為12一18M[’a。
以下通過具體配方和制備方法的實施例來說明上述抗菌聚丙烯材料及其制備方法。
實施例l 本實施例的抗菌聚丙烯材料的組分及其重量百分含量為 聚丙烯64％； 硫酸鋇母粒30．o％； 抗菌母粒5％； 白油o．3％； 分散劑o．2％； 成核劑o．3％；抗氧劑o．2％。
其中，聚丙烯為茂名石化的PP V30(；；抗菌母粒是納米銀抗菌母粒，無毒無刺激性，
添加量在5％時抗菌率能達(dá)到99％；硫酸鋇母粒的硫酸鋇含量達(dá)到90％；分散劑為uS一2A；
成核劑為山梨酸成核劑390；抗氧劑為四[3一(3，5一二叔丁基一4一羥基苯基)丙酸]季戊四
醇酯和亞磷酸三(2，4一二叔丁基苯酯)，選用Ciba公司生產(chǎn)，商品牌號分別為工rgan。Xlolo
矛口工rgan。X168。將上述物料加入到低速混合器中，充分混合3min，再將混合好的物料加入到雙螺
桿擠出機(jī)的料斗中，設(shè)置螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)溫度200℃；二區(qū)215℃；三
區(qū)220℃；四區(qū)225℃；機(jī)頭220℃；停留時間3min。壓力為15M[’a。經(jīng)熔融共混，擠出造
粒得抗菌聚丙烯材料。實施例2 本實施例的抗菌聚丙烯材料的組分及其重量百分含量為聚丙烯53．8％；硫酸鋇母粒40．o％； 抗菌母粒5％；
白油0. 3% 0. 3% 0. 3%0. 3%o
分散劑
成核劑
抗氧劑
其中，聚丙烯為茂名石化的PP V30G ；抗菌母粒是納米銀抗菌母粒，無毒無刺激性， 添加量在5%時抗菌率能達(dá)到99%;硫酸鋇母粒的硫酸鋇含量達(dá)到90%;分散劑為TAS-2A ； 成核劑為山梨酸成核劑390;抗氧劑為四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四 醇酯和亞磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯酯)，選用Ciki公司生產(chǎn)，商品牌號分別為IrganoxlOlO 禾口 Irganox168 ο
將上述物料加入到低速混合器中，充分混合3min，再將混合好的物料加入到雙螺 桿擠出機(jī)的料斗中，設(shè)置螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)溫度205°C ；二區(qū)215°C ；三 區(qū)220°C ；四區(qū)225°C ；機(jī)頭220°C ；停留時間％iin。壓力為15MPa。經(jīng)熔融共混，擠出造 粒得抗菌聚丙烯材料。
實施例3
本實施例的抗菌聚丙烯材料的組分及其重量百分含量為
聚丙烯43.6%;
硫酸鋇母粒50.0%;
抗菌母粒5% ；
白油0.3%;
分散劑0.4%;
成核劑0.3%;
抗氧劑0.4%。
其中，聚丙烯為茂名石化的PP V30G ；抗菌母粒是納米銀抗菌母粒，無毒無刺激性， 添加量在5%時抗菌率能達(dá)到99%;硫酸鋇母粒的硫酸鋇含量達(dá)到90%;分散劑為TAS-2A ； 成核劑為山梨酸成核劑390;抗氧劑為四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四 醇酯和亞磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯酯)，選用Ciki公司生產(chǎn)，商品牌號分別為IrganoxlOlO 禾口 Irganoxl68。
將上述物料加入到低速混合器中，充分混合5min，再將混合好的物料加入到雙螺 桿擠出機(jī)的料斗中，設(shè)置螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)溫度205°C ；二區(qū)210°C ；三 區(qū)215°C ；四區(qū)225°C ；機(jī)頭220°C ；停留時間％iin。壓力為15MPa。經(jīng)熔融共混，擠出造 粒得抗菌聚丙烯材料。
性能測試
對實施例1至實施例3得到的抗菌聚丙烯材料進(jìn)行性能測試。
其中，拉伸強度按ASTM D-638標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗。試樣類型為I型，樣條尺寸(mm) (176 士 2)(長)X (12. 6 士0. 2)(端部寬度)X (3. 05 士0. 2)(厚度)，拉伸速度為 50mm/min。
懸臂梁缺口沖擊強度按ASTM D-256標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗。試樣類型為I型，試樣尺寸 (mm) (63 士 2) X (12. 45 士 0. 2) X (3. 1 士 0. 2)；
抗菌性能檢測參照中華人民共和國輕工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QB/T2591-2003用貼膜法，考察 樣品Mh的抑菌率，菌落總數(shù)的測定參照GB/T4789. 2-2003計數(shù)。將已注塑好的抗菌樣板制成50mmX50mm。抗菌率的計算式如下
R(% ) = (B-C)/BX 100
式中R-抗菌率，
B-空白對照樣品平均回收菌數(shù)，cfu/片；
C-抗菌塑料樣品平均回收菌數(shù)，cfu/片。
熔融指數(shù)按照ASTM D1238測試。
實施例1至實施例3配方及材料性能見表1
表 權(quán)利要求
1.一種抗菌聚丙烯材料，其特征在于，其包括按照重量百分比的如下組分聚丙烯64.o一43.6％；硫酸鋇母粒30.o一50.o％；抗菌母粒5.o％；白油o.3％；分散劑o.2一o.4％；成核劑o.3％；抗氧劑o.2一o.4％。
2.如權(quán)利要求l所述的抗菌聚丙烯材料，其特征在于，所述聚丙烯為熔體流動速率大于15g／lomin的聚丙烯均聚物。
3.如權(quán)利要求l所述的抗菌聚丙烯材料，其特征在于，所述硫酸鋇母粒中硫酸鋇的重量百分比為90％。
4.如權(quán)利要求l所述的抗菌聚丙烯材料，其特征在于，所述抗菌母粒為納米銀抗菌母粒。
5.如權(quán)利要求l所述的抗菌聚丙烯材料，其特征在于，所述分散劑為酰胺類高性能潤滑分散劑。
6.如權(quán)利要求l所述的抗菌聚丙烯材料，其特征在于，所述成核劑為山梨醇類成核劑。
7.如權(quán)利要求l所述的抗菌聚丙烯材料，其特征在于，所述抗氧劑由四[p一(3，5一二叔丁基4一羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和亞磷酸三(2，4一二叔丁基苯基)酯按照按重量之比為l—l／3復(fù)配得到。
8.如權(quán)利要求l所述的抗菌聚丙烯材料，其特征在于，所述抗菌聚丙烯材料包括重量百分比的如下組分聚丙烯53.8％；硫酸鋇母粒40％；抗菌母粒5.o％；白油o.3％；分散劑o.3％；成核劑o.3％；抗氧劑o.3％。
9.一種抗菌聚丙烯材料的制備方法，其包括如下步驟按照重量百分比選取原料，所述原料包括聚丙烯64.o一43.6％，硫酸鋇母粒30.o一50.o％，抗菌母粒5.o％，白油o.3％，分散劑o.2一o.4％，成核劑o.3％，抗氧劑o.2一o.4％將所述原料混合均勻得混合原料；將上述混合原料進(jìn)行擠出，造粒，獲得所述抗菌聚丙烯材料。
10.如權(quán)利要求9所述的抗菌聚丙烯材料，其特征在于，所述擠出是采用雙螺桿擠出機(jī)擠出，所述雙螺桿擠出機(jī)的的各段設(shè)置為一區(qū)喂料段溫度為205℃；二區(qū)壓縮段溫度為215℃；三區(qū)計量段溫度為220℃；四區(qū)機(jī)頭溫度為225℃；機(jī)頭220℃；停留時間4min，壓力為15Mr，a。
全文摘要
本發(fā)明提供一種抗菌聚丙烯材料，其包括按照重量百分比的如下組分聚丙烯64.0-43.6％，硫酸鋇母粒30.0-50.0％，抗菌母粒5.0％，白油0.3％，分散劑0.2-0.4％，成核劑0.3％，抗氧劑0.2-0.4％。本發(fā)明還提供一種抗菌聚丙烯材料的制備方法。所述抗菌聚丙烯材料能達(dá)到高光澤表面效果，價格比其他材料更有競爭優(yōu)勢，同時還具有抗菌的效果，符合現(xiàn)代人健康環(huán)保的生活理念。
文檔編號C08L23/12GK102040776SQ201010614628
公開日2011年5月4日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者徐東, 徐永, 楊秋會 申請人:深圳市科聚新材料有限公司