一種阻燃增強聚丙烯板材的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種阻燃增強聚丙烯板材，包括抗菌阻燃面層；所述的抗菌阻燃面層由下述重量份的原料制備而成：PP樹脂90?110份、氫氧化鎂3?13份、PP?g?MAH 0.3?0.7份、無機抗菌劑1?5份、抗靜電劑0.5?1.5份。本發(fā)明阻燃增強聚丙烯板材，通過合理的配比，優(yōu)選出適合提高抗菌涂料抗菌性能的無機抗菌劑的種類及用量，提高了抗菌性能，并具有良好的抗靜電、阻燃性能，降低了施工難度，節(jié)約了施工時間。
【專利說明】
一種阻燃増強聚丙烯板材
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及塑料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種阻燃增強聚丙烯板材。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚丙烯(P〇yr〇pylene，PP)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、衛(wèi)生等包裝和日常 生活的各個領(lǐng)域中，是目前世界高分子材料中用量最大、增長速度最快的一類產(chǎn)品，主要是 由于其原料來源多、價格低、材料性能優(yōu)良、電絕緣性和化學穩(wěn)定性好，同時又具有易于加 工成型的優(yōu)點。雖然PP優(yōu)點較多，但也有其不足，主要表現(xiàn)為韌性、耐低溫、耐老化性能較 差，且成型收縮率大、易燃燒，同時由于其非極性的特點，使其與其它極性聚合物、無機填料 的相容性較差，從而限制了作為注塑、纖維、薄膜等制品的原料或?qū)Ｓ昧系膽?yīng)用。因此，為了 拓展PP的應(yīng)用領(lǐng)域，必須對PP進行改性，提高其性能。
[0003] 按改性中是否發(fā)生了化學反應(yīng)，可將聚丙烯的改性方法分為物理改性和化學改 性;按使用功能可分為共混增韌改性、填充增強改性、功能化改性和阻燃改性。聚丙烯的物 理改性主要通過加入其它聚合物、填料及相容劑，達到改善材料性能的目的，包括共混改 性、無機粒子增強增韌改性和阻燃改性等。聚烯烴共混物研究和應(yīng)用已得到了學術(shù)界與工 業(yè)界的廣泛關(guān)注和迅速發(fā)展。
[0004] 聚合物改性的最簡單的方法是無機粒子的填充改性。按尺寸大小，無機粒子可分 為微米粒子、納米粒子和晶須粒子三類。無機粒子的填充改性方法不僅能提高聚合物的剛 度、硬度、模量、沖擊韌性和熱變形溫度，還能降低成本。由于聚合物復合材料的強度和韌性 主要受填料粒子的粒徑、形狀、以及基體與粒子間的界面粘結(jié)強度的影響，因此采用界面增 韌劑或彈性體等與無機剛性粒子共同增強增韌PP，能有效提高材料韌性，同時使材料也具 有較高的強度，最終實現(xiàn)PP增強與增韌。由此通過將無機粒子的超細化、納米化和表面功能 化，使填料轉(zhuǎn)變?yōu)楣δ芴盍?，與彈性體協(xié)同增加聚合物的強度與韌性已成為聚合物/無機填 料復合材料的研究熱點。
[0005] 微米級無機剛性粒子改善PP的韌性，可在不降低其拉伸強度和剛性的同時，還能 提高材料抗沖性能和熱變形溫度。納米材料與技術(shù)從20世紀90年代開始興起，逐漸使無機 填料粒子向納米化和功能化方向發(fā)展。納米粒子填充聚合物必須實現(xiàn)納米粒子與聚合物在 納米尺度上的均勻分散，才能達到較好的增強、增韌效果。因此，采用納米粒子改性聚合物， 應(yīng)當進行適當?shù)谋砻嫣幚恚档土Ｗ拥谋砻婺?，并增加塑化過程中粒子與基體之間的界面 相互作用，提高機械剪切力，最終達到納米粒子均勻分散的效果。
[0006] 本發(fā)明提供了一種阻燃增強聚丙烯板材，強度高，并具有優(yōu)異的抗菌、抗靜電、阻 燃性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種阻燃增 強聚丙烯板材。
[0008] 本發(fā)明目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0009] -種阻燃增強聚丙烯板材，包括抗菌阻燃面層。
[0010]優(yōu)選地，所述的抗菌阻燃面層由下述重量份的原料制備而成:PP樹脂90-110份、氫 氧化鎂3-13份、PP-g-MAH 0.3-0.7份、無機抗菌劑1 -5份、抗靜電劑0.5-1.5份。
[0011]優(yōu)選地，所述的無機抗菌劑為氧化銅、硅酸鋅、氧化鋅中一種或多種的混合物。
[0012] 更優(yōu)選地，所述的無機抗菌劑由氧化銅、硅酸鋅、氧化鋅混合而成，所述氧化銅、硅 酸鋅、氧化鋅的質(zhì)量比為(1-3): (1-3): (1-3)。
[0013] 優(yōu)選地，所述的抗靜電劑為三(2-氨基乙基)胺、十八烷基三甲基氯化銨、雙十烷基 二甲基氯化銨中的一種或多種的混合物。
[0014] 更優(yōu)選地，所述的抗靜電劑由三(2-氨基乙基)胺、十八烷基三甲基氯化銨、雙十烷 基二甲基氯化銨混合而成，所述三(2-氨基乙基)胺、十八烷基三甲基氯化銨、雙十烷基二甲 基氯化銨的質(zhì)量比為(1-3): (1_3): (1-3)。
[0015] 優(yōu)選地，所述的阻燃增強聚丙烯板材由玻璃纖維增強層和覆蓋所述玻璃纖維增強 層上下兩表面的抗菌阻燃面層組成。
[0016] 優(yōu)選地，所述上下兩表面的抗菌阻燃面層的厚度各自為0 · 3mm-0 · 8mm;玻璃纖維增 強層的厚度為lmm-5mm〇
[0017] 優(yōu)選地，所述的玻璃纖維增強層，包括PP樹脂和玻璃纖維制備而成;所述的玻璃纖 維增強層可以制備或購買得到，可以由下述重量份的原料制備而成:PP樹脂90-110份、玻璃 纖維5-15份、氫氧化鋁1 -10份。
[0018] 本發(fā)明的阻燃增強聚丙烯板材，通過合理的配比，優(yōu)選出適合提高聚丙烯性能的 無機抗菌劑的種類及用量，提高了抗菌性能，并具有良好的抗靜電、阻燃性能，降低了施工 難度，節(jié)約了施工時間。
【具體實施方式】
[0019] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步的說明，以下所述，僅是對本發(fā)明的較佳實施 例而已，并非對本發(fā)明做其他形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示 的技術(shù)內(nèi)容加以變更為同等變化的等效實施例。凡是未脫離本發(fā)明方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明 的技術(shù)實質(zhì)對以下實施例所做的任何簡單修改或等同變化，均落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
[0020] 實施例中各原料介紹：
[0021] PP樹脂:CAS號:9003-07-0,采用中國石油化工股份有限公司茂名分公司生產(chǎn)的牌 號為N-T30S的聚丙烯樹脂。
[0022] PP-g-MAH，采用南京塑泰高分子科技有限公司生產(chǎn)的型號為g-5的PP-g-MAH。
[0023] 玻璃纖維，CAS號：65997-17-3，采用安徽丹鳳集團桐城玻璃纖維有限公司生產(chǎn)的 無堿玻璃纖維，玻璃纖維直徑為7μπι，長度為50mm。
[0024] 氫氧化鎂，CAS 號：1909-42-8，粒徑為 1-3μπι。
[0025] 氫氧化鋁，CAS 號：21645-51-2，粒徑為 1-3μπι。
[0026] 氧化銅，CAS號：1317-38-0，粒徑20-40nm。
[0027] 硅酸鋅，CAS 號：68611-47-2，粒徑 20-40nm。
[0028] 氧化鋅，CAS 號：1314-13-2，粒徑 20-40nm。
[0029]三（2-氨基乙基）胺，CAS 號：4097-89-6。
[0030] 十八烷基三甲基氯化銨，CAS號：112-03-8。
[0031] 雙十烷基二甲基氯化銨，CAS號:7173-51-5。
[0032] 實施例1
[0033]抗菌阻燃面層原料(重量份）：PP樹脂100份、氫氧化鎂8份、PP-g-MAHO. 4份、無機抗 菌劑3份、抗靜電劑0.6份。
[0034]所述的無機抗菌劑由氧化銅、硅酸鋅、氧化鋅按質(zhì)量比為1:1:1攪拌混合均勻得 到。
[0035] 所述的抗靜電劑由三（2-氨基乙基）胺、十八烷基三甲基氯化銨、雙十烷基二甲基 氯化銨按質(zhì)量比為1:1:1攪拌混合均勻得到。
[0036] 抗菌阻燃面層制備:將PP樹脂、氫氧化鎂、PP-g-MAH、無機抗菌劑、抗靜電劑混合至 均勻狀態(tài)，經(jīng)過擠出機制備成厚度為〇.5mm的抗菌阻燃面層。
[0037] 玻璃纖維增強層原料(重量份）:PP樹脂100份、玻璃纖維8份、氫氧化鋁5份。
[0038]玻璃纖維增強層制備：將PP樹脂、玻璃纖維、氫氧化鋁混合至均勻狀態(tài)，經(jīng)過擠出 機制備成厚度為3mm的玻璃纖維增強層。
[0039]阻燃增強聚丙烯板材制備:依次將抗菌阻燃面層、玻璃纖維增強層、抗菌阻燃面層 按順序鋪設(shè)好，通過雙鋼帶壓機(上海羅肯工業(yè)科技有限公司生產(chǎn)的復合材料雙鋼帶壓機） 加熱、加壓、冷卻成型;加熱區(qū)溫度設(shè)置是260°C，加壓輥壓力設(shè)置0.5MPa。得到實施例1的阻 燃增強聚丙烯板材。
[0040] 實施例2
[0041] 與實施例1基本相同，區(qū)別僅在于:所述的無機抗菌劑由硅酸鋅、氧化鋅按質(zhì)量比 為1:1攪拌混合均勻得到。得到實施例2的阻燃增強聚丙烯板材。
[0042] 實施例3
[0043] 與實施例1基本相同，區(qū)別僅在于:所述的無機抗菌劑由氧化銅、氧化鋅按質(zhì)量比 為1:1攪拌混合均勻得到。得到實施例3的阻燃增強聚丙烯板材。
[0044] 實施例4
[0045] 與實施例1基本相同，區(qū)別僅在于:所述的無機抗菌劑由氧化銅、硅酸鋅按質(zhì)量比 為1:1攪拌混合均勻得到。得到實施例4的阻燃增強聚丙烯板材。
[0046] 實施例5
[0047] 與實施例1基本相同，區(qū)別僅在于:所述的抗靜電劑由十八烷基三甲基氯化銨、雙 十烷基二甲基氯化銨按質(zhì)量比為1:1攪拌混合均勻得到。得到實施例5的阻燃增強聚丙烯板 材。
[0048] 實施例6
[0049]與實施例1基本相同，區(qū)別僅在于:所述的抗靜電劑由三(2-氨基乙基)胺、雙十烷 基二甲基氯化銨按質(zhì)量比為1:1攪拌混合均勻得到。得到實施例6的阻燃增強聚丙烯板材。 [0050] 實施例7
[0051]與實施例1基本相同，區(qū)別僅在于:所述的抗靜電劑由三(2-氨基乙基)胺、十八烷 基三甲基氯化銨按質(zhì)量比為1:1攪拌混合均勻得到。得到實施例7的阻燃增強聚丙烯板材。 [0052] 測試例1
[0053]對實施例1-7的抗菌阻燃面層的抗菌性能進行測試，采用常規(guī)微生物殺菌力檢測， 大腸桿菌ATYCC 25922、金黃色葡萄球菌ATCC 6538。具體測試結(jié)果見表1。
[0054]表1:抗菌阻燃面層的抗菌性能測試數(shù)據(jù)
[0055]
[0056]
[0057]比較實施例1與實施例2-4,在無機抗菌劑加入總量相同的情況下，實施例1(氧化 銅、硅酸鋅、氧化鋅復配)抗菌性能明顯優(yōu)于實施例2-4(氧化銅、硅酸鋅、氧化鋅中任意二者 復配）。比較實施例1與實施例5-7,在抗靜電劑加入總量相同的情況下，實施例1(三(2-氨基 乙基)胺、十八烷基三甲基氯化銨、雙十烷基二甲基氯化銨復配)抗菌性能明顯優(yōu)于實施例 5-7 (三（2-氨基乙基）胺、十八烷基三甲基氯化銨、雙十烷基二甲基氯化銨中任意二者復 配)。
[0058] 測試例2
[0059] 對實施例1-7抗菌阻燃面層的電阻率進行測試，按照GB/T 1410-2006進行。具體結(jié) 果見表2。
[0060] 表2:抗菌阻燃面層的抗靜電性能測試表
[0061]
[0062]~比較實施例1與實施例2-4,在無機抗菌劑加入總量相同的情況下，實施例1(氧化 銅、硅酸鋅、氧化鋅復配)抗靜電性能明顯優(yōu)于實施例2-4 (氧化銅、硅酸鋅、氧化鋅中任意二 者復配）。比較實施例1與實施例5-7,在抗靜電劑加入總量相同的情況下，實施例1(三(2-氨 基乙基)胺、十八烷基三甲基氯化銨、雙十烷基二甲基氯化銨復配)抗靜電性能明顯優(yōu)于實 施例5-7 (三(2-氨基乙基)胺、十八烷基三甲基氯化銨、雙十烷基二甲基氯化銨中任意二者 復配）。
【主權(quán)項】
1. 一種阻燃增強聚丙烯板材，其特征在于:包括抗菌阻燃面層； 所述的抗菌阻燃面層由下述重量份的原料制備而成:PP樹脂90-110份、氫氧化鎂3-13 份、PP-g-MAH 0.3-0.7份、無機抗菌劑1 -5份、抗靜電劑0.5-1.5份。2. 如權(quán)利要求1所述的阻燃增強聚丙烯板材，其特征在于：所述的無機抗菌劑為氧化 銅、硅酸鋅、氧化鋅中一種或多種的混合物。3. 如權(quán)利要求2所述的阻燃增強聚丙烯板材，其特征在于：所述的無機抗菌劑由氧化 銅、硅酸鋅、氧化鋅混合而成，所述氧化銅、硅酸鋅、氧化鋅的質(zhì)量比為(1 -3): (1 -3): (1 -3)。4. 如權(quán)利要求1-3中任一項所述的阻燃增強聚丙烯板材，其特征在于:所述的抗靜電劑 為三(2-氨基乙基)胺、十八烷基三甲基氯化銨、雙十烷基二甲基氯化銨中的一種或多種的 混合物。5. 如權(quán)利要求4所述的阻燃增強聚丙烯板材，其特征在于:所述的抗靜電劑由三(2-氨 基乙基）胺、十八烷基三甲基氯化銨、雙十烷基二甲基氯化銨混合而成，所述三（2-氨基乙 基)胺、十八烷基二甲基氯化銨、雙十烷基二甲基氯化銨的質(zhì)量比為（1 _3): (1_3): (1_3)。6. 如權(quán)利要求1-3中任一項所述的阻燃增強聚丙烯板材，其特征在于:所述的阻燃增強 聚丙烯板材由玻璃纖維增強層和覆蓋所述玻璃纖維增強層上下兩表面的抗菌阻燃面層組 成。7. 如權(quán)利要求6所述的阻燃增強聚丙烯板材，其特征在于:所述上下兩表面的抗菌阻燃 面層的厚度各自為0.3mm-0.8mm;玻璃纖維增強層的厚度為lmm-5mm。
【文檔編號】B32B17/04GK105837946SQ201610409979
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年6月13日
【發(fā)明人】高恒云
【申請人】上海金泛斯標識有限公司