CN101205329A - 高效抗菌聚丙烯母粒及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高效抗菌聚丙烯母粒及其制备方法，其特征在于组分重量百分比为：聚丙烯60－84％，抗菌剂10－30％，相容剂5－10％，分散剂0.1－2％，抗氧剂0.1－1％。本发明的制备方法是采用一步法工艺，将上述组分按比例放入高混机中混合2－5分钟，然后用螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在160－220℃，螺杆转数在180－600转/分，本发明的优点是具有良好的分散性和相容性，可以与多种树脂进行共混注塑，添加量小，抗菌效果持久，可以长达20年，适用于各种食品器具用的抗菌材料制品。

Description

高效抗菌聚丙烯母粒及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高效抗菌聚丙烯母粒及其制备方法，在较低添加量下具有长效的抗菌功效，可用于制造具有抗菌性能的聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯类制品，属聚合物改性技术领域。
技术背景
聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯以及苯乙烯-丁二烯-丙烯晴等材料被广泛地应用于与冰箱、空调、各种食品器具、化妆品容器或玩具制品。随着人们对健康和回归自然意识的逐渐提高，对这些产品的洁净度要求也越来越高，聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯以及苯乙烯-丁二烯-丙烯晴等材料本身并不具备抗菌，抗霉的作用，而直接添加抗菌粉剂具有分散不良的缺点，制品表面有抗菌效果不一致的情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在较低添加量下具有长效的抗菌性能，且相容性和分散性很好的高效抗菌聚丙烯母粒及其制备方法。
为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种高效抗菌聚丙烯母粒，其特征在于，由以下重量百分比原料组成：聚丙烯60-84％，抗静电剂10-30％，相容剂5-10％，分散剂0.1-2％，抗氧剂0.1-1％。
所述的聚丙烯为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯，可以是其中任一种单一组分，也可以是混合组分，均聚聚丙烯和共聚聚丙烯混合组分比例为0.1％-99.9％，其熔融指数为0.8-40g/10min；所述的抗菌剂为含银离子的玻璃类无机粉剂，为载银羟基磷酸锆钠，粒径为3-10μm；所述的相容剂为聚丙烯接枝不饱和酸或者酸酐的接枝聚合的低聚物，为PP-g-MAH，其熔融指数为1-150g/10min，接枝率为0.5-1％。所述的分散剂为有机蜡或硬脂酸酰胺，可以是其中任一种单一组分，也可以是混合组分，有机蜡和硬脂酸酰胺，混合组分比例为0.1％-99.9％；所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或与亚磷酸酯类抗氧剂复配，其受阻酚类抗氧剂为1010，受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂复配为1∶1的1010/168。
一种高效抗菌聚丙烯母粒的制备方法，其特征在于，采用一步法工艺，其方法为：
a)按重量百分比秤取原料；
b)将所有原料放入高混机中混合2-5分钟；
c)出料；
d)将混合的原料置于螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在160-220℃，螺杆转数在180-600转/分。
聚丙烯(PP)价廉、质轻，耐腐蚀、具有良好的加工性、力学均衡性好、应用范围广，在通用树脂中有最好的耐热性，广泛应用于家用电器、汽车部件和电子电气元件。
抗菌剂是无机玻璃粉剂，与聚丙烯有良好的相容性，属于银离子型抗菌剂，具有良好的抗菌效果，且抗菌周期较长。
由于聚丙烯树脂与其他树脂的相容性不一致，影响了母粒在其他树脂中的应用，相容剂的加入可以提高聚丙烯和其他树脂的相容性，使它应用范围更加广泛，同时也提高了抗菌剂本身与聚丙烯的结合力。
分散剂可以提高抗菌剂和其他添加剂的分散均一性，使材料具有一致的抗菌性能；抗氧剂使抗菌聚丙烯母粒在加工过程中有良好的加工稳定性，避免色泽、性能发生变化。
本发明的优点是使用时添加量小，为1.0-5.0％，长效稳定，抗菌效果好，金色葡萄球菌和大肠杆菌灭菌率为100％，银离子释放周期较长，可保证抗菌效果长期有效。
具体实施方案
下面结合实施例，对本发明作进一步详细说明：
实施例
以均聚聚丙烯为基体树脂，抗菌剂为银离子玻璃粉剂，以聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)为相容剂，以聚乙烯蜡为分散剂，以1010为抗氧剂。
表1：配比1和配比2
  原料名称   重量百分比(％)配比1   重量百分比(％)配比2
  聚丙烯   83   66.5
  抗菌剂   10   25
  相容剂   5   6
  聚乙烯蜡   1.5   2
  1010   0.5   0.5
将上述组分按比例放入高混机中混合2-5分钟，然后用螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在160-220℃，螺杆转数在180-600转/分，制得一种高效抗菌聚丙烯母粒。
配比1和配比2所制得的高效抗菌聚丙烯母粒按不同配比添加到聚乙烯板材上(板材A和板材B)，测试聚乙烯板材的灭菌效率。测试标准按JISZ2801：2000
(表2)
  板材A   板材B
  配比1母粒   添加量3％   --
  配比2母粒   --   添加量1％
  灭菌率   100％   100％
与常规的抗菌材料的比较(表3)
  本方法   常规方法
配方比较   简单，各种树脂与本方法制得的母粒直接添加   复杂，树脂与包括抗菌剂在内的多种助剂共混
  制作工艺   简单   复杂
  分散性   好   一般
灭菌效果 灭菌效果长期有效   灭菌效果在短期内迅速降低

Claims (9)

1.一种高效抗菌聚丙烯母粒，其特征在于，由以下重量百分比原料组成：聚丙烯60-85％，抗菌剂10-30％，相容剂5-10％，分散剂0.1-2％，抗氧剂0.1-1％。
2.根据权利要求1所述的高效抗菌聚丙烯母粒，其特征在于，所述的聚丙烯为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯，可以是其中任一种单一组分，也可以是混合组分，混合组分比例为0.1％-99.9％，其熔融指数为0.8-40g/10min。
3.根据权利要求1所述的高效抗菌聚丙烯母粒，其特征在于，所述的抗菌剂为含银离子的玻璃类无机粉剂，载银羟基磷酸锆钠，粒径为3-10μm。
4.根据权利要求1所述的高效抗菌聚丙烯母粒，其特征在于，所述的相容剂为聚丙烯接枝不饱和酸或者酸酐的接枝聚合的低聚物，为PP-g-MAH，其熔融指数为1-150g/10min，接枝率为0.5-1％。
5.根据权利要求1所述的高效抗菌聚丙烯母粒，其特征在于，所述的分散剂为有机蜡或硬脂酸酰胺，可以是其中任一种单一组分，也可以是混合组分。
6.根据权利要求1所述的高效抗菌聚丙烯母粒，其特征在于，所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或与亚磷酸酯类抗氧剂复配。
7.根据权利要求6所述的高效抗菌聚丙烯母粒，其特征在于，所述受阻酚类抗氧剂为1010。
8.根据权利要求6所述的高效抗菌聚丙烯母粒，其特征在于，所述受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂复配为1∶1的1010/168。
9.根据权利要求1所述的高效抗菌聚丙烯母粒的制备方法，其特征在于，采用一步法工艺，其方法为：
a)按重量百分比秤取原料；
b)将所有原料放入高混机中混合2-5分钟；
c)出料；
d)将混合的原料置于螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在160-220℃，螺杆转数在180-600转/分。
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