CN106046551A - 一种玻纤增强聚丙烯组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种玻纤增强聚丙烯组合物及其制备方法，按重量份数计，包括如下组分：聚丙烯41份‑92份；玻璃纤维5份‑40份；相容剂1份‑10份；高疏水性助剂0.1份‑10份；抗菌剂0.05份‑1份。本发明通过选用在玻纤增强聚丙烯组合物配方中添加特定含量的高疏水性助剂和抗菌剂，能够从根本上改变玻纤增强聚丙烯组合物表面的极性，大大改善了玻纤增强聚丙烯组合物的疏水性能，并且提高该玻纤增强聚丙烯组合物的抗菌防霉性，使得该玻纤增强聚丙烯组合物具有很高的自洁净性，大幅度拓宽了玻纤增强聚丙烯材料的应用领域，提高了玻纤增强聚丙烯材料的应用层次。

Description

一种玻纤增强聚丙烯组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料改性领域，特别涉及一种玻纤增强聚丙烯组合物及其制备方法。
背景技术
聚丙烯作为一种通用塑料，进入了日常生活的各个角落，经过玻璃纤维改性的聚丙烯材料凭借其良好的刚性，在部分应用上取代了工程塑料。但是由于玻璃纤维和相容剂的加入，导致聚丙烯材料具有一定的吸水性，特别是在洗衣机、小家电等方面的应用过长时间后，该聚丙烯材料容易吸水沾污，更容易滋生细菌发霉等，大大限制了聚丙烯材料的选择和运用。
到目前为止，还未见通过分析玻纤增强聚丙烯材料吸水玷污的缺陷原因，从根本上改变玻纤增强聚丙烯材料表面的极性，从而改善玻纤增强聚丙烯材料的疏水性能和抗菌防霉性的相关文献报道，从而限制了玻纤增强聚丙烯材料的应用领域和应用层次。
发明内容
为了克服现有技术的不足与缺陷，本发明的首要目的是提供一种疏水性能和抗菌防霉性得到明显改善的玻纤增强聚丙烯组合物。
本发明的另一目的是提供上述玻纤增强聚丙烯组合物的制备方法。
本发明上述目的通过如下技术方案予以实现：
一种玻纤增强聚丙烯组合物，按重量份数计，包括如下组分：
聚丙烯 41份-92份；
玻璃纤维 5份-40份；
相容剂 1份-10份；
高疏水性助剂 0.1份-10份；
抗菌剂 0.05份-1份。
优选地，所述玻纤增强聚丙烯组合物，按重量份数计，包括如下组分：
聚丙烯 45份-80份；
玻璃纤维 8份-35份；
相容剂 1份-10份；
高疏水性助剂 0.5份-8份；
抗菌剂 0.1份-0.8份。
更优选地，所述玻纤增强聚丙烯组合物，按重量份数计，包括如下组分：
聚丙烯 50份-70份；
玻璃纤维 10份-30份；
相容剂 1份-10份；
高疏水性助剂 1份-5份；
抗菌剂 0.2份-0.6份。
发明人通过反复实验发现，通过对配方及各组分含量的合理筛选，即采用上述配方范围后，所得玻纤增强聚丙烯组合物才能同时具有明显改善的疏水性能和抗菌防霉性。当选择在该范围以外的比例，则不能同时满足上述疏水性能和抗菌防霉性同时达到较佳值。
其中，所述高疏水性助剂选自有机硅酮烷、环氧硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂中的一种或几种。
其中，所述抗菌剂选自无机抗菌剂和/或有机合成抗菌剂，优选为银离子无机抗菌剂。
其中，所述聚丙烯选自共聚聚丙烯和/或均聚聚丙烯。
其中，所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维，直径为11μm-15μm，长度为3mm-5mm。
其中，所述相容剂为极性单体接枝聚合物，所述聚合物选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-α-乙烯-辛烯共聚物中的一种或几种；所述极性单体选自马来酸酐及其衍生物、丙烯酸及其酯类衍生物中的一种或几种。
本发明所述的玻纤增强聚丙烯组合物，还包括0.05份-2份的热稳定剂和0.05份-1份的其它助剂；
所述热稳定剂选自酚类、胺类、亚磷酸酯类、半受阻酚类、丙烯酰基官能团与硫代酯的复合物类、杯芳烃类热稳定剂中的一种或几种；所述其它助剂选自硬脂酸钙、硬脂酸锌、芥酸酰胺中一种或几种。
一种上述玻纤增强聚丙烯组合物的制备方法，包括如下步骤：
按照配比将聚丙烯、相容剂、高疏水性助剂、抗菌剂和/或热稳定剂和/或其它助剂经长径比为36-40：1的双螺杆挤出机在200℃-230℃下熔融混合分散，玻璃纤维从侧喂料口处加入，挤出造粒，得到玻纤增强聚丙烯组合物。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明通过选用在玻纤增强聚丙烯组合物配方中添加特定含量的高疏水性助剂和抗菌剂，能够从根本上改变玻纤增强聚丙烯组合物表面的极性，大大改善了玻纤增强聚丙烯组合物的疏水性能，并且提高该玻纤增强聚丙烯组合物的抗菌防霉性，使得该玻纤增强聚丙烯组合物具有很高的自洁净性，大幅度拓宽了玻纤增强聚丙烯材料的应用领域，提高了玻纤增强聚丙烯材料的应用层次。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明，以下实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受下述实施例的限制。
本发明的实施例及对比例采用如下原料，但不仅限于这些原料：
聚丙烯（PP）：K1011，厂家为台化；
玻璃纤维：无碱玻璃纤维，直径为13μm，长度为4mm，厂家为巨石集团；
相容剂：马来酸酐接枝聚丙烯，PC-1，厂家为九江石化；
高疏水性助剂：有机硅酮烷，厂家为广州巴泰化工有限公司；
抗菌剂：银离子无机抗菌剂，厂家为日本富士；
热稳定剂：酚类热稳定剂，Irganox1010，厂家为巴斯夫；
亚磷酸酯类热稳定剂，Irganox168，厂家为巴斯夫；
其它助剂：硬脂酸钙，厂家为汽巴；
各性能指标的测试方法：
疏水性能测试：将样料注塑成100*100*3mm的方板，测试材料与水的接触角（θ角）；
抗菌防霉性测试：将样料注塑成100*100*3mm的方板，按照ISO 22196测试材料的抗菌率（%）。
实施例1-13及对比例1-5：玻纤增强聚丙烯组合物的制备
按表1的配比将聚丙烯、相容剂、高疏水性助剂、抗菌剂和/或热稳定剂和/或其它助剂经长径比为36-40：1的双螺杆挤出机在200℃-230℃下熔融混合分散，玻璃纤维从侧喂料口处加入，挤出造粒，得到玻纤增强聚丙烯组合物；所得玻纤增强聚丙烯组合物经制样后测试其疏水性和抗菌率，具体测试数据见表1。
表1 实施例1-13及对比例1-5的各组分配比（重量份）及各性能测试结果
续表1

Claims (10)

1.一种玻纤增强聚丙烯组合物，按重量份数计，包括如下组分：
聚丙烯 41份-92份；
玻璃纤维 5份-40份；
相容剂 1份-10份；
高疏水性助剂 0.1份-10份；
抗菌剂 0.05份-1份。
2.根据权利要求1所述的玻纤增强聚丙烯组合物，其特征在于，所述玻纤增强聚丙烯组合物，按重量份数计，包括如下组分：
聚丙烯 45份-80份；
玻璃纤维 8份-35份；
相容剂 1份-10份；
高疏水性助剂 0.5份-8份；
抗菌剂 0.1份-0.8份。
3.根据权利要求1所述的玻纤增强聚丙烯组合物，其特征在于，所述玻纤增强聚丙烯组合物，按重量份数计，包括如下组分：
聚丙烯 50份-70份；
玻璃纤维 10份-30份；
相容剂 1份-10份；
高疏水性助剂 1份-5份；
抗菌剂 0.2份-0.6份。
4.根据权利要求1-3任一项所述的玻纤增强聚丙烯组合物，其特征在于，所述高疏水性助剂选自有机硅酮烷、环氧硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂中的一种或几种。
5.根据权利要求1-3任一项所述的玻纤增强聚丙烯组合物，其特征在于，所述抗菌剂选自无机抗菌剂和/或有机合成抗菌剂，优选为银离子无机抗菌剂。
6.根据权利要求1-3任一项所述的玻纤增强聚丙烯组合物，其特征在于，所述聚丙烯选自共聚聚丙烯和/或均聚聚丙烯。
7.根据权利要求1-3任一项所述的玻纤增强聚丙烯组合物，其特征在于，所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维，直径为11μm-15μm，长度为3mm-5mm。
8.根据权利要求1-3任一项所述的玻纤增强聚丙烯组合物，其特征在于，所述相容剂为极性单体接枝聚合物，所述聚合物选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-α-乙烯-辛烯共聚物中的一种或几种；所述极性单体选自马来酸酐及其衍生物、丙烯酸及其酯类衍生物中的一种或几种。
9.根据权利要求1-3任一项所述的玻纤增强聚丙烯组合物，其特征在于，还包括0.05份-2份的热稳定剂和0.05份-1份的其它助剂；所述热稳定剂选自酚类、胺类、亚磷酸酯类、半受阻酚类、丙烯酰基官能团与硫代酯的复合物类、杯芳烃类热稳定剂中的一种或几种；所述其它助剂选自硬脂酸钙、硬脂酸锌、芥酸酰胺中一种或几种。
10.一种如权利要求1-9中任一项所述的玻纤增强聚丙烯组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
按照配比将聚丙烯、相容剂、高疏水性助剂、抗菌剂和/或热稳定剂和/或其它助剂经长径比为36-40：1的双螺杆挤出机在200℃-230℃下熔融混合分散，玻璃纤维从侧喂料口处加入，挤出造粒，得到玻纤增强聚丙烯组合物。
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