CN106188841A - 一种玻纤增强抗菌pp塑料母粒及其制备方法 - Google Patents

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王岩岩
林琳
张春明
金彩虹
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Abstract

本发明公开了一种玻纤增强抗菌PP塑料母粒及其制备方法，该塑料母粒由以下重量份组分组成：抗氧剂0.1～5份，液体石蜡1～10份，偶联剂0.1～1份，抗菌剂0.1～1份，玻纤1～30份，相容剂1～10份，聚丙烯树脂40～100份。本发明所述一种玻纤增强抗菌PP塑料及其制备方法，通过合理的配比，优选出适合提高PP力学性能的玻纤含量、抗菌剂的含量，提高了PP塑料的机械强度且使其兼具优异的抗菌性能。制备方法包括原料预处理、混料、挤出造粒。本发明公开的玻纤增强抗菌PP塑料母粒具有生产工艺简单，通用性强，加工性好及可连续规模化生产等优点。

Description

一种玻纤增强抗菌PP塑料母粒及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高分子复合材料技术领域。具体涉及一种玻纤增强抗菌PP塑料母粒及其制备方法。
背景技术
聚丙烯已经被广泛应用于工业、农业、医疗、卫生等包装和日常生活的各个领域中，是目前世界高分子材料中用量最大、增长速度最快的一类产品，主要是由于其原料来源多、价格低、材料性能优良、电绝缘性和化学稳定性好，同时又具有易于加工成型的优点。虽然PP优点较多，但也有其不足，主要表现为强度、韧性、耐老化性能较差等，因此，为了拓宽PP的应用范围，使其应用于对机械性能要求高的领域，须对PP进行增强改性，提高其性能。玻纤增强的聚丙烯，具有高强度、高刚度、低密度、低翘曲蠕变性、抗动态疲劳等优异性能，因其性价比高，广泛应用于汽车、家电等结构零部件。
由于日常所接触到的PP塑料制品，如：电话、电脑、洗衣机、冰箱、电源开关、公交扶手、切菜板、马桶等大多数不具备抗菌功能，细菌很容易粘附在塑料制品表面繁殖传播，给人们的健康带来较大困扰，这就要求我们日常所使用的塑料制品具有抗菌防霉的功能。抗菌塑料大多是通过在原料中添加抗菌剂来赋予塑料抗菌性能。塑料常用的抗菌剂主要包括有机、无机、天然三大系列，由于无机抗菌剂具有抗菌时效长、耐高温的特点，能够适应塑料加工，被广泛应用于抗菌塑料中。
目前，增强PP塑料和抗菌PP塑料的研究开发均在进行，但将较高的机械性能和优异的抗菌性能同时赋予PP塑料的研究却鲜有报道。本专利提出利用玻纤和抗菌剂做复合添加剂，使PP塑料的拉伸强度提高了2.6倍，且使其兼具优异的抗菌性能。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明提供了一种玻纤增强抗菌PP塑料母粒及其制备方法，母粒强度高，并具有优异的抗菌性能。可用于汽车内饰件如仪表板、立柱、杂物箱、门板等，外饰件如保险杠、防擦条、扰流板等。
一种玻纤增强抗菌PP塑料母粒的制备方法，其特征在于，由以下重量份组分组成：抗氧剂0.1～5份，液体石蜡1～10份，偶联剂0. 1～1份，抗菌剂0.1～1份，玻纤1～30份，相容剂1～10份，聚丙烯树脂40～100份，其步骤包括：
（1）预处理玻纤，将玻纤浸渍于硅烷偶联剂的水溶液中，30min中后将水溶液倒掉，置于100℃烘箱内干燥4h；
（2）根据质量比分别称取抗氧剂、抗菌剂混合成均匀粉末；
（3）将均匀粉末、液体石蜡、相容剂、聚丙烯树脂再次混合均匀；
（4）将混合后的原料从主喂料口加入双螺杆挤出机，处理后的玻纤由侧喂料口加入挤出机，共混挤出加工后，切粒，低温干燥得到最终产品。
所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂复合剂。
所述偶联剂为硅烷偶联剂KH-570。
所述抗菌剂为含银离子、锌离子的无机抗菌剂。
所述玻纤为短玻纤，长度为3～6mm。
所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯。
所述步骤d中设定双螺杆挤出机加工温度为130～230℃，主机转速50～250 rpm，主喂料转速5～25 rpm，侧喂料转速为1～15 rpm。
一种玻纤增强抗菌PP塑料母粒，其特征在于，根据上述任一所述方法制备得到。
本发明玻纤增强抗菌PP塑料母粒有益效果在于：
1.本发明玻纤增强抗菌PP塑料母粒兼具较高的机械强度和优异的抗菌性能，拓宽了PP塑料的应用范围。
2.本发明玻纤增强抗菌PP塑料母粒具有工艺简单，分散性好，耐温性好、抗菌防霉性好和无环境污染、可连续性规模化工业生产等特点，所获得的塑料制品具有抗菌长效快速的优异性能。
具体实施方式
本发明下面通过具体实例进行详细的描述，但是本发明的保护范围不受限于这些实施例子。
实施例1：一种玻纤增强抗菌PP塑料母粒，由以下重量份组分组成：抗氧剂0.2份，液体石蜡1份，硅烷偶联剂0.5份，抗菌剂0.5份，玻纤20份，相容剂5份，聚丙烯树脂70份。制备时，首先预处理玻纤，将玻纤浸渍于硅烷偶联剂KH570的水溶液中，30min中后将水溶液倒掉，置于100℃烘箱内干燥4h。将抗氧剂、抗菌剂混合成均匀粉末后与液体石蜡、相容剂、聚丙烯树脂再次混合均匀，从主喂料口加入双螺杆挤出机，将处理后的玻纤由侧喂料口加入挤出机进行挤出加工，双螺杆挤出机主要加工温度为200℃，主机转速200rpm，主喂料转速18 rpm，侧喂料转速为8 rpm，切粒，低温干燥。取本实施例制得的玻纤增强抗菌PP塑料母粒分别注塑成塑料样条和样板，测试该塑料的主要机械性能和抗菌性能，结果分别如下表1、表2所示。
实施例2：一种玻纤增强抗菌PP塑料母粒，由以下重量份组分组成：抗氧剂0.3份，液体石蜡2份，硅烷偶联剂0.3份，抗菌剂0.8份，玻纤15份，相容剂8份，聚丙烯树脂80份。制备时，首先预处理玻纤，将玻纤浸渍于硅烷偶联剂KH570的水溶液中，30min中后将水溶液倒掉，置于100℃烘箱内干燥4h。将抗氧剂、抗菌剂混合成均匀粉末后与液体石蜡、相容剂、聚丙烯树脂再次混合均匀，从主喂料口加入双螺杆挤出机，将处理后的玻纤由侧喂料口加入挤出机进行挤出加工，双螺杆挤出机主要加工温度为210℃，主机转速180 rpm，主喂料转速15 rpm，侧喂料转速为8 rpm，切粒，低温干燥。取本实施例制得的玻纤增强抗菌PP塑料母粒分别注塑成塑料样条和样板，测试该塑料的主要机械性能和抗菌性能，结果分别如下表1、表2所示。
实施例3：一种玻纤增强抗菌PP塑料母粒，由以下重量份组分组成：抗氧剂0.15份，液体石蜡2份，硅烷偶联剂0.6份，抗菌剂1份，玻纤30份，相容剂6份，聚丙烯树脂75份。制备时，首先预处理玻纤，将玻纤浸渍于硅烷偶联剂KH570的水溶液中，30min中后将水溶液倒掉，置于100℃烘箱内干燥4h。将抗氧剂、抗菌剂混合成均匀粉末后与液体石蜡、相容剂、聚丙烯树脂再次混合均匀，从主喂料口加入双螺杆挤出机，将处理后的玻纤由侧喂料口加入挤出机进行挤出加工，双螺杆挤出机主要加工温度为220℃，主机转速220 rpm，主喂料转速20 rpm，侧喂料转速为10 rpm，切粒，低温干燥。取本实施例制得的玻纤增强抗菌PP塑料母粒分别注塑成塑料样条和样板，测试该塑料的主要机械性能和抗菌性能，结果分别如下表1、表2所示。
一、实施例1、例2和例3制备的玻纤增强抗菌PP塑料的主要机械性能
测试方法与标准：拉伸强度 GB/T1040-2006、断裂伸长率GB/T1040-2006、冲击强度GB/T1843-2008、弯曲强度GB/T9341-2000 。
表1实施例1、例2和例3制备的玻纤增强抗菌PP塑料的主要机械性能
二、实施例1、例2和例3制备的玻纤增强抗菌PP塑料对大肠杆菌的抗菌性能
按照QB/T 2591-2003检测方法与标准进行检测
表2实施例1、例2和例3制备的玻纤增强抗菌PP塑料对大肠杆菌的抗菌性能

Claims (8)

1. 一种玻纤增强抗菌PP塑料母粒的制备方法，其特征在于，由以下重量份组分组成：抗氧剂0.1～5份，液体石蜡1～10份，偶联剂0. 1～1份，抗菌剂0.1～1份，玻纤1～30份，相容剂1～10份，聚丙烯树脂40～100份，其步骤包括：
（1）预处理玻纤，将玻纤浸渍于硅烷偶联剂的水溶液中，30min中后将水溶液倒掉，置于100℃烘箱内干燥4h；
（2）根据质量比分别称取抗氧剂、抗菌剂混合成均匀粉末；
（3）将均匀粉末、液体石蜡、相容剂、聚丙烯树脂再次混合均匀；
（4）将混合后的原料从主喂料口加入双螺杆挤出机，处理后的玻纤由侧喂料口加入挤出机，共混挤出加工后，切粒，低温干燥得到最终产品。
2.根据权利要求1所述的玻纤增强抗菌PP塑料母粒的制备方法，其特征在于：所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂复合剂。
3.根据权利要求1所述的玻纤增强抗菌PP塑料母粒的制备方法，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂KH-570。
4.根据权利要求1所述的玻纤增强抗菌PP塑料母粒的制备方法，其特征在于：所述抗菌剂为含银离子、锌离子的无机抗菌剂。
5.根据权利要求1所述的玻纤增强抗菌PP塑料母粒，其特征在于：所述玻纤为短玻纤，长度为3～6mm。
6.根据权利要求1所述的玻纤增强抗菌PP塑料母粒的制备方法，其特征在于：所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯。
7. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中设定双螺杆挤出机加工温度为130～230℃，主机转速50～250 rpm，主喂料转速5～25 rpm，侧喂料转速为1～15rpm。
8.一种玻纤增强抗菌PP塑料母粒，其特征在于，根据上述任一权利要求所述方法制备得到。
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