CN106220943A - 一种具有抗菌防霉功能的pe/pet管材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种具有抗菌防霉功能的PE/PET管材,按质量份计,包括如下组分:高密度聚乙烯(HDPE)再生料55~70;线性低密度聚乙烯(LLDPE)再生料5~15;PET再生料10~20;相容剂2~6;纳米二氧化钛1~2;环保防霉剂0.5~1.5;硅藻土1~2;抗氧剂0.2~0.8。相应的,本发明还提供了该再生PE/PET管材的制备方法,获得了一种具有较好的耐压强度、弯曲强度,断裂韧性和抗菌防霉性能的PE/PET管材专用料,实现了PE再生料、PET再生料的回收利用,具有极大的经济价值与环保价值。
Description
技术领域
本发明涉及抗菌、防霉高分子材料技术领域,具体涉及一种利用PE再生料、PET再生料制备的具有抗菌防霉功能的管材及该管材的制备方法。
背景技术
PE(聚乙烯)和PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)均为五大通用工程塑料之一,被广泛用于生活中各个领域。不论是PE还是PET材料,使用中均会产生大量的次料或次品、回收品,由于回收品经过长时间的使用后,均发生了不同程度的老化,其再次加工性能、韧性等出现劣化,因此目前对于PE、PET次料、次品或回收品的处理主要有以下方式。
(1)焚烧或填埋方式,由于在焚烧过程中会产生二氧化硫等有害气体,极易造成环境污染,而采取填埋方式,ABS和PBT的难降解性也会对环境造成很大的危害,目前这种方式正在逐步被淘汰。
(2)对次料、次品或回收品进行简单的回收处理而不进行任何改性,降级为普通塑料使用,虽然解决了环境污染问题,但未能充分利用这些次料的经济价值,应用范围窄。
此外,随着人们生活水平的提高,健康意识也逐步增强,人们对生活环境的舒适和卫生条件也越来越重视,创建舒适、洁净、抗菌、防霉、防止疾病传播的生活、学习与工作环境己成为了人们日益关注的热点话题。由于PE、PET具有质轻、无毒、成型加工容易、性能价格比高等诸多优点,在很多领域都有广泛的应用。但是目前市场上的PE、PET管材在潮湿环境下容易遭受霉菌的侵蚀而损坏,大大降低了其使用寿命,并且具有安全隐患,限制了其应用范围。
目前,针对PE、PET管材防霉抗菌功能的改进取得了一定进展。如中国专利CN201210560780.6中公开的聚乙烯抗菌防霉母粒及其制备方法,通过添加一定的抗菌防霉剂进行改善,获得了具有抗菌防霉效果的PE材料,但是该专利中未涉及到PE再生料的如何再次利用。亦如中国专利CN201010283070.4中公开了一种抗菌聚对苯二甲酸乙二酷组合物及其制备方法,通过在PET材料中添加一定量的抗菌剂,也获得了一种抗菌效果较好的PET材料,但在该专利中,同样未涉及到如何利用PET再生料的再次利用。
因此,针对技术和市场发展的需求,如何利用PE再生料与PET再生料,开发一种具有防霉抗菌功能的再生PE/PET管材,以满足市场发展要求是本发明的目的。
发明内容
为了解决上述问题,本发明利用HDPE再生料、LLDPE再生料、PET再生料为主要成分,并对其进行改性,获得了一种具有抗菌防霉功能的PE/PET管材,具有良好的耐压强度、弯曲强度,断裂韧性和抗菌防霉性能,一方面实现了对PE再生料、PET再生料的回收利用,另一方面对其改性,获得了综合性能较好的再生PE/PET管材专用料,具有极大的经济价值与社会价值。
相应的,本发明还提供了该再生PE/PET管材的一种制备方法。
为了实现本发明的技术目的,本发明采用如下技术方案。
一种具有抗菌防霉功能的PE/PET管材,按质量份计,包括如下组分:
高密度聚乙烯(HDPE)再生料 55~70;
线性低密度聚乙烯(LLDPE)再生料 5~15;
PET再生料 10~20;
相容剂 2~6;
纳米二氧化钛 1~2;
环保防霉剂 0.5~1.5;
硅藻土 1~2;
抗氧剂 0.2~0.8。
优选的,所述HDPE再生料、LLDPE再生料平均粒径小于等于10mm。
优选的,所述PET再生料的粒径小于等于10mm。
此处,将HDPE、LLDPE再生料和PET再生料的粒径控制10mm以下有助于在制备PE/PET合金材料时混合均匀,使其更好的反应。当PE再生料与PET再生料的粒径在10mm以上时,得到PE/PET合金材料性能均匀性稍差。当PE再生料与PET再生料的粒径小于0.1mm时,可以在一定程度上提高PE/PET合金材料的强度、抗冲击韧性、耐热性能和成型性能,但是粒径越小,原料处理成本也越高,对于本发明而言,采用粒径为1-10mm的PE再生料和PET再生料可以在成本上和性能上获得平衡。
优选的,所述相容剂为马来酸酐接枝PE、马来酸酐接枝POE、马来酸酐接枝EVA中的至少一种。
优选的,所述纳米二氧化钛的粒径为20~100nm,比表面积为80-200m2/g,优选金红石型的二氧化钛。
优选的,所述环保防霉剂为含氮杂环酚醇复配物防霉剂。所述防霉剂优选艾浩尔(中国)有限公司的iHeir-JS(117) 含氮杂环酚醇复配物防霉剂。
优选的,所述硅藻土的粒径在400目~200目,密度为1.9-2.3g/cm3。
优选的,所述抗氧剂为抗氧剂1010与抗氧剂168按1:1复配而成。
相应的,本发明还提供了一种具有抗菌防霉功能的PE/PET管材的制备方法,包括如下步骤:按配比将HDPE再生料、LLDPE再生料、PET再生料、相容剂、纳米二氧化钛、环保防霉剂、硅藻土和抗氧剂加入高速混料机内均匀混合10-15min后,输入到双螺杆挤出机中,在150~245℃温度下熔融挤出造粒,得到PE/PET复合材料;将复合材料在150~245℃温度下挤出成型,得到所述PE/PET管材。
本发明利用PET再生料的刚性和抗老化性与相容剂的复合相容和增韧双重功效,与PE再生料合成制备PE/PET合金材料,从而改善PE的刚性和韧性,使管材具有优异的力学性能和抗老化性能。同时使用纳米TiO2与环保含杂氮酚醇复合物抗霉剂、硅藻土复合,保证抗霉剂被硅藻土所吸附而长效作用于管材表面产生抗菌和防霉的效果,能够长效抑制各种细菌、真菌、霉菌在管材上的附着和滋生。所制得的再生PE/PET管材具有优良的力学、抗老化性、抗霉菌性、且具有成本优势,因而应用前景广阔。
本发明具有的有益效果是:本发明提供了一种具有抗菌防霉功能的PE/PET管材,与现有技术相比,具有如下优点:本发明通过采用HDPE再生料、LLDPE再生料、PET再生料为主要成分,加入一定的环保抗菌剂,并利用其特点进行改性,获得了一种具有较好的耐压强度、弯曲强度,断裂韧性和抗菌防霉性能的PE/PET管材专用料,实现了PE再生料、PET再生料的回收利用,具有极大的经济价值与环保价值。
具体实施方式
为了更好的理解本发明,下面结合具体实施例对发明作详细的说明。
实施例1
一种具有抗菌防霉功能的PE/PET管材,按质量份计,包括如下组分:
高密度聚乙烯(HDPE)再生料 70;
线性低密度聚乙烯(LLDPE)再生料 8;
PET再生料 10;
相容剂 2;
纳米二氧化钛 1;
环保防霉剂 0.5;
硅藻土 1;
抗氧剂1010 0.2;
抗氧剂168 0.2。
实施例2
一种具有抗菌防霉功能的PE/PET管材,按质量份计,包括如下组分:
高密度聚乙烯(HDPE)再生料 65;
线性低密度聚乙烯(LLDPE)再生料 15;
PET再生料 15;
相容剂 5;
纳米二氧化钛 1.5;
环保防霉剂 1;
硅藻土 2;
抗氧剂1010 0.1;
抗氧剂168 0.1。
实施例3
一种具有抗菌防霉功能的PE/PET管材,按质量份计,包括如下组分:
高密度聚乙烯(HDPE)再生料 55;
线性低密度聚乙烯(LLDPE)再生料 12;
PET再生料 20;
相容剂 6;
纳米二氧化钛 2;
环保防霉剂 1.5;
硅藻土 2;
抗氧剂1010 0.3;
抗氧剂168 0.3。
实施例4
一种具有抗菌防霉功能的PE/PET管材,按质量份计,包括如下组分:
高密度聚乙烯(HDPE)再生料 65;
线性低密度聚乙烯(LLDPE)再生料 5;
PET再生料 15;
相容剂 4;
纳米二氧化钛 1.5;
环保防霉剂 1;
硅藻土 2;
抗氧剂1010 0.4;
抗氧剂168 0.4。
实施例5
一种具有抗菌防霉功能的PE/PET管材,按质量份计,包括如下组分:
高密度聚乙烯(HDPE)再生料 57.5;
线性低密度聚乙烯(LLDPE)再生料 10;
PET再生料 20;
相容剂 6;
纳米二氧化钛 1.5;
环保防霉剂 1.5;
硅藻土 2;
抗氧剂1010 0.2;
抗氧剂168 0.2。
对比例1(PET再生料为50份)
一种具有抗菌防霉功能的PE/PET管材,按质量份计,包括如下组分:
高密度聚乙烯(HDPE)再生料 52.5;
线性低密度聚乙烯(LLDPE)再生料 10;
PET再生料 50;
相容剂 6;
纳米二氧化钛 1.5;
环保防霉剂 1.5;
硅藻土 3;
抗氧剂1010 0.2;
抗氧剂168 0.2。
对比例2(不含硅藻土)
一种具有抗菌防霉功能的PE/PET管材,按质量份计,包括如下组分:
高密度聚乙烯(HDPE)再生料 60;
线性低密度聚乙烯(LLDPE)再生料 10;
PET再生料 16;
相容剂 5;
纳米二氧化钛 1;
环保防霉剂 1;
抗氧剂1010 0.2;
抗氧剂168 0.2。
对比例3(不含环保防霉剂)
一种具有抗菌防霉功能的PE/PET管材,按质量份计,包括如下组分:
高密度聚乙烯(HDPE)再生料 67;
线性低密度聚乙烯(LLDPE)再生料 15;
PET再生料 15;
相容剂 5;
纳米二氧化钛 1.5;
硅藻土 2;
抗氧剂1010 0.2;
抗氧剂168 0.2。
实施例1-5和对比例1-3中的再生PE/PET管材制备方法如下:按配比将HDPE再生料、LLDPE再生料、PET再生料、相容剂、纳米二氧化钛、环保防霉剂、硅藻土和抗氧剂加入高速混料机内均匀混合10-15min后,输入到双螺杆挤出机中,在150~245℃温度下熔融挤出造粒,得到PE/PET复合材料;将复合材料在150~245℃温度下挤出成型,得到所述PE/PET管材。对其进行性能检测,结果如表1所示。
表1 实施例1-5和对比例1-3性能检测结果
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | |
拉伸强度(MPa) | 22.6 | 24.7 | 27.6 | 23.9 | 27.1 | 29.3 | 24.3 | 23.9 |
断裂伸长率(%) | 240 | 230 | 200 | 260 | 250 | 160 | 270 | 280 |
弯曲强度 | 26.8 | 30.2 | 34.3 | 28.7 | 33.2 | 36.6 | 29.7 | 28.7 |
弯曲模量 | 840 | 970 | 1090 | 910 | 1020 | 1220 | 940 | 910 |
缺口冲击强度(kJ/m2) | 48.3 | 46.5 | 42.7 | 51.2 | 40.1 | 24.5 | 47.7 | 44.6 |
细菌抑制率(%) | >95 | >95 | >95 | >95 | >95 | >95 | <90 | <90 |
抗霉等级 | 0级 | 0级 | 0级 | 0级 | 0级 | 0级 | 0级 | 1级 |
实施例1-5与对比例1相比,对比例1中PET再生料含量较多,在拉升强度和弯曲强度上具有比实施例1-5更好的性能,但是其断裂伸长率以及缺口冲击强度出现了明显劣化,表明单一增加某一组分的含量并不能取得综合性能符合要求的产品。
实施例1-5与对比例2相比较,表明硅藻土的加入虽然对再生PE/PET管材的强度性能影响较小,但是其与环保防霉剂复合后,对再生PE/PET管材的抗菌防霉性能有极大的影响。
实施例1-5与对比例3相比,表明环保防霉剂的加入改善了再生PE/PET管材的抗菌防霉性能,取得了较好的抗菌防霉效果,而该组份的加入与否,对再生PE/PET管材的强度性能和断裂韧性影响不大。
本发明提供的一种具有抗菌防霉功能的PE/PET管材,通过采用HDPE再生料、LLDPE再生料、PET再生料为主要成分,加入一定的环保抗菌剂,并利用其特点进行改性,获得了一种具有较好的耐压强度、弯曲强度,断裂韧性和抗菌防霉性能的PE/PET管材专用料,实现了PE再生料、PET再生料的回收利用,具有极大的经济价值与环保价值。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,上述实施例不以任何形式限制本发明,凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案,均落在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种具有抗菌防霉功能的PE/PET管材,其特征在于,按质量份计,包括如下组分:
高密度聚乙烯(HDPE)再生料 55~70;
线性低密度聚乙烯(LLDPE)再生料 5~15;
PET再生料 10~20;
相容剂 2~6;
纳米二氧化钛 1~2;
环保防霉剂 0.5~1.5;
硅藻土 1~2;
抗氧剂 0.2~0.8。
2.根据权利要求1所述的一种具有抗菌防霉功能的PE/PET管材,其特征在于:所述HDPE再生料、LLDPE再生料平均粒径小于等于10mm。
3.根据权利要求2所述的一种具有抗菌防霉功能的PE/PET管材,其特征在于:所述PET再生料的粒径小于等于10mm。
4.根据权利要求2或3所述的一种具有抗菌防霉功能的PE/PET管材,其特征在于:所述相容剂为马来酸酐接枝PE、马来酸酐接枝POE、马来酸酐接枝EVA中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种具有抗菌防霉功能的PE/PET管材,其特征在于:所述纳米二氧化钛的粒径为20~100nm,比表面积为80-200m2/g。
6.根据权利要求1所述的一种具有抗菌防霉功能的PE/PET管材,其特征在于:所述环保防霉剂为含氮杂环酚醇复配物防霉剂。
7.根据权利要求1所述的一种具有抗菌防霉功能的PE/PET管材,其特征在于:所述硅藻土的粒径在400目~200目,密度为1.9-2.3g/cm3。
8.根据权利要求1所述的一种具有抗菌防霉功能的PE/PET管材,其特征在于:所述抗氧剂为抗氧剂1010与抗氧剂168按1:1复配而成。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种具有抗菌防霉功能的PE/PET管材的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:按配比将HDPE再生料、LLDPE再生料、PET再生料、相容剂、纳米二氧化钛、环保防霉剂、硅藻土和抗氧剂加入高速混料机内均匀混合10-15min后,输入到双螺杆挤出机中,在150~245℃温度下熔融挤出造粒,得到PE/PET复合材料;将复合材料在150~245℃温度下挤出成型,得到所述PE/PET管材。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20161214 |
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