CN107163359A - 一种抗菌耐磨塑料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗菌耐磨塑料，包括以下重量份的原料：改性聚乙烯40‑60份、聚丙烯树脂30‑40份、酚醛树脂20‑30份、玻璃纤维10‑30份、石墨烯10‑20份、钛白粉5‑15份、羧丙基甲基纤维素15‑25份、云母粉5‑10份、有机硅塑料耐磨剂2‑8份、滑石粉5‑15份、尼龙3‑8份、碳化硅5‑15份、硬质酸钙4‑10份、纳米二氧化硅3‑10份、抗菌剂2‑6份、增韧剂1‑5份、抗氧化剂3‑8份和稳定剂0.5‑3份。本发明的抗菌耐磨塑料具有耐磨、抑菌、环保特性，且抑菌效果持久，解决了现有抗菌塑料中使用天然抗菌剂存在的稳定性差的问题或使用有机抗菌剂带来的污染问题。
Description
技术领域
本发明涉及塑料制备技术领域，具体涉及一种抗菌耐磨塑料及其制备方法。
背景技术
近年来，层出不穷因细菌感染传播危害事件的发生，人类对于抗菌的重要性更深入认识，因此对于3C电子产品、民生用品，例如贴身内衣裤、袜子、婴幼儿成人纸尿裤、妇女卫生用品，如卫生棉垫，浴室卫生间用品，如清洁剂、洁手乳、护手霜、消毒杀菌液，居家防护用品，如口罩、空气空调系统清洁滤网、医疗用品，如绷带、创伤贴布、人造皮、抗菌消毒食盐水等，居家建材等的健康要求，已从原材料的环保、安全，避免传统防腐剂的接触使用，进一步提升到对抗菌的要求。加上民众生活质量提升与要求，具有抗菌功能的产品已形成一个重要的环节。
因为塑料具有质轻、不锈蚀、绝缘性好等优点，广泛应用到工业品及生活用品用具上。现有的抗菌塑料因产品成本高、质量不稳定而无法满足人们的需要，特别是塑料制餐饮用具，因本身特性无法采用高温杀菌的传统杀菌手段，无法有效灭除表面附着的病毒及细菌，危害人的健康，因此人们对杀菌效果好、成本低适于广泛应用的抗菌塑料，有着迫切的需求。
然而市面上的很多改性后的塑料的质量不稳定，其耐磨性能并不佳，还是容易磨损，降低使用寿命，而一些效果较好的塑料，其经过复杂的工艺制得，但是产品成本高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，本发明提供一种抗菌耐磨塑料及其制备方法，该塑料耐磨、抑菌、环保，抑菌效果持久，解决了现有抗菌塑料中使用天然抗菌剂存在的稳定性差的问题或使用有机抗菌剂带来的污染问题。
为了解决现有技术存在的问题，采用如下技术方案：
一种抗菌耐磨塑料，包括以下重量份的原料：改性聚乙烯40-60份、聚丙烯树脂30-40份、酚醛树脂20-30份、玻璃纤维10-30份、石墨烯10-20份、钛白粉5-15份、羧丙基甲基纤维素15-25份、云母粉5-10份、有机硅塑料耐磨剂2-8份、滑石粉5-15份、尼龙3-8份、碳化硅5-15份、硬质酸钙4-10份、纳米二氧化硅3-10份、抗菌剂2-6份、增韧剂1-5份、抗氧化剂3-8份和稳定剂0.5-3份。
优选的，所述改性聚乙烯50份、聚丙烯树脂35份、酚醛树脂25份、玻璃纤维20份、石墨烯15份、钛白粉10份、羧丙基甲基纤维素20份、云母粉7.5份、有机硅塑料耐磨剂5份、滑石粉10份、尼龙5.5份、碳化硅10份、硬质酸钙7份、纳米二氧化硅6份、抗菌剂4份、增韧剂3份、抗氧化剂5份和稳定剂2份。
优选的，将聚乙烯加热至90-100℃，然后添加其质量4-6%的氢氧化钠与乙醇的混合物，以400-500r/min转速搅拌20-30min，再添加聚乙烯质量2-4%的铝粉，搅拌均匀后加入到开炼机中，在180-240℃混合反应1-2h，然后静置，即得改性聚乙烯。
优选的，所述抗菌剂为质量比1:1的纳米银纤维和茶多酚。
优选的，所述增韧剂为环氧类或柠檬酸酯类增塑剂。
优选的，所述抗氧化剂为抗氧剂T501或抗氧剂TNP。
优选的，所述稳定剂为邻苯二甲酸酯类或环氧类稳定剂。
一种抗菌耐磨塑料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照重量份数计，分别称取改性聚乙烯、聚丙烯树脂、酚醛树脂、玻璃纤维、石墨烯、钛白粉、羧丙基甲基纤维素、云母粉、滑石粉、碳化硅放入搅拌罐中，加热至80-100℃，以300-400r/min转速搅拌30-50min，干燥，得到混合物A；
（2）向混合物A中加入有机硅塑料耐磨剂、尼龙、硬质酸、纳米二氧化硅、抗菌剂、增韧剂、抗氧化剂、稳定剂，搅拌均匀，得到混合物B；
（3）将混合物B投入到双螺杆挤出机中熔融共混，挤出，冷却，再放入造粒机中造粒即得抗菌耐磨塑料。
优选的，所述步骤（2）中搅拌均匀条件：以500-600r/min转速搅拌20-40min。
优选的，所述步骤（3）中螺杆转速为220-240r/min，挤出温度为200-250℃。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明提供一种抗菌耐磨塑料及其制备方法，该塑料耐磨、抑菌、环保，抑菌效果持久，解决了现有抗菌塑料中使用天然抗菌剂存在的稳定性差的问题或使用有机抗菌剂带来的污染问题，具体情况如下：
（1）本发明的抗菌耐磨塑料，以改性聚乙烯、聚丙烯树脂、酚醛树脂、玻璃纤维、石墨烯、钛白粉、羧丙基甲基纤维素、云母粉、滑石粉、碳化硅为主要成分，并通过加入有机硅塑料耐磨剂、尼龙、硬质酸钙、纳米二氧化硅、抗菌剂、增韧剂、抗氧化剂、稳定剂为辅助成分，通过搅拌混合、挤出成型、造粒等工艺，使得制备的抗菌耐磨塑料环保无危害，且具有良好的抗菌耐磨性能，抗菌效果持久，解决了现有抗菌塑料中使用天然抗菌剂存在的稳定性差的问题或使用有机抗菌剂带来的污染问题；
（2）本发明通过对聚乙烯进行改性处理，可以有效改善其相容性，提高了其抗菌性、耐候性能、耐磨性能，解决以往塑料制品老化问题，延长其使用寿命，并通过与聚丙烯树脂、酚醛树脂、玻璃纤维、羧丙基甲基纤维素协同作用，可以进一步提高塑料抗冲击强度、抗老化性能；
（3）本发明的抗菌耐磨塑料通过添加石墨烯、钛白粉、云母粉、滑石粉、碳化硅等无机材料，提高本发明的抗菌耐磨塑料的耐磨性能、抗老化能力。
具体实施方式
以下通过实施例形式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下实施例，凡基于本发明上述内容所属实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
一种抗菌耐磨塑料，包括以下重量份的原料：改性聚乙烯50份、聚丙烯树脂35份、酚醛树脂25份、玻璃纤维20份、石墨烯15份、钛白粉10份、羧丙基甲基纤维素20份、云母粉7.5份、有机硅塑料耐磨剂5份、滑石粉10份、尼龙5.5份、碳化硅10份、硬质酸钙7份、纳米二氧化硅6份、抗菌剂4份、增韧剂3份、抗氧化剂5份和稳定剂2份。
其中，将聚乙烯加热至95℃，然后添加其质量5%的氢氧化钠与乙醇的混合物，以450r/min转速搅拌25min，再添加聚乙烯质量3%的铝粉，搅拌均匀后加入到开炼机中，在210℃混合反应1.5h，然后静置，即得改性聚乙烯。
其中，所述抗菌剂为质量比1:1的纳米银纤维和茶多酚。
其中，所述增韧剂为环氧类或柠檬酸酯类增塑剂。
其中，所述抗氧化剂为抗氧剂T501或抗氧剂TNP。
其中，所述稳定剂为邻苯二甲酸酯类或环氧类稳定剂。
一种抗菌耐磨塑料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照重量份数计，分别称取改性聚乙烯、聚丙烯树脂、酚醛树脂、玻璃纤维、石墨烯、钛白粉、羧丙基甲基纤维素、云母粉、滑石粉、碳化硅放入搅拌罐中，加热至90℃，以350r/min转速搅拌40min，干燥，得到混合物A；
（2）向混合物A中加入有机硅塑料耐磨剂、尼龙、硬质酸、纳米二氧化硅、抗菌剂、增韧剂、抗氧化剂、稳定剂，搅拌均匀，得到混合物B；
（3）将混合物B投入到双螺杆挤出机中熔融共混，挤出，冷却，再放入造粒机中造粒即得抗菌耐磨塑料。
其中，所述步骤（2）中搅拌均匀条件：以550r/min转速搅拌30min。
其中，所述步骤（3）中螺杆转速为230r/min，挤出温度为225℃。
实施例2
一种抗菌耐磨塑料，包括以下重量份的原料：改性聚乙烯40份、聚丙烯树脂30份、酚醛树脂20份、玻璃纤维10份、石墨烯10份、钛白粉5份、羧丙基甲基纤维素15份、云母粉5份、有机硅塑料耐磨剂2份、滑石粉5份、尼龙3份、碳化硅5份、硬质酸钙4份、纳米二氧化硅3份、抗菌剂2份、增韧剂1份、抗氧化剂3份和稳定剂0.5份。
其中，将聚乙烯加热至90℃，然后添加其质量4%的氢氧化钠与乙醇的混合物，以400r/min转速搅拌20min，再添加聚乙烯质量2%的铝粉，搅拌均匀后加入到开炼机中，在180℃混合反应1h，然后静置，即得改性聚乙烯。
其中，所述抗菌剂为质量比1:1的纳米银纤维和茶多酚。
其中，所述增韧剂为环氧类或柠檬酸酯类增塑剂。
其中，所述抗氧化剂为抗氧剂T501或抗氧剂TNP。
其中，所述稳定剂为邻苯二甲酸酯类或环氧类稳定剂。
一种抗菌耐磨塑料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照重量份数计，分别称取改性聚乙烯、聚丙烯树脂、酚醛树脂、玻璃纤维、石墨烯、钛白粉、羧丙基甲基纤维素、云母粉、滑石粉、碳化硅放入搅拌罐中，加热至80℃，以300r/min转速搅拌30min，干燥，得到混合物A；
（2）向混合物A中加入有机硅塑料耐磨剂、尼龙、硬质酸、纳米二氧化硅、抗菌剂、增韧剂、抗氧化剂、稳定剂，搅拌均匀，得到混合物B；
（3）将混合物B投入到双螺杆挤出机中熔融共混，挤出，冷却，再放入造粒机中造粒即得抗菌耐磨塑料。
其中，所述步骤（2）中搅拌均匀条件：以500r/min转速搅拌20min。
其中，所述步骤（3）中螺杆转速为220r/min，挤出温度为200℃。
实施例3
一种抗菌耐磨塑料，包括以下重量份的原料：改性聚乙烯60份、聚丙烯树脂40份、酚醛树脂30份、玻璃纤维30份、石墨烯20份、钛白粉15份、羧丙基甲基纤维素25份、云母粉10份、有机硅塑料耐磨剂8份、滑石粉15份、尼龙8份、碳化硅15份、硬质酸钙10份、纳米二氧化硅10份、抗菌剂6份、增韧剂5份、抗氧化剂8份和稳定剂3份。
其中，将聚乙烯加热至100℃，然后添加其质量6%的氢氧化钠与乙醇的混合物，以500r/min转速搅拌30min，再添加聚乙烯质量4%的铝粉，搅拌均匀后加入到开炼机中，在240℃混合反应2h，然后静置，即得改性聚乙烯。
其中，所述抗菌剂为质量比1:1的纳米银纤维和茶多酚。
其中，所述增韧剂为环氧类或柠檬酸酯类增塑剂。
其中，所述抗氧化剂为抗氧剂T501或抗氧剂TNP。
其中，所述稳定剂为邻苯二甲酸酯类或环氧类稳定剂。
一种抗菌耐磨塑料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照重量份数计，分别称取改性聚乙烯、聚丙烯树脂、酚醛树脂、玻璃纤维、石墨烯、钛白粉、羧丙基甲基纤维素、云母粉、滑石粉、碳化硅放入搅拌罐中，加热至100℃，以400r/min转速搅拌50min，干燥，得到混合物A；
（2）向混合物A中加入有机硅塑料耐磨剂、尼龙、硬质酸、纳米二氧化硅、抗菌剂、增韧剂、抗氧化剂、稳定剂，搅拌均匀，得到混合物B；
（3）将混合物B投入到双螺杆挤出机中熔融共混，挤出，冷却，再放入造粒机中造粒即得抗菌耐磨塑料。
其中，所述步骤（2）中搅拌均匀条件：以600r/min转速搅拌40min。
其中，所述步骤（3）中螺杆转速为240r/min，挤出温度为250℃。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种抗菌耐磨塑料，其特征在于，包括以下重量份的原料：改性聚乙烯40-60份、聚丙烯树脂30-40份、酚醛树脂20-30份、玻璃纤维10-30份、石墨烯10-20份、钛白粉5-15份、羧丙基甲基纤维素15-25份、云母粉5-10份、有机硅塑料耐磨剂2-8份、滑石粉5-15份、尼龙3-8份、碳化硅5-15份、硬质酸钙4-10份、纳米二氧化硅3-10份、抗菌剂2-6份、增韧剂1-5份、抗氧化剂3-8份和稳定剂0.5-3份。
2.根据权利要求1所述的抗菌耐磨塑料，其特征在于，所述改性聚乙烯50份、聚丙烯树脂35份、酚醛树脂25份、玻璃纤维20份、石墨烯15份、钛白粉10份、羧丙基甲基纤维素20份、云母粉7.5份、有机硅塑料耐磨剂5份、滑石粉10份、尼龙5.5份、碳化硅10份、硬质酸钙7份、纳米二氧化硅6份、抗菌剂4份、增韧剂3份、抗氧化剂5份和稳定剂2份。
3.根据权利要求1所述的抗菌耐磨塑料，其特征在于，将聚乙烯加热至90-100℃，然后添加其质量4-6%的氢氧化钠与乙醇的混合物，以400-500r/min转速搅拌20-30min，再添加聚乙烯质量2-4%的铝粉，搅拌均匀后加入到开炼机中，在180-240℃混合反应1-2h，然后静置，即得改性聚乙烯。
4.根据权利要求1所述的抗菌耐磨塑料，其特征在于，所述抗菌剂为质量比1:1的纳米银纤维和茶多酚。
5.根据权利要求1所述的抗菌耐磨塑料，其特征在于，所述增韧剂为环氧类或柠檬酸酯类增塑剂。
6.根据权利要求1所述的抗菌耐磨塑料，其特征在于，所述抗氧化剂为抗氧剂T501或抗氧剂TNP。
7.根据权利要求1所述的抗菌耐磨塑料，其特征在于，所述稳定剂为邻苯二甲酸酯类或环氧类稳定剂。
8.一种根据权利要求1-7任一项所述的抗菌耐磨塑料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按照重量份数计，分别称取改性聚乙烯、聚丙烯树脂、酚醛树脂、玻璃纤维、石墨烯、钛白粉、羧丙基甲基纤维素、云母粉、滑石粉、碳化硅放入搅拌罐中，加热至80-100℃，以300-400r/min转速搅拌30-50min，干燥，得到混合物A；
（2）向混合物A中加入有机硅塑料耐磨剂、尼龙、硬质酸、纳米二氧化硅、抗菌剂、增韧剂、抗氧化剂、稳定剂，搅拌均匀，得到混合物B；
（3）将混合物B投入到双螺杆挤出机中熔融共混，挤出，冷却，再放入造粒机中造粒即得抗菌耐磨塑料。
9.根据权利要求8所述的抗菌耐磨塑料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中搅拌均匀条件：以500-600r/min转速搅拌20-40min。
10.根据权利要求8所述的抗菌耐磨塑料的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中螺杆转速为220-240r/min，挤出温度为200-250℃。
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