CN108641191A - 抗菌阻燃塑料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗菌阻燃塑料，包括下述重量份原料：75‑85份PP、30‑40份ABS、2‑5份钛白粉、10‑20份滑石粉、0.5‑2份润滑剂、4‑9份马来酸酐接枝聚丙烯、5‑13份阻燃剂、0.5‑1份四(3,5‑二叔丁基‑4‑羟基)苯丙酸季戊四醇酯。本发明的抗菌阻燃塑料，具有使用安全、阻燃性能、抗菌性能优异等特点，加工成本低，制备工艺简单，力学性能好，适合大规模的工业化生产。

Description

抗菌阻燃塑料
技术领域
本发明属于塑料领域，尤其涉及一种抗菌阻燃塑料。
背景技术
ABS塑料化学名为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，英文名称AcrylonitrileButadiene Styrene。
PP塑料化学名为聚丙烯，英文名Polypropylene。
ABS外观为不透明呈象牙色粒料，其制品可着成五颜六色，并具有高光泽度。ABS相对密度为1.05左右，吸水率低。ABS同其他材料的结合性好，易于表面印刷、涂层和镀层处理。ABS的氧指数为18～20，属易燃聚合物，火焰呈黄色，有黑烟，并发出特殊的肉桂味。
PP则无毒、无味，密度小，强度、刚度、硬度耐热性均优于低压聚乙烯，可在100度左右使用.具有良好的电性能和高频绝缘性不受湿度影响,但低温时变脆、不耐磨、易老化.适于制作一般机械零件,耐腐蚀零件和绝缘零件。常见的酸、碱有机溶剂对它几乎不起作用，可用于食具。
ABS有优良的力学性能，其冲击强度极好，可以在极低的温度下使用；ABS的耐磨性优良，尺寸稳定性好，又具有耐油性，可用于中等载荷和转速下的轴承。耐蠕变性比PSF及PC大，但比PA及POM小。ABS的弯曲强度和压缩强度属塑料中较差的。力学性能受温度的影响较大。ABS热变形温度为93～118℃，制品经退火处理后还可提高10℃左右。ABS在-40℃时仍能表现出一定的韧性，可在-40～100℃的温度范围内使用。且不受水、无机盐、碱及多种酸的影响，但可溶于酮类、醛类及氯代烃中，受冰乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。此外，ABS的耐候性差，在紫外光的作用下易产生降解；于户外半年后，冲击强度下降一半。
ABS同PS一样是一种加工性能优良的热塑性塑料，可用通用的加工方法加工。ABS的熔体流动性比PVC和PC好，但比PE、PA及PS差，与POM和HIPS类似；ABS的流动特性属非牛顿流体；其熔体粘度与加工温度和剪切速率都有关系，但对剪切速率更为敏感。
现有技术中，PP/ABS塑料存在改性差、聚合物分子取向度高，形成的材料力学性能较差，阻燃及抗菌性能差等缺点。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种抗菌阻燃塑料。
一种抗菌阻燃塑料，包括下述重量份原料：
75-85份PP、
30-40份ABS、
2-5份钛白粉、
10-20份滑石粉、
0.5-2份润滑剂、
4-9份马来酸酐接枝聚丙烯、
5-13份阻燃剂、
0.5-1份四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯。
作为优选的技术方案，
所述润滑剂为聚乙烯蜡。作为进一步优选的，所述润滑剂为改性聚乙烯蜡。
所述改性聚乙烯蜡的制备方法为：将聚乙烯蜡、马来酸酐加入反应器中，加热融化后加入二叔丁基过氧化物和丙烯酸，继续加热至130-150℃保温搅拌反应2-5h，再加入聚六亚甲基胍磷酸盐继续在温度为130-150℃保温搅拌反应15-25min，冷却至室温，即得。
所述马来酸酐的加入量为聚乙烯蜡重量的2-6％，所述二叔丁基过氧化物的加入量为聚乙烯蜡重量的0.2-0.4％。所述丙烯酸的加入量为聚乙烯蜡重量的8-12％，所述聚六亚甲基胍磷酸盐的加入量为聚乙烯蜡重量的10-20％。
所述阻燃剂为1,2-二氨基苯磺酸钠-3-乙醇胺基-均三嗪和/或含均三嗪及螺环磷酸酯阻燃剂。作为进一步优选的，所述阻燃剂为1,2-二氨基苯磺酸钠-3-乙醇胺基-均三嗪、含均三嗪及螺环磷酸酯阻燃剂按质量比为1：(2-3)组成。
所述抗菌阻燃塑料，可以采用常规方法进行生产，也可以采用下述方法制备而成：将75-85重量份PP、30-40重量份ABS、2-5重量份钛白粉、10-20重量份滑石粉、0.5-2重量份润滑剂、4-9重量份马来酸酐接枝聚丙烯、5-13重量份阻燃剂、0.5-1重量份四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯以转速为200-500r/min搅拌5-15min，得到混合料；将混合料投入双螺杆挤出机中，挤出造粒，即得。
本发明的抗菌阻燃塑料，具有使用安全、阻燃性能、抗菌性能优异等特点，加工成本低，制备工艺简单，力学性能好，适合大规模的工业化生产。
具体实施方式
耐黄变试验：将抗菌阻燃塑料放入硫化机中压制成厚度为1mm的片，再经过冷压成型，切制成2cm×5cm的样品条，按GB/T16422.2-1999塑料实验室光源曝露试验方法，置于氙灯曝晒光老化试验箱中照射2000h，然后按GB2409-80塑料黄色指数试验方法，测其黄色指数，得到其变黄指数△YI。
氧指数测试：按照标准GB/T2406.1-2008进行。
抗菌性能测试：参考GB21551.2-2010《家用和类似用途电器的抗菌、除菌、净化功能抗菌材料的特殊要求》进行。检测用菌：白色念珠菌ATCC 10231(Candida albicans)。
实施例中各原料介绍：
PP为中国石油天然气股份有限公司大庆炼化分公司提供的牌号为HP500P的聚丙烯树脂。
ABS为中国石油吉林石化公司提供的牌号为0215A的ABS树脂。
钛白粉为美国杜邦提供的牌号为R902+的金红石型钛白粉。
滑石粉为江阴市广源超微粉有限公司提供的1250目滑石粉，品级为一级品。
聚乙烯蜡为东莞市山一塑化有限公司提供的型号为WL-95的聚乙烯蜡。
马来酸酐，CAS号：108-31-6。
丙烯酸，CAS号：79-10-7。
四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯，CAS号：6683-19-8。
马来酸酐接枝聚丙烯为上海剑桥塑料有限公司提供的型号为NG2002的马来酸酐接枝聚丙烯，接枝率为0.9％。
聚六亚甲基胍磷酸盐，CAS号：89697-78-9，由岳阳市嘉诚生物科技有限公司提供。
二叔丁基过氧化物，CAS号：110-05-4。
1,2-二氨基苯磺酸钠-3-乙醇胺基-均三嗪按照申请号为201610559906.6的中国专利中实施例2所示方法制备。
含均三嗪及螺环磷酸酯阻燃剂按照ZL201510106766.2(CN 104725665A)的中国专利中实施例1所示方法制备。
实施例1
抗菌阻燃塑料由下述方法制备而成：将80重量份PP、35重量份ABS、3重量份钛白粉、15重量份滑石粉、1.2重量份润滑剂、6重量份马来酸酐接枝聚丙烯、8重量份阻燃剂、0.7重量份四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯以转速为300r/min搅拌10min，得到混合料；将混合料投入双螺杆挤出机中，所述双螺杆挤出机的温度设置为：一区温度为205℃，二区温度为215℃，三区温度为215℃，四区温度为215℃，五区温度为220℃，六区温度为220℃，七区温度为215℃，八区温度为215℃，机头温度为215℃，螺杆转速为150转/分；混合料受热熔化，在塑料双螺杆挤出机的螺杆推动下，经孔状口模流出，经切料机热切成直径为3mm、高为3mm的圆柱状粒料，即得抗菌阻燃塑料。
所述润滑剂为聚乙烯蜡。
所述阻燃剂为含均三嗪及螺环磷酸酯阻燃剂。
实施例2
抗菌阻燃塑料由下述方法制备而成：将80重量份PP、35重量份ABS、3重量份钛白粉、15重量份滑石粉、1.2重量份润滑剂、6重量份马来酸酐接枝聚丙烯、8重量份阻燃剂、0.7重量份四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯以转速为300r/min搅拌10min，得到混合料；将混合料投入双螺杆挤出机中，所述双螺杆挤出机的温度设置为：一区温度为205℃，二区温度为215℃，三区温度为215℃，四区温度为215℃，五区温度为220℃，六区温度为220℃，七区温度为215℃，八区温度为215℃，机头温度为215℃，螺杆转速为150转/分；混合料受热熔化，在塑料双螺杆挤出机的螺杆推动下，经孔状口模流出，经切料机热切成直径为3mm、高为3mm的圆柱状粒料，即得抗菌阻燃塑料。
所述润滑剂为改性聚乙烯蜡。
所述改性聚乙烯蜡的制备方法为：将聚乙烯蜡、马来酸酐加入反应器中，加热融化后加入二叔丁基过氧化物和丙烯酸，继续加热至145℃保温搅拌反应3.5h，再加入聚六亚甲基胍磷酸盐继续在温度为145℃保温搅拌反应20min，自然冷却至室温，即得改性聚乙烯蜡。
所述马来酸酐的加入量为聚乙烯蜡重量的4％，所述二叔丁基过氧化物的加入量为聚乙烯蜡重量的0.3％。
所述丙烯酸的加入量为聚乙烯蜡重量的10％，所述聚六亚甲基胍磷酸盐的加入量为聚乙烯蜡重量的15％。
所述阻燃剂为含均三嗪及螺环磷酸酯阻燃剂。
实施例3
抗菌阻燃塑料由下述方法制备而成：将80重量份PP、35重量份ABS、3重量份钛白粉、15重量份滑石粉、1.2重量份润滑剂、6重量份马来酸酐接枝聚丙烯、8重量份阻燃剂、0.7重量份四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯以转速为300r/min搅拌10min，得到混合料；将混合料投入双螺杆挤出机中，所述双螺杆挤出机的温度设置为：一区温度为205℃，二区温度为215℃，三区温度为215℃，四区温度为215℃，五区温度为220℃，六区温度为220℃，七区温度为215℃，八区温度为215℃，机头温度为215℃，螺杆转速为150转/分；混合料受热熔化，在塑料双螺杆挤出机的螺杆推动下，经孔状口模流出，经切料机热切成直径为3mm、高为3mm的圆柱状粒料，即得抗菌阻燃塑料。
所述润滑剂为改性聚乙烯蜡。
所述改性聚乙烯蜡的制备方法为：将聚乙烯蜡、马来酸酐加入反应器中，加热融化后加入二叔丁基过氧化物，继续加热至145℃保温搅拌反应3.5h，再加入聚六亚甲基胍磷酸盐继续在温度为145℃保温搅拌反应20min，自然冷却至室温，即得改性聚乙烯蜡。
所述马来酸酐的加入量为聚乙烯蜡重量的4％，所述二叔丁基过氧化物的加入量为聚乙烯蜡重量的0.3％。
所述聚六亚甲基胍磷酸盐的加入量为聚乙烯蜡重量的15％。
所述阻燃剂为含均三嗪及螺环磷酸酯阻燃剂。
实施例4
抗菌阻燃塑料由下述方法制备而成：将80重量份PP、35重量份ABS、3重量份钛白粉、15重量份滑石粉、1.2重量份润滑剂、6重量份马来酸酐接枝聚丙烯、8重量份阻燃剂、0.7重量份四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯以转速为300r/min搅拌10min，得到混合料；将混合料投入双螺杆挤出机中，所述双螺杆挤出机的温度设置为：一区温度为205℃，二区温度为215℃，三区温度为215℃，四区温度为215℃，五区温度为220℃，六区温度为220℃，七区温度为215℃，八区温度为215℃，机头温度为215℃，螺杆转速为150转/分；混合料受热熔化，在塑料双螺杆挤出机的螺杆推动下，经孔状口模流出，经切料机热切成直径为3mm、高为3mm的圆柱状粒料，即得抗菌阻燃塑料。
所述润滑剂为改性聚乙烯蜡。
所述改性聚乙烯蜡的制备方法为：将聚乙烯蜡、马来酸酐加入反应器中，加热融化后加入二叔丁基过氧化物和丙烯酸，继续加热至145℃保温搅拌反应3.5h，再加入聚六亚甲基胍磷酸盐继续在温度为145℃保温搅拌反应20min，自然冷却至室温，即得改性聚乙烯蜡。
所述马来酸酐的加入量为聚乙烯蜡重量的4％，所述二叔丁基过氧化物的加入量为聚乙烯蜡重量的0.3％。
所述丙烯酸的加入量为聚乙烯蜡重量的10％，所述聚六亚甲基胍磷酸盐的加入量为聚乙烯蜡重量的15％。
所述阻燃剂为1,2-二氨基苯磺酸钠-3-乙醇胺基-均三嗪。
实施例5
抗菌阻燃塑料由下述方法制备而成：将80重量份PP、35重量份ABS、3重量份钛白粉、15重量份滑石粉、1.2重量份润滑剂、6重量份马来酸酐接枝聚丙烯、8重量份阻燃剂、0.7重量份四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯以转速为300r/min搅拌10min，得到混合料；将混合料投入双螺杆挤出机中，所述双螺杆挤出机的温度设置为：一区温度为205℃，二区温度为215℃，三区温度为215℃，四区温度为215℃，五区温度为220℃，六区温度为220℃，七区温度为215℃，八区温度为215℃，机头温度为215℃，螺杆转速为150转/分；混合料受热熔化，在塑料双螺杆挤出机的螺杆推动下，经孔状口模流出，经切料机热切成直径为3mm、高为3mm的圆柱状粒料，即得抗菌阻燃塑料。抗菌阻燃塑料性能测试结果：变黄指数△YI为0.38，氧指数为38.9％，白色念珠菌抗菌率为97.3％。
所述润滑剂为改性聚乙烯蜡。
所述改性聚乙烯蜡的制备方法为：将聚乙烯蜡、马来酸酐加入反应器中，加热融化后加入二叔丁基过氧化物和丙烯酸，继续加热至145℃保温搅拌反应3.5h，再加入聚六亚甲基胍磷酸盐继续在温度为145℃保温搅拌反应20min，自然冷却至室温，即得改性聚乙烯蜡。
所述马来酸酐的加入量为聚乙烯蜡重量的4％，所述二叔丁基过氧化物的加入量为聚乙烯蜡重量的0.3％。
所述丙烯酸的加入量为聚乙烯蜡重量的10％，所述聚六亚甲基胍磷酸盐的加入量为聚乙烯蜡重量的15％。
所述阻燃剂为1,2-二氨基苯磺酸钠-3-乙醇胺基-均三嗪、含均三嗪及螺环磷酸酯阻燃剂按质量比为1：3混合得到。
测试例1
对实施例1-4中制备的抗菌阻燃塑料进行性能测试。具体结果见表1。
表1：塑料性能测试结果表
白色念珠菌抗菌率，％ 氧指数，％ 变黄指数△YI
实施例1 91.2 34.5 0.46
实施例2 93.0 36.3 0.41
实施例3 92.1 35.4 0.45
实施例4 93.6 35.7 0.43
本发明的抗菌阻燃塑料，具有使用安全、阻燃性能、抗菌性能优异等特点，加工成本低，制备工艺简单，力学性能好，适合大规模的工业化生产。

Claims (6)

1.一种抗菌阻燃塑料，包括下述重量份原料：
75-85份PP、
30-40份ABS、
2-5份钛白粉、
10-20份滑石粉、
0.5-2份润滑剂、
4-9份马来酸酐接枝聚丙烯、
5-13份阻燃剂、
0.5-1份四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯。
2.如权利要求1所述的抗菌阻燃塑料，其特征在于，所述润滑剂为聚乙烯蜡。
3.如权利要求2所述的抗菌阻燃塑料，其特征在于，所述润滑剂为改性聚乙烯蜡。
4.如权利要求3所述的抗菌阻燃塑料，其特征在于，所述改性聚乙烯蜡的制备方法为：将聚乙烯蜡、马来酸酐加入反应器中，加热融化后加入二叔丁基过氧化物和丙烯酸，继续加热至130-150℃保温搅拌反应2-5h，再加入聚六亚甲基胍磷酸盐继续在温度为130-150℃保温搅拌反应15-25min，冷却至室温。
5.如权利要求4所述的抗菌阻燃塑料，其特征在于，所述马来酸酐的加入量为聚乙烯蜡重量的2-6％，所述二叔丁基过氧化物的加入量为聚乙烯蜡重量的0.2-0.4％，所述丙烯酸的加入量为聚乙烯蜡重量的8-12％，所述聚六亚甲基胍磷酸盐的加入量为聚乙烯蜡重量的10-20％。
6.如权利要求1-5中任一项所述的抗菌阻燃塑料，其特征在于，所述阻燃剂为1,2-二氨基苯磺酸钠-3-乙醇胺基-均三嗪和/或含均三嗪及螺环磷酸酯阻燃剂。
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CN109694520A (zh) * 2018-12-28 2019-04-30 肖彬 阻燃抗菌pp纤维板及其制备方法

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