CN109096608B - 一种抗菌耐粉尘吸附免喷涂pp材料及其制备方法 - Google Patents

一种抗菌耐粉尘吸附免喷涂pp材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料及其制备方法。所述的抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料按下列重量份组成：PP 100份、吸湿型离子聚合物10‑20份、相容剂3‑6份、抗菌剂2‑5份、金属粉颜料0.5‑3份、分散剂0.5‑1份、抗氧剂0.5‑1份、浸润剂0.2‑0.5份。本发明制备的材料具有优异的免喷涂金属效果，耐粉尘吸附性及抗菌性较佳的特点，可有效缓解传统免喷涂金属效果材料的流痕问题，且适用于容易滋生细菌及粉尘吸附较高的场合，在汽车、家电、家居用品等领域有广泛的用途。

Description

一种抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及免喷涂材料技术领域，具体地说，是一种抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯材料因质轻、耐化学品性好，耐热性及加工性优良等特点被广泛应用于汽车、家电领域。随着国家环保要求越来越严格，之前可用来电镀或喷漆的ABS因环境污染大、易产生废品率等缺点逐渐被免喷涂PP材料取代。免喷涂PP材料因外观效果好、光泽度高等特点常被用来制备家电外观件，但其在湿度较高或在空气粉尘较多的环境中使用下，容易产生细菌发霉、表面积灰等情况，影响免喷涂PP材料的使用范围。
专利CN 104530565 B公开了“具有抗菌功能的免喷涂聚丙烯复合材料及制备方法与应用”，其通过透明填料、抗菌母粒、玻璃基珠光颜料等助剂的作用，使PP表面免喷涂质感和抗菌作用。该专利虽制备了免喷涂抗菌PP材料，但该产品不具有优异的耐粉尘吸附性能，且制备的玻璃基珠光颜料金属质感不强，无法完全替代免喷涂。专利CN 103910997 A公开了“一种永久抗静电、抗菌聚酰胺6/聚丙烯复合材料”，其通过制备永久抗静电、抗菌聚酰胺6/聚丙烯合金，还改善了PA6的吸水性和PP的耐磨性和耐热性能，但其添加金属效果粉后的免喷涂效果无从知晓。
发明内容
本发明的第一个目的是针对现有技术中的不足，提供一种抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料。
本发明的第二个目的在于，提供一种如上所述抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料的制备方法。
为实现上述第一个目的，本发明采取的技术方案是：
一种抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料组合物，包括如下重量份的各组分：
Figure BDA0001739974770000011
Figure BDA0001739974770000021
优选地，上述抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料中，所述PP熔融指数为12-26g/10min(230℃*2.16kg)。
优选地，上述抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料中，所述吸湿型离子聚合物为杜邦
Figure BDA0001739974770000022
AS 500；该吸湿型离子聚合物通过自身的离子结构，在聚合物表面形成一层吸水型结构，使材料表面达到一种抗静电状态，从而获得降低粉尘吸附的效果。
优选地，上述抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料中，所述相容剂选用聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)或乙烯-醋酸乙烯酯接枝马来酸酐(EVA-g-MAH)；PP-g-MAH或EVA-g-MAH的马来酸酐接枝率为1-2％，能改善PP与吸湿型离子聚合物的相容性，有利于改善PP与吸湿型离子聚合物的加工性。
优选地，上述抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料中，所述抗菌剂为纳米氧化锌抗菌剂，所述纳米氧化锌粒径为100-200nm。
优选地，上述抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料中，所述金属粉颜料为铝银粉或铜金粉一种或两种复配，所述的铝银粉或铜金粉的粒径为10-100μm。
优选地，上述抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料中，所述分散剂为聚乙烯蜡、硬脂酸酰胺中的一种。
优选地，上述抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料中，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂复配。
优选地，上述抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料中，所述浸润剂为白油、硅烷偶联剂KH550的一种。
为实现上述第二个目的，本发明采取的技术方案是：如上所述抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将PP、相容剂、吸湿型离子聚合物及浸润剂加入到高混机中，采用300-400转/min的速度混3-5min后，加入金属粉颜料、抗菌剂、分散剂及抗氧剂，再采用120-200转/min的速度混2-3min，形成预混料；
步骤二：将所述预混料放入双螺杆挤出机主喂料口中一并挤出造粒，双螺杆挤出机的转速为240～400转/分，温度为190-210℃。
本发明优点在于：
1、本发明是利用吸湿型离子型聚合物来提高PP材料的抗静电性能，降低粉尘吸附的概率，且在保证PP树脂性能的同时，吸湿型离子型聚合物还可以提高PP表面的耐刮擦性能，拓宽了PP材料在汽车、家电等领域的应用。
2、本发明的PP材料利用纳米氧化锌作为抗菌剂提高PP树脂的抗菌性能，降低PP材料在高湿度环境下细菌滋生的风险，从而提高PP材料使用寿命的风险。
3、本发明利用吸湿型离子聚合物与相容剂的协同效应，改善铝银粉与PP树脂的流动性，从而缓解流痕问题的产生。
4、本发明的抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料可广泛用于汽车、家电等领域。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
以下实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件，以下实施例所指含量均为重量百分含量。
实施例1
本实施例的抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料中的PP为均聚PP，熔指12g/10min；吸湿型离子聚合物为
Figure BDA0001739974770000031
AS 500；抗菌剂为纳米二氧化锌，其粒径为100-200nm；相容剂选用PP-g-MAH；金属粉颜料粒径为10μm的铝银粉；分散剂为聚乙烯蜡；浸润剂为白油；抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂按照质量比为1:1的复配。
制备时，按照表1中的重量百分数称取各原料，将PP、相容剂、吸湿型离子聚合物及浸润剂加入到高混机中，采用300-400转/min的速度混3-5min后，加入金属粉颜料、抗菌剂、分散剂及抗氧剂，再采用120-200转/min的速度混2-3min，形成预混料；将预混料放入双螺杆挤出机主喂料口中一并挤出造粒，双螺杆挤出机的转速为240～400转/分，温度为190-210℃。所制备的抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料，按标准尺寸注塑成标准试条，合金性能分别按标准进行测试，各项性能见表2。
实施例2
本实施例抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料中涉及的组分类型同实施例1，按表1中指定的各组分含量重复实施例1的制备方法，所制备的抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料组合物，按标准尺寸注塑成标准试条，合金性能分别按标准进行测试，各项性能见表2。
实施例3
本实施例抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料中涉及的组分类型同实施例1，按表1中指定的各组分含量重复实施例1的制备方法，所制备的抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料组合物，按标准尺寸注塑成标准试条，合金性能分别按标准进行测试，各项性能见表2。
对比例1
本对比例聚丙烯复合材料组合物涉及的组分类型同实施例1，包含的组分及其用量见表1，制备方式同实施例1，制得的聚丙烯复合材料，按标准尺寸注塑成标准试条，合金性能分别按标准进行测试，各项性能见表2。
对比例2
本对比例聚丙烯复合材料组合物涉及的组分类型同实施例1，包含的组分及其用量见表1，制备方式同实施例1，制得的聚丙烯复合材料，按标准尺寸注塑成标准试条，合金性能分别按标准进行测试，各项性能见表2。
对比例3
本对比例聚丙烯复合材料组合物涉及的组分类型同实施例1，包含的组分及其用量见表1，制备方式同实施例1，制得的聚丙烯复合材料，按标准尺寸注塑成标准试条，合金性能分别按标准进行测试，各项性能见表2。
表1实施例1-3与对比例1-3配方表
Figure BDA0001739974770000041
Figure BDA0001739974770000051
表2实施例1-3与对比例1-3性能表
Figure BDA0001739974770000052
由表2可知：实施例1～3中吸湿型离子聚合物、聚丙烯类接枝马来酸酐及抗菌剂的加入可有效改善PP的耐粉尘吸附、抗菌及免喷涂效果，可稳定满足免喷涂PP的使用要求，吸湿型离子聚合物与相容剂具有协同效应，改善铝银粉与PP树脂的流动差，从而缓解流痕问题的产生。对比例1～3制备的PP材料粉尘吸附明显或者抗菌性不够，无法满足免喷涂PP的在潮湿多尘环境的使用要求。
实施例4
本实施例的抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料中PP为无规共聚PP，熔指12g/10min；吸湿型离子聚合物为
Figure BDA0001739974770000053
AS 500；抗菌剂为纳米二氧化锌，其粒径为100-200nm；相容剂选用EVA-g-MAH；金属粉颜料粒径为100μm的铝银粉；分散剂为硬脂酸酰胺；浸润剂为KH550；抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂按照质量比为1:1的复配。
制备时，按照表3中的重量份称取各原料，将PP、相容剂、吸湿型离子聚合物及浸润剂加入到高混机中，采用300-400转/min的速度混3-5min后，加入金属粉颜料、抗菌剂、分散剂及抗氧剂，再采用120-200转/min的速度混2-3min，形成预混料；将预混料放入双螺杆挤出机主喂料口中一并挤出造粒，双螺杆挤出机的转速为240～400转/分，温度为190-210℃。所制备的抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料组合物，按标准尺寸注塑成标准试条，合金性能分别按标准进行测试，各项性能见表3。
实施例5
本实施例抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料中涉及的组分类型同实施例4，按表3中指定的各组分含量重复实施例4的制备方法，所制备的抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料组合物，按标准尺寸注塑成标准试条，合金性能分别按标准进行测试，各项性能见表3。
实施例6
本实施例抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料中涉及的组分类型同实施例4，按表3中指定的各组分含量重复实施例4的制备方法，所制备的抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料组合物，按标准尺寸注塑成标准试条，合金性能分别按标准进行测试，各项性能见表3。
对比例4
本对比例聚丙烯复合材料组合物涉及的组分类型同实施例4，包含的组分及其用量见表3，制备方式同实施例4，制得的聚丙烯复合材料，按标准尺寸注塑成标准试条，合金性能分别按标准进行测试，各项性能见表3。
表3实施例4-6及对比例4的配方及性能表
Figure BDA0001739974770000061
Figure BDA0001739974770000071
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料，其特征在于，包括如下重量份的各组分：
Figure FDA0002570623330000011
所述吸湿型离子聚合物为杜邦
Figure FDA0002570623330000012
AS 500；
所述相容剂选用聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)或乙烯-醋酸乙烯酯接枝马来酸酐(EVA-g-MAH)。
2.根据权利要求1所述的抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料，其特征在于，所述PP熔融指数为12-26g/10min。
3.根据权利要求1所述的抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料，其特征在于，所述抗菌剂为纳米氧化锌抗菌剂，所述纳米氧化锌粒径为100-200nm。
4.根据权利要求1所述的抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料，其特征在于，所述金属粉颜料为铝银粉或铜金粉一种或两种复配，所述的铝银粉或铜金粉的粒径为10-100μm。
5.根据权利要求1所述的抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料，其特征在于，所述分散剂为聚乙烯蜡、硬脂酸酰胺中的一种。
6.根据权利要求1所述的抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的复配。
7.根据权利要求1所述的抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料，其特征在于，所述浸润剂为白油、硅烷偶联剂KH550中的一种。
8.权利要求1-7任一项所述的抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一：将PP、相容剂、吸湿型离子聚合物及浸润剂加入到高混机中，采用300-400转/min的速度混3-5min后，加入金属粉颜料、抗菌剂、分散剂及抗氧剂，再采用120-200转/min的速度混2-3min，形成预混料；
步骤二：将所述预混料放入双螺杆挤出机主喂料口中一并挤出造粒，双螺杆挤出机的转速为240～400转/分，温度为190-210℃。
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