CN111004440A - 一种长效抗菌防老化聚丙烯功能母粒及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种长效抗菌防老化聚丙烯功能母粒及其制备方法，按质量份计，包括以下组分：80‑100份高熔指聚丙烯粉体、10‑20份抗菌剂、3‑8份抗老化剂、8‑15份抗紫外线剂、1‑2份协效剂、1‑3份加工助剂、1‑2份成核剂；所述抗紫外线剂包括770、944和UV326。本发明通过添加复配抗紫外线剂以及各组分间的协同作用，功能性母粒具有不影响产品本身物理性能、抗老化性能好、抗菌性能强、功能时效性长等特点。该功能母粒在基体材料中添加量低，一般添加1.5‑3%就可以实现效果。

Description

一种长效抗菌防老化聚丙烯功能母粒及其制备方法
技术领域
本发明涉及材料领域，更具体地说，涉及一种长效抗菌防老化聚丙烯功能母粒及其制备方法。
背景技术
塑料、纤维、橡胶等合成的高分子材料，在成型加工、使用中受到光、热、氧、水等作用后，高分子长链或大分子内部发生降解或交联作用，使其物理机械性能发生变化(通常为负作用变化)，最终失去使用价值的过程称为老化。同时，老化后的塑料因其变化的不确定，更难于被回收、再生，甚至分解成微粒小分子后产生更大的危害。
老化是一个综合性的概念，体现到产品通常为，产品发黄，褪色，开裂，脆化，粉化等问题。这主要是在外界因素的作用下，高分子产品自身的缺陷开始暴露。溶胀、断链、水解、氧化、解缠绕、交联等等。因此，减缓塑料的老化过程是塑料应用中的重要工作。
聚烯烃(聚乙烯、聚丙烯)作为通用塑料，国内使用量巨大。在几乎所有行业都扮演重要角色。但聚乙烯、聚丙烯容易受到光热氧复合老化的影响，使产品失去使用效果，尤其在聚丙烯材料中体现的更加明显。这主要是高分子材料在日光下，其吸收光的基团受到激发而断链生成了自由基，出现自由基后不稳定的因素不断扩大，反复发生断链、吸氧反应。而聚丙烯由于碳链上有甲基，更容易导致氢原子脱去，因此更容易被老化影响。同样聚丙烯作为通用塑料，在日用品中直接或间接接触人体，具备抗菌性能的聚烯烃产品受到广泛关注。在抗菌的基础上，通过前期研究发现，聚丙烯在发生老化的同时生成自由基、表面解链粉化，均在一定程度上影响了表面的抗菌性能及效果。因此，亟需一种同时具备防老化及抗菌功能的功能母粒。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种不影响产品本身物理性能、抗老化性能好、抗菌性能强、功能时效性长的长效抗菌防老化聚丙烯功能母粒。
本发明的第二个目的在于提供一种长效抗菌防老化聚丙烯功能母粒的制备方法。
为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种长效抗菌防老化聚丙烯功能母粒，按质量份计，包括以下组分：80-100份高熔指聚丙烯粉体、10-20份抗菌剂、3-8份抗老化剂、8-15份抗紫外线剂、1-2份协效剂、1-3份加工助剂、1-2份成核剂；
所述抗菌剂包括银系抗菌剂、锌系抗菌剂、银锌复合抗菌剂、胍系抗菌剂中的一种或多种；所述抗老化剂由主抗氧剂四[甲基-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和辅抗氧剂三[(2,4-二叔丁基苯基)]亚磷酸酯按质量比1：(0.8-1.2)组成；
所述抗紫外线剂由双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、聚{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]]-1,3,5-三嗪-2,4-[(2,2,6,6,-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二撑[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}和2'-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑按质量比1：(0.3-0.5)：(0.2-0.4)组成。
作为一个优选方案，所述高熔指聚丙烯粉体，其熔指范围为20-80g/10min。
作为一个优选方案，所述协效剂为纳米氧化锌。
作为一个优选方案，所述加工助剂包括聚丙烯接枝马来酸酐、聚乙烯蜡、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的一种或多种。
作为一个优选方案，所述成核剂为α型成核剂。
作为一个优选方案，所述抗紫外线剂由双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、聚{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]]-1,3,5-三嗪-2,4-[(2,2,6,6,-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二撑[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}和2'-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑按质量比1:0.3:0.2组成。
为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：一种长效抗菌防老化聚丙烯功能母粒的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备抗老化剂：称取相应重量的主抗氧剂和辅抗氧剂，向高速混合机内加入主抗氧剂，后将辅抗氧剂均匀分散在主抗氧剂表面，调节高速混合机的转速至300-500rpm，搅拌混合8-12min，取出后再重新投入，调节至高转速800～1500rpm，继续搅拌混合，制得复配抗老化剂粉体；
(2)制备抗紫外线剂：称取相应重量的双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(770)、聚{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]]-1,3,5-三嗪-2,4-[(2,2,6,6,-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二撑[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}(944)和2'-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑(UV326)，向高速混合机内加入，调节高速混合机的转速至300-500rpm，搅拌混合8～12min，取出后再重新投入，调节至高转速800-1500rpm，继续搅拌混合，制得复配抗紫外线剂粉体；
(3)分散混合：将加工助剂、抗菌剂、协效剂、抗紫外剂粉体加入高速混合机，调节转速300-500rpm，搅拌混合，后调节高混机转速至800-1500rpm，搅拌分散，得到混合均匀的预混料；
(4)将预混料与高熔指聚丙烯、抗老化剂、预混料、成核剂加入高速混合机，调节转速500-800混合8-10min，得到基材粉体；
(5)挤出成型：将步骤(4)中得到的基材粉体加入双螺杆挤出机中，设置各温区温度为：第1温区180-190℃，第2-6温区温度为190～200℃，第7-8温区180～185℃,双螺杆挤出机转速为300～400rpm；
(6)水冷切粒，脱水过筛制得长效抗菌防老化聚丙烯功能母粒。
本发明高熔指聚丙烯粉体是指熔指≥20g/10min，高熔指有助于功能母粒的后续分散。
主抗氧剂四[甲基-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,中文别名抗氧剂1010，CAS号:6683-19-8，分子式:C73H108O12；辅抗氧剂三[(2,4-二叔丁基苯基)]亚磷酸酯，中文别名抗氧剂168，CAS号:31570-04-4，分子式:C42H63O3P。
双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(770)，中文别名受阻胺光稳定剂770，简称770，CAS号:52829-07-9，分子式:C28H52N2O4；聚{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]]-1,3,5-三嗪-2,4-[(2,2,6,6,-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二撑[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}(944)，中文别名紫外线吸收剂UV944，简称944，CAS号:70624-18-9，分子式:C35H69Cl3N8；2'-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑(UV326)，中文别名紫外线吸收剂UV326，简称UV326，CAS号:3896-11-5，分子式:C17H18ClN3O。
本发明采用复配抗紫外线剂，高分子量与低分子量协同，常规聚丙烯中仅采用770，770在短期抗老化中表现很好，但加工中易热解、成品后易迁移萃取，也造成了消耗比较快。通过高分子量944的加入，耐迁移和萃取补充了长效时期的光稳定效果，且整体配方稳定性更高。同时也具有了光稳定剂与紫外吸收剂的协同作用，光稳定剂降低了紫外吸收剂的损耗，避免了自由基过度反应。但光稳定剂大多是迁移在表层起效，作用于避免光降解扩大影响而并非直接对抗光照，通过紫外吸收剂的吸收效果产生协同作用，形成梯度保护，内外结合。
本发明的抗菌剂包括银系抗菌剂、锌系抗菌剂、银锌复合抗菌剂、胍系抗菌剂中的一种或多种，优选沸石载体银锌复合抗菌剂，长效性好，且具有广谱抗菌作用。
本发明的加工助剂包括聚丙烯接枝马来酸酐、聚乙烯蜡、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的一种或多种，优选聚丙烯接枝马来酸酐，提升对无机粉体的极性，提升相容性，帮助混合及分散。
本发明协效剂优选纳米氧化锌，纳米氧化锌通过纳米表面效应、小尺寸效应对280-400nm的紫外都有屏蔽效果。现有技术一般采用纳米二氧化钛作为协效剂，相比之下，氧化锌在340-400nm波段比纳米二氧化钛要好，并且纳米氧化锌具有抗菌，光催化分解有机物等作用。
成核剂是适用于聚乙烯、聚丙烯等不完全结晶塑料，通过改变树脂的结晶行为，加快结晶速率、增加结晶密度和促使晶粒尺寸微细化，达到缩短成型周期、提高制品透明性、表面光泽、抗拉强度、刚性、热变形温度、抗冲击性、抗蠕变性等物理机械性能的新功能助剂。本发明成核剂优选为α型成核剂，改变结晶过程，加快结晶速率，增加结晶密度和促进晶粒尺寸细微化，提升产品表面光泽、刚性、抗冲击性、抗蠕变性等，提升本身基体情况，提升耐候效果。
本发明具有以下有益效果：本发明通过添加复配抗紫外线剂以及各组分间的协同作用，功能性母粒具有不影响产品本身物理性能、抗老化性能好、抗菌性能强、功能时效性长等特点。该功能母粒在基体材料中添加量低，一般添加1.5-3％就可以实现效果。
具体实施方式
以下，结合具体实施方式对本发明的技术进行详细描述。应当知道的是，以下具体实施方式仅用于帮助本领域技术人员理解本发明，而非对本发明的限制。
抗老化剂的制备例1-3.
所述主抗氧剂为四[甲基-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(1010)；所述辅抗氧剂为三[(2,4-二叔丁基苯基)]亚磷酸酯(168)。
表1制备例1-3中抗老化剂的原料配比
Figure BDA0002326654450000041
制备例1：按照主抗氧剂与辅抗氧剂1:1的质量比，先向高速混合机内加入8kg主抗氧剂，后将10kg的辅抗氧剂均匀分散在主抗氧剂表面，调节高速混合机的转速至300rpm，搅拌混合9min。取出后再重新投入，调节至高转速900rpm，继续搅拌混合3min，制得复配抗老化剂粉体。
制备例2：按照主抗氧剂与辅抗氧剂1.2:1的质量比，先向高速混合机内加入10kg主抗氧剂，后将10kg的辅抗氧剂均匀分散在主抗氧剂表面，调节高速混合机的转速至400rpm，搅拌混合10min。取出后再重新投入，调节至高转速1100rpm，继续搅拌混合3min，制得复配抗老化剂粉体。
制备例3：按照主抗氧剂与辅抗氧剂1.4:1的质量比，先向高速混合机内加入12kg主抗氧剂，后将10kg的辅抗氧剂均匀分散在主抗氧剂表面，调节高速混合机的转速至500rpm，搅拌混合11min。取出后再重新投入，调节至高转速1400rpm，继续搅拌混合3min，制得复配抗老化剂粉体。
抗紫外线剂的制备例4-6
表2制备例4-6中抗紫外线剂的原料配比
Figure BDA0002326654450000051
三个制备例成品总质量为10kg。
制备例4：按配比称取相应分量的双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(770)、聚{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]]-1,3,5-三嗪-2,4-[(2,2,6,6,-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二撑[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}(944)、2'-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑(UV326)。
向高速混合机内加入，调节高速混合机的转速至350rpm，搅拌混合8min。取出后再重新投入，调节至高转速900rpm，继续搅拌混合3min，制得复配抗紫外线剂粉体。
制备例5：按配比称取相应分量的双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(770)、聚{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]]-1,3,5-三嗪-2,4-[(2,2,6,6,-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二撑[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}(944)、2'-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑(UV326)。
向高速混合机内加入，调节高速混合机的转速至400rpm，搅拌混合10min。取出后再重新投入，调节至高转速1100rpm，继续搅拌混合3min，制得复配抗紫外线剂粉体。
制备例6：按配比称取相应分量的双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(770)、聚{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]]-1,3,5-三嗪-2,4-[(2,2,6,6,-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二撑[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}(944)、2'-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑(UV326)。
向高速混合机内加入，调节高速混合机的转速至500rpm，搅拌混合11min。取出后再重新投入，调节至高转速1300rpm，继续搅拌混合3min，制得复配抗紫外线剂粉体。
实施例1：一种长效抗菌防老化聚丙烯功能母粒
包括以下步骤：
S1配比备料：分别称取50kg高熔指聚丙烯粉体、1.5kg复配抗老化剂粉体、8kg复配抗紫外线剂粉体、0.5kg纳米氧化锌、0.5kg聚丙烯接枝马来酸酐、10kg银锌复合抗菌剂，0.3kgα型成核剂，0.3kg聚乙烯蜡；复配抗老化剂粉体由制备例1制备而成，复配抗紫外线剂粉体由制备例4制备而成；
S2分散混合：将加工助剂、复配抗菌剂、协效剂、复配抗紫外线剂粉体加入高速混合机，调节转速500rpm，搅拌混合5min，后调节高混机转速至1500rpm，搅拌分散1min，最终得到混合均匀的预混料；
S3再将预混料与高熔指聚丙烯、复配抗老化剂粉体、成核剂加入高速混合机，调节转速550混合7min，得到基材粉体；
S4挤出成型：将S3步骤中得到的基材粉体加入双螺杆挤出机中，设置各温区温度为：第1温区180℃，第2-6温区温度为180～220℃，第7-8温区180～185℃,双螺杆挤出机转速为400rpm；
S5水冷切粒：将从双螺杆挤出机挤出后的熔融初生物料经水下冷却定型，在冷却的过程中通过切粒机进行切粒；
S6脱水过筛：将在水下切粒后的聚丙烯母粒经过离心脱水，将脱水后的聚丙烯母粒进行过筛分级；
S7质检包装：将合格粒径的母粒进行检测，检测合格后进行包装。
实施例2：一种长效抗菌防老化聚丙烯功能母粒
包括以下步骤：
S1配比备料：分别称取55kg高熔指聚丙烯粉体、2kg复配抗老化剂粉体、8.5kg复配抗紫外线剂粉体、0.6kg纳米氧化锌、0.6kg聚丙烯接枝马来酸酐、10.5kg银锌复合抗菌剂，0.3kgα型成核剂，0.3kg聚乙烯蜡；复配抗老化剂粉体由制备例2制备而成，复配抗紫外线剂粉体由制备例4制备而成；
S2分散混合：将加工助剂、复配抗菌剂、协效剂、复配抗紫外线剂粉体加入高速混合机，调节转速600rpm，搅拌混合7min，后调节高混机转速至1500rpm，搅拌分散2min，最终得到混合均匀的预混料；
S3再将预混料与高熔指聚丙烯、复配抗老化剂粉体、成核剂加入高速混合机，调节转速650混合8min，得到基材粉体；
S4挤出成型：将S3步骤中得到的基材粉体加入双螺杆挤出机中，设置各温区温度为：第1温区180℃，第2-6温区温度为180～220℃，第7-8温区180～185℃,双螺杆挤出机转速为320rpm；
S5水冷切粒：将从双螺杆挤出机挤出后的熔融初生物料经水下冷却定型，在冷却的过程中通过切粒机进行切粒；
S6脱水过筛：将在水下切粒后的聚丙烯母粒经过离心脱水，将脱水后的聚丙烯母粒进行过筛分级；
S7质检包装：将合格粒径的母粒进行检测，检测合格后进行包装。
实施例3：一种长效抗菌防老化聚丙烯功能母粒
包括以下步骤：
S1配比备料：分别称取60kg高熔指聚丙烯粉体、2.5kg复配抗老化剂粉体、9kg复配抗紫外线剂粉体、0.6kg纳米氧化锌、0.6kg聚丙烯接枝马来酸酐、11kg银锌复合抗菌剂，0.3kgα型成核剂，0.3kg聚乙烯蜡；复配抗老化剂粉体由制备例3制备而成，复配抗紫外线剂粉体由制备例6制备而成；
S2分散混合：将加工助剂、复配抗菌剂、协效剂、复配抗紫外线剂粉体加入高速混合机，调节转速700rpm，搅拌混6min，后调节高混机转速至1200rpm，搅拌分散4min，最终得到混合均匀的预混料；
S3再将预混料与高熔指聚丙烯、复配抗老化剂粉体、成核剂加入高速混合机，调节转速700混合9min，得到基材粉体；
S4挤出成型：将S3步骤中得到的基材粉体加入双螺杆挤出机中，设置各温区温度为：第1温区180℃，第2-6温区温度为180～220℃，第7-8温区180～185℃,双螺杆挤出机转速为400rpm；
S5水冷切粒：将从双螺杆挤出机挤出后的熔融初生物料经水下冷却定型，在冷却的过程中通过切粒机进行切粒；
S6脱水过筛：将在水下切粒后的聚丙烯母粒经过离心脱水，将脱水后的聚丙烯母粒进行过筛分级；
S7质检包装：将合格粒径的母粒进行检测，检测合格后进行包装。
实施例4：一种长效抗菌防老化聚丙烯功能母粒
包括以下步骤：
S1配比备料：分别称取65kg高熔指聚丙烯粉体、3kg复配抗老化剂粉体、10kg复配抗紫外线剂粉体、0.7kg纳米氧化锌、0.7kg聚丙烯接枝马来酸酐、12kg银锌复合抗菌剂，0.3kgα型成核剂，0.3kg聚乙烯蜡；复配抗老化剂粉体由制备例1制备而成，复配抗紫外线剂粉体由制备例6制备而成；
S2分散混合：将加工助剂、复配抗菌剂、协效剂、复配抗紫外线剂粉体加入高速混合机，调节转速700rpm，搅拌混合7min，后调节高混机转速至1400rpm，搅拌分散3min，最终得到混合均匀的预混料；
S3再将预混料与高熔指聚丙烯、复配抗老化剂粉体、成核剂加入高速混合机，调节转速750混合9min，得到基材粉体；
S4挤出成型：将S3步骤中得到的基材粉体加入双螺杆挤出机中，设置各温区温度为：第1温区180℃，第2-6温区温度为180～220℃，第7-8温区180～185℃,双螺杆挤出机转速为420rpm；
S5水冷切粒：将从双螺杆挤出机挤出后的熔融初生物料经水下冷却定型，在冷却的过程中通过切粒机进行切粒；
S6脱水过筛：将在水下切粒后的聚丙烯母粒经过离心脱水，将脱水后的聚丙烯母粒进行过筛分级；
S7质检包装：将合格粒径的母粒进行检测，检测合格后进行包装。
实施例5：一种长效抗菌防老化聚丙烯功能母粒
包括以下步骤：
S1配比备料：分别称取70kg高熔指聚丙烯粉体、3.5kg复配抗老化剂粉体、11kg复配抗紫外线剂粉体、0.7kg纳米氧化锌、0.7kg聚丙烯接枝马来酸酐、12.5kg银锌复合抗菌剂，0.3kgα型成核剂，0.3kg聚乙烯蜡；复配抗老化剂粉体由制备例3制备而成，复配抗紫外线剂粉体由制备例5制备而成；
S2分散混合：将加工助剂、复配抗菌剂、协效剂、复配抗紫外线剂粉体加入高速混合机，调节转速750rpm，搅拌混合8min，后调节高混机转速至1800rpm，搅拌分散3min，最终得到混合均匀的预混料；
S3再将预混料与高熔指聚丙烯、复配抗老化剂粉体、成核剂加入高速混合机，调节转速800混合10min，得到基材粉体；
S4挤出成型：将S3步骤中得到的基材粉体加入双螺杆挤出机中，设置各温区温度为：第1温区180℃，第2-6温区温度为180～220℃，第7-8温区180～185℃,双螺杆挤出机转速为420rpm；
S5水冷切粒：将从双螺杆挤出机挤出后的熔融初生物料经水下冷却定型，在冷却的过程中通过切粒机进行切粒；
S6脱水过筛：将在水下切粒后的聚丙烯母粒经过离心脱水，将脱水后的聚丙烯母粒进行过筛分级；
S7质检包装：将合格粒径的母粒进行检测，检测合格后进行包装。
实施例6：一种长效抗菌防老化聚丙烯功能母粒
包括以下步骤：
S1配比备料：分别称取75kg高熔指聚丙烯粉体、4kg复配抗老化剂粉体、11.5kg复配抗紫外线剂粉体、0.8kg纳米氧化锌、0.8kg聚丙烯接枝马来酸酐、13kg银锌复合抗菌剂，0.3kgα型成核剂，0.3kg聚乙烯蜡；复配抗老化剂粉体由制备例2制备而成，复配抗紫外线剂粉体由制备例5制备而成；
S2分散混合：将加工助剂、复配抗菌剂、协效剂、复配抗紫外线剂粉体加入高速混合机，调节转速700rpm，搅拌混合10min，后调节高混机转速至2000rpm，搅拌分散2min，最终得到混合均匀的预混料；
S3再将预混料与高熔指聚丙烯、复配抗老化剂粉体、成核剂加入高速混合机，调节转速1000混合8min，得到基材粉体；
S4挤出成型：将S3步骤中得到的基材粉体加入双螺杆挤出机中，设置各温区温度为：第1温区180℃，第2-6温区温度为180～220℃，第7-8温区180～185℃,双螺杆挤出机转速为420rpm；
S5水冷切粒：将从双螺杆挤出机挤出后的熔融初生物料经水下冷却定型，在冷却的过程中通过切粒机进行切粒；
S6脱水过筛：将在水下切粒后的聚丙烯母粒经过离心脱水，将脱水后的聚丙烯母粒进行过筛分级；
S7质检包装：将合格粒径的母粒进行检测，检测合格后进行包装。
对比例1：与实施例2的区别在于，复配抗老化剂粉体中未添加三[(2,4-二叔丁基苯基)]亚磷酸酯作为辅抗氧剂。
对比例2：与实施例2的区别在于，复配抗紫外线剂粉体中未添加944。
对比例3：与实施例2的区别在于，复配抗紫外线剂粉体中未添加UV326。
对比例4：与实施例2的区别在于，未添加抗菌剂。
对比例5：与实施例2的区别在于，基体中未添加成核剂。
对比例6：与实施例2的区别在于，预混料中未添加协效剂。
性能检测
按照实施例和对比例1～6中的方法制备相同规格的聚丙烯材料(功能母粒添加量为3％)，并按照以下方法检测材料的各项性能：
1、熔体质量流动速率：按照GB/T 3682-2000标准进行测定；
2、拉伸强度、断裂伸长率：按照GB/T1040.2-2006标准进行测定；
3、抗菌性能测试：按照GB/T31402进行金黄葡萄球菌和大肠杆菌测试；
4、荧光紫外老化UVB313：按照GB/T16422.2标准，对老化测试后材料拉伸强度和断裂伸长率进行测定。
Figure BDA0002326654450000101
由上表可以看出，实施例中老化后的断裂伸长率尤其是高测试时长后的断裂伸长率较好，说明这个抗老化体系长效性较好。通过对基体材料的晶粒细化、表面屏蔽、自由基捕捉、紫外线吸收，显著提升抗老化效果。
对比例1的拉伸强度、初始断裂伸长率等较其余实施例都较小，说明辅助抗氧剂在初次加工过程中对基体材料本身的保护性。功能母粒生产过程剪切过程产生局部热及物料挤出过程较长，辅助抗氧剂的保护作用凸显。
对比例2、3的老化后性能不佳或长时间老化测试后性能不佳，说明抗紫外线粉体的复配协同作用，缺少部分组分会较明显的体现长时间抗老化性不佳。
对比例4抗菌性能无法评价，不具备抗菌性，说明抗菌剂粉体对抗菌性能的作用。
对比例5体现出成核剂对整体聚丙烯材料的结晶度、晶粒进行改进，整体性的提升材料的性能，对成型后基础性能、老化性能都有所提高。
对比例6体现协效剂的整体作用，在前段的老化过程中起到光线屏蔽作用。在未添加协效剂的情况抗菌性能虽然还有99％但抗菌活性值较低且不稳定，存在波动。协效剂对于整体体系的串联及稳定作用有一定体现。
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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种长效抗菌防老化聚丙烯功能母粒，其特征在于，按质量份计，包括以下组分：80-100份高熔指聚丙烯粉体、10-20份抗菌剂、3-8份抗老化剂、8-15份抗紫外线剂、1-2份协效剂、1-3份加工助剂、1-2份成核剂；
所述抗菌剂包括银系抗菌剂、锌系抗菌剂、银锌复合抗菌剂、胍系抗菌剂中的一种或多种；
所述抗老化剂由主抗氧剂四[甲基-(3 ,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和辅抗氧剂三[(2 ,4-二叔丁基苯基)]亚磷酸酯按质量比1：（0.8-1.2）组成；
所述抗紫外线剂由双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、聚{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]]-1,3,5-三嗪-2,4-[(2,2,6,6,-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二撑[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}和2'-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑按质量比1：（0.3-0.5）：（0.2-0.4）组成。
2.根据权利要求1所述一种长效抗菌防老化聚丙烯功能母粒，其特征在于，所述高熔指聚丙烯粉体，其熔指范围为20-80g/10min。
3.根据权利要求1所述一种长效抗菌防老化聚丙烯功能母粒，其特征在于，所述协效剂为纳米氧化锌。
4.根据权利要求1所述一种长效抗菌防老化聚丙烯功能母粒，其特征在于，所述加工助剂包括聚丙烯接枝马来酸酐、聚乙烯蜡、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述一种长效抗菌防老化聚丙烯功能母粒，其特征在于，所述成核剂为α型成核剂。
6.根据权利要求1所述一种长效抗菌防老化聚丙烯功能母粒，其特征在于，所述抗紫外线剂由双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、聚{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]]-1,3,5-三嗪-2,4-[(2,2,6,6,-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二撑[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}和2'-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑按质量比1:0.3:0.2组成。
7.权利要求1—6任一所述一种长效抗菌防老化聚丙烯功能母粒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）制备抗老化剂：称取相应重量的主抗氧剂和辅抗氧剂，向高速混合机内加入主抗氧剂，后将辅抗氧剂均匀分散在主抗氧剂表面，调节高速混合机的转速至300-500rpm，搅拌混合8-12min，取出后再重新投入，调节至高转速800～1500rpm，继续搅拌混合，制得复配抗老化剂粉体；
（2）制备抗紫外线剂：称取相应重量的双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、聚{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]]-1,3,5-三嗪-2,4-[(2,2,6,6,-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二撑[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}和2'-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑，向高速混合机内加入，调节高速混合机的转速至300-500rpm，搅拌混合8～12min，取出后再重新投入，调节至高转速800-1500rpm，继续搅拌混合，制得复配抗紫外线剂粉体；
（3）分散混合：将加工助剂、抗菌剂、协效剂、抗紫外剂粉体加入高速混合机，调节转速300-500rpm，搅拌混合，后调节高混机转速至800-1500rpm，搅拌分散，得到混合均匀的预混料；
（4）将预混料与高熔指聚丙烯、抗老化剂、预混料、成核剂加入高速混合机，调节转速500-800混合8-10min，得到基材粉体；
（5）挤出成型：将步骤（4）中得到的基材粉体加入双螺杆挤出机中，设置各温区温度为：第1 温区180-190℃，第2-6温区温度为190～200℃，第7-8温区180～185℃ ,双螺杆挤出机转速为300～400rpm；
（6）水冷切粒，脱水过筛制得长效抗菌防老化聚丙烯功能母粒。
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