CN111117072A - 一种具有抑菌功能的高光泽聚丙烯复合材料 - Google Patents

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Abstract

一种具有抑菌功能的高光泽聚丙烯复合材料及其制备方法，包括如下重量份数的物质：聚丙烯粉100份，光泽度改进剂0.5‑3份，硫酸钡粉体0‑40份，润滑分散剂0.5‑2份，成核剂0‑0.5份，抗氧剂0.1‑0.6份。本发明本发明是在常规改善聚丙烯光泽度的方法之外，通过深入研究其光泽度发生机理，引入新型光泽度改善助剂，其具有以下特点：1、其一端与聚丙烯具有适度相容，另一端为不易相容，可以保证在注塑过程中被基体树脂分子排斥至制品表面；2、分子量较小，注塑过程可以快速及时到达聚丙烯表面，汇集平铺于聚丙烯表面，并且覆盖填充材料表面细微的凹凸，使整个表面更加平整光滑；3、选用高折射率，由于高折射率有利于提高反光性，增强镜面反射能力，形成炫目的高光泽效果。

Description

一种具有抑菌功能的高光泽聚丙烯复合材料
技术领域
本发明属于聚丙烯复合材料领域，具体地说是一种具有抑菌功能的高光泽聚丙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
随着社会的不断发展，各种高分子材料的性能也越来越优化使其的使用范围也来越广，目前聚丙烯复合材料是应用最广的高分子材料之一，现在当前常规方法生产高光泽聚丙烯复合材料，为了提高强度，耐热性以及降低成本，经常通过加入了滑石粉、碳酸钙、云母等矿物填充来起到提高强度，耐热性以及降低成本，但是在获得这些益处的同时，矿物填充也大大降低了材料的光泽度，破坏了聚丙烯高光泽外观，故而目前需要一种既能提高高光泽性聚丙烯复合材料性能又对其光泽度影响较小的聚丙烯复合材料。
发明内容
本发明提供一种具有抑菌功能的高光泽聚丙烯复合材料，用以解决现有技术中的缺陷。
本发明通过以下技术方案予以实现：
一种具有抑菌功能的高光泽聚丙烯复合材料，包括如下重量份数的物质：
聚丙烯粉 100份
光泽度改进剂 0.5-3k份
硫酸钡粉体 0-40份
润滑分散剂 0.5-2份
成核剂 0-0.5份
抗氧剂 0.1-0.6份。
如上所述的一种具有抑菌功能的高光泽聚丙烯复合材料，所述的聚丙烯粉为均聚型或无规共聚聚丙烯粉。
如上所述的一种具有抑菌功能的高光泽聚丙烯复合材料，所述的光泽度改进剂为液体有机硅氧烷化合物。
如上所述的一种具有抑菌功能的高光泽聚丙烯复合材料，所述的光泽度改进剂为的肉桂油。
如上所述的一种具有抑菌功能的高光泽聚丙烯复合材料，所述的肉桂油的折射率在1.6以上。
如上所述的一种具有抑菌功能的高光泽聚丙烯复合材料，所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂重量比1∶2的配比混合而成。
如上所述的一种具有抑菌功能的高光泽聚丙烯复合材料，所述的硫酸钡粉体为纯度96％-99.95％，所述的硫酸钡粉体为粒径2-10um。
如上所述的一种具有抑菌功能的高光泽聚丙烯复合材料，所述的成核剂为二苄叉山梨醇衍生物类成核剂或有机磷酸盐类成核剂。
如上所述的一种具有抑菌功能的高光泽聚丙烯复合材料，所述的润滑剂分散剂的酰胺类、钛酸酯、硼酸酯中任意一种。
一种具有抑菌功能的高光泽聚丙烯复合材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：按配比准确称取聚丙烯粉、光泽度改进剂、润滑分散剂、硫酸钡粉体、成核剂、抗氧剂；
步骤二：将聚丙烯粉、光泽度改进剂、润滑分散剂、硫酸钡粉体、成核剂、抗氧剂加入高混机混合得混合物料；
步骤三：将混合物料加入双螺杆挤出机，在温度为170-210℃，螺杆转速为400-480r/min，喂料频率25-35HZ，真空度-0.03至-0.05MPa的条件下，经熔融挤出，造粒既得成品。
本发明的优点是：
一、本发明本发明是在常规改善聚丙烯光泽度的方法之外，通过深入研究其光泽度发生机理，引入新型光泽度改善助剂，优选肉桂油，其具有以下特点：1、其一端与聚丙烯具有适度相容，另一端为不易相容，可以保证在注塑过程中被基体树脂分子排斥至制品表面，相容性太好会停留在聚丙烯中，相容性太差会在聚丙烯表面因表面张力差异而形成液滴而无法铺展形成液体膜； 2、分子量较小，形态为无色透明液体，在聚丙烯成型过程中，可以快速及时到达聚丙烯表面，汇集平铺于聚丙烯表面，并且覆盖填充聚丙烯表面细微的凹凸，使整个表面更加平整光滑；3、选用折射率高于1.6的肉桂油，由于高折射率有利于提高反光性，增强镜面反射能力，形成炫目的高光泽效果，采用该高折射率的肉桂油可以在聚丙烯表面形成一层高折射率涂层，提高表面镜面反射效果，进一步提高光泽度1-6个数值；综上所述，光泽度改善助剂优先考虑折射率大于1.6的肉桂油，其次还可以选择运动粘度小于100厘斯的硅氧烷类化合物；同时肉桂油除了具有增光增亮作用外，还具有杀菌消毒防腐，特别是对真菌有显著疗效；肉桂油对大肠杆菌、枯草杆菌及金黄色葡萄菌、白色葡萄球菌、志贺氏痢疾杆菌、伤寒和副伤寒甲杆菌、肺炎球菌、产气杆菌、变形杆菌、炭疽杆菌、肠炎沙门氏菌，霍乱弧菌等有抑制作用。
二、本发明中添加的硫酸钡粉体，优选为硫酸法工艺硫酸钡，纯度96％-99.95％，粒径2-10um，选用该超细活化表面处理的硫酸钡粉体可以减少硫酸钡团聚，提高表面均匀度，进一步提高本发明聚丙烯材料的光泽度。
三、本发明中添加的成核剂为二苄叉山梨醇衍生物类和有机磷酸盐类成核剂，选用该种类的成核剂可以进一步提高本发明聚丙烯材料的光泽度。
四、本发明中添加的润滑剂分散剂为酰胺类、钛酸酯、硼酸酯中的一种，选择该种类的分散剂，可以使矿物、颜料分散更均匀，防止大颗粒团聚，减少表面不均匀度，进一步提高本发明聚丙烯材料的表面光滑度。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发 明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所 描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中 的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有 其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
步骤一：按配比准确称取100Kg聚丙烯粉、0.5KgEBS（即润滑分散剂）、20Kg硫酸钡粉体、0.3Kg成核剂TM-3、0.4Kg抗氧剂(抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂重量比1∶2的配比混合的混合物)；
步骤二：将聚丙烯粉、EBS、硫酸钡粉体、成核剂TM-3、抗氧剂加入高混机混合得混合物料；
步骤三：将混合物料加入双螺杆挤出机，在温度为190℃，螺杆转速为440r/min，喂料频率30HZ，真空度-0.04MPa的条件下，经熔融挤出，造粒既得成品。
实施例2
步骤一：按配比准确称取100Kg聚丙烯粉、0.5KgEBS（即润滑分散剂）、30Kg硫酸钡粉体、0.3Kg成核剂TM-3、0.4Kg抗氧剂(抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂重量比1∶2的配比混合的混合物)；
步骤二：将聚丙烯粉、EBS、硫酸钡粉体、成核剂TM-3、抗氧剂加入高混机混合得混合物料；
步骤三：将混合物料加入双螺杆挤出机，在温度为190℃，螺杆转速为440r/min，喂料频率30HZ，真空度-0.04MPa的条件下，经熔融挤出，造粒既得成品。
实施例3
步骤一：按配比准确称取100Kg聚丙烯粉、0.8Kg肉桂油（即光泽度改进剂），0.5KgEBS（即润滑分散剂）、30Kg硫酸钡粉体、0.3Kg成核剂TM-3、0.4Kg抗氧剂(抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂重量比1∶2的配比混合的混合物)；
步骤二：将聚丙烯粉、肉桂油、EBS、硫酸钡粉体、成核剂TM-3、抗氧剂加入高混机混合得混合物料；
步骤三：将混合物料加入双螺杆挤出机，在温度为190℃，螺杆转速为440r/min，喂料频率30HZ，真空度-0.04MPa的条件下，经熔融挤出，造粒既得成品。
实施例4
步骤一：按配比准确称取100Kg聚丙烯粉、0.5KgEBS（即润滑分散剂）、30Kg硫酸钡粉体、0.3Kg成核剂TM-3、0.4Kg抗氧剂(抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂重量比1∶2的配比混合的混合物)、0.5Kg钛白粉、1.0Kg酞箐红；
步骤二：将聚丙烯粉、EBS、硫酸钡粉体、成核剂TM-3、抗氧剂、钛白粉、酞箐红加入高混机混合得混合物料；
步骤三：将混合物料加入双螺杆挤出机，在温度为190℃，螺杆转速为440r/min，喂料频率30HZ，真空度-0.04MPa的条件下，经熔融挤出，造粒既得成品。
实施例5
步骤一：按配比准确称取100Kg聚丙烯粉、1.0Kg肉桂油（即光泽度改进剂），0.5KgEBS（即润滑分散剂）、30Kg硫酸钡粉体、0.3Kg成核剂TM-3、0.4Kg抗氧剂(抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂重量比1∶2的配比混合的混合物)、0.5Kg钛白粉、1.0Kg酞箐红；
步骤二：将聚丙烯粉、肉桂油、EBS、硫酸钡粉体、成核剂TM-3、抗氧剂、钛白粉、酞箐红加入高混机混合得混合物料；
步骤三：将混合物料加入双螺杆挤出机，在温度为190℃，螺杆转速为440r/min，喂料频率30HZ，真空度-0.04MPa的条件下，经熔融挤出，造粒既得成品。
实施例6
步骤一：按配比准确称取100Kg聚丙烯粉、0.5Kg肉桂油（即光泽度改进剂），0.5KgEBS（即润滑分散剂）、40Kg硫酸钡粉体、0.3Kg成核剂TM-3、0.4Kg抗氧剂(抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂重量比1∶2的配比混合的混合物)；
步骤二：将聚丙烯粉、肉桂油、EBS、硫酸钡粉体、成核剂TM-3、抗氧剂加入高混机混合得混合物料；
步骤三：将混合物料加入双螺杆挤出机，在温度为190℃，螺杆转速为440r/min，喂料频率30HZ，真空度-0.04MPa的条件下，经熔融挤出，造粒既得成品。
实施例7
步骤一：按配比准确称取100Kg聚丙烯粉、1.0Kg肉桂油（即光泽度改进剂），0.5KgEBS（即润滑分散剂）、40Kg硫酸钡粉体、0.3Kg成核剂TM-3、0.4Kg抗氧剂(抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂重量比1∶2的配比混合的混合物)；
步骤二：将聚丙烯粉、肉桂油、EBS、硫酸钡粉体、成核剂TM-3、抗氧剂加入高混机混合得混合物料；
步骤三：将混合物料加入双螺杆挤出机，在温度为190℃，螺杆转速为440r/min，喂料频率30HZ，真空度-0.04MPa的条件下，经熔融挤出，造粒既得成品。
性能检测
对实施例1-7进行拉伸强度、弯曲强度、臂梁缺口冲、60º角光泽度以及麻点情况进行检测，其检测标准为拉伸强度按ISO527-2：2012标准进行检验：试样类型为I型，150×10×4mm；弯曲强度和弯曲模量按ISO178标准进行检验：试样类型为试样尺寸(mm)：80×10×4mm；悬臂梁缺口冲击强度按ISO180：2000：试样类型为I型，试样尺寸(mm)：80×10×4mm，缺口类型为A类，缺口剩余厚度为8mm；外观效果目测。
检测结果如表一所示，实施例1-7的投料比例如表二所示。
Figure 77047DEST_PATH_IMAGE001
表一
Figure 534573DEST_PATH_IMAGE002
表二
由表一的实施例1-7的性能数据以及表二的实施例1-7投料数据得出以下结论：通过实施例1和实施例2的对比可以看出，在其他数据相同的情况下随着硫酸钡的添加重量增加，聚丙烯的光泽度是下降较大的；通过实施例2和实施例3的对比可以看出，加入光泽度改进剂比不加，光泽度可以有较大提高；通过实施例6和实施例7的对比可以看出，当硫酸钡用量较大时，麻点严重，且增加光泽度改进剂的用量可以一定程度提高光泽度；通过实施例2和实施例4的对比可以看出，当颜料用量较大时，由于分散、相容不好，较实施例2而言，麻点增加，光泽度下降，但实施例5通过加入光泽度改进剂，能够在颜料用量较大时，可以极大减少麻点、发雾现象，且光泽度基本不受影响，由于目前的家电制件中很多都是彩色、深色的硫酸钡填充高光体系，使用本发明的产品以及制备方法在确保其成本或深色颜色的同时还可以提高产品质量，便于本发明产品的广泛推广。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种具有抑菌功能的高光泽聚丙烯复合材料，其特征在于：包括如下重量份数的物质：
聚丙烯粉 100份
光泽度改进剂 0.5-3份
硫酸钡粉体 0-40份
润滑分散剂 0.5-2份
成核剂 0-0.5份
抗氧剂 0.1-0.6份。
2.根据权利要求1所述的一种具有抑菌功能的高光泽聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的聚丙烯粉为均聚型或无规共聚聚丙烯粉。
3.根据权利要求1所述的一种具有抑菌功能的高光泽聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的光泽度改进剂为液体有机硅氧烷化合物。
4.根据权利要求3所述的一种具有抑菌功能的高光泽聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的光泽度改进剂为的肉桂油。
5.根据权利要求4所述的一种具有抑菌功能的高光泽聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的肉桂油的折射率在1.6以上。
6.根据权利要求1所述的一种具有抑菌功能的高光泽聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂重量比1∶2的配比混合而成。
7.根据权利要求1所述的一种具有抑菌功能的高光泽聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的硫酸钡粉体为纯度96％-99.95％，所述的硫酸钡粉体为粒径2-10um。
8.根据权利要求1所述的一种具有抑菌功能的高光泽聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的成核剂为二苄叉山梨醇衍生物类成核剂或有机磷酸盐类成核剂。
9.根据权利要求1所述的一种具有抑菌功能的高光泽聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的润滑剂分散剂为酰胺类、钛酸酯、硼酸酯中任意一种。
10.一种具有抑菌功能的高光泽聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：按配比准确称取聚丙烯粉、光泽度改进剂、润滑分散剂、硫酸钡粉体、成核剂、抗氧剂；
步骤二：将聚丙烯粉、光泽度改进剂、润滑分散剂、硫酸钡粉体、成核剂、抗氧剂加入高混机混合得混合物料；
步骤三：将混合物料加入双螺杆挤出机，在温度为170-210℃，螺杆转速为400-480r/min，喂料频率25-35HZ，真空度-0.03至-0.05MPa的条件下，经熔融挤出，造粒既得成品。
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