CN111349283A - 一种无机填充聚烯烃材料在制备一次性口罩全塑鼻梁条的应用 - Google Patents

一种无机填充聚烯烃材料在制备一次性口罩全塑鼻梁条的应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于高分子复合材料的改性技术领域，具体涉及一种无机填充聚烯烃材料在制备一次性口罩全塑鼻梁条的应用。该无机填充聚烯烃材料由以下组分按质量百分比组成：38～97.7wt％高密度聚乙烯、1～20wt％低密度聚乙烯、1～40wt％无机填充剂、0.1～0.5wt％分散剂、0.1～0.5wt％抗氧剂、0.1～1wt％抗菌剂。该材料像金属丝一样具有随外力作用而弯曲变形，失去外力作用不回弹，保持已有形状不变的优异性能，能与无纺布材料相似相容，可应用于制作口罩全塑鼻梁条。

Description

一种无机填充聚烯烃材料在制备一次性口罩全塑鼻梁条的 应用
技术领域
本发明属于高分子复合材料的改性技术领域，具体涉及一种无机填充聚烯烃材料在制备一次性口罩全塑鼻梁条的应用。
背景技术
一次性口罩的鼻梁条主要起着将口罩固定在鼻梁上的作用。为了达到良好的固定作用以及与鼻子的良好贴合度，要求用于制作鼻梁条的材料具有良好的延展性、韧性和形状可塑性。目前，市场上应用于制作一次性口罩鼻梁条的材料主要包括：金属铝条、金属铁丝以及塑料包覆的金属铁丝等。由于一次性口罩通常采用聚烯烃材料制成，而采用全金属或者部分金属制作的鼻梁条的存在将对废弃口罩环保回收及再利用带来了巨大麻烦。此外，金属材料还存在易腐蚀、抗菌抑菌性能差等缺陷。
发明内容
为解决现有技术的缺点和不足之处，本发明的目的在于提供一种无机填充聚烯烃材料在制备一次性口罩全塑鼻梁条的应用。该无机填充聚烯烃材料像金属丝一样具有随外力作用而弯曲变形，失去外力作用不回弹，保持已有形状不变的优异性能，能与无纺布材料相似相容。聚烯烃全塑鼻梁条材料是塑代金属的重要应用。
本发明目的通过以下技术方案实现：
一种无机填充聚烯烃材料在制备一次性口罩全塑鼻梁条的应用，所述无机填充聚烯烃材料是由以下组分按质量百分比所组成：
Figure BDA0002412706470000021
进一步的，所述的高密度聚乙烯材料的添加量优选为60～90wt％。
进一步的，所述的低密度聚乙烯的添加量优选为10w％。
进一步的，所述的无机填充剂的添加量优选为20wt％。
进一步的，所述的分散剂的添加量优选为0.3wt％。
进一步的，所述的抗氧剂的添加量优选为0.3wt％
进一步的，所述的高密度聚乙烯是由乙烯共聚而得到的一种密度在0.946～0.976g/cm3的聚烯烃材料。
进一步的，所述的低密度聚乙烯是由乙烯高压聚合而得到的一种密度在0.910～0.925g/cm3的聚烯烃材料。
进一步的，所述的无机填充剂包括碳酸钙、滑石粉、硫酸钡、水滑石、硅灰石、氧化镁、氧化铝等中的至少一种，其中优选为碳酸钙和滑石粉中的一种或两种。
进一步的，所述的分散剂是能够提高无机填充物在聚烯烃基材中分散性的小分子助剂，包括：硬脂酸锌、硬脂酸钙、EBS、PETS等中的至少一种，其中本专利优选为硬脂酸钙。
进一步的，所述的抗氧剂为抗氧剂1098与抗氧剂168按照1：2的质量比混合而成。
进一步的，所述的抗菌剂主要是指以二氧化硅、磷酸锆以及沸石为载体的银离子抗菌剂，其中优选为二氧化硅为载体的银离子抗菌剂，如日本石冢硝子的Ionpure。
进一步的，所述一次性口罩全塑鼻梁条的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配方称量38～97.7wt％高密度聚乙烯、1～20wt％低密度聚乙烯、1～40wt％无机填充剂、0.1～0.5wt％分散剂、0.1～0.5wt％抗氧剂、0.1～1wt％抗菌剂，然后加入到高速搅拌机中搅拌5～10分钟，搅拌速度为500～600转/分钟；
(2)将搅拌均匀的上述物料加入到双接的双螺杆挤出机主喂料口进行熔融共混，双螺杆挤出机各区的基础温度在180～250℃之间，主机的螺杆转速为200～300r/min；
(3)熔融共混后的物料经过双螺杆挤出机挤出之后通过切粒、风冷之后得到无机填充聚烯烃材料；
(4)将所述无机填充聚烯烃材料通过单螺杆挤出机挤出成型的加工方式制得口罩全塑鼻梁条，挤出成型温度为160～200℃。
该产品像金属丝一样具有随外力作用而弯曲变形，失去外力作用不回弹，保持已有形状不变的优异性能。
与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：
(1)通过优化的配方设计得到具有加工性能良好、形状保持良好、抗菌性能优异的聚烯烃材料，用于替代金属在一次性口罩鼻梁条上的应用；
(2)全塑性的鼻梁条由于与一次性口罩的其他组成部分的材料具有相似相容性，有利于对废弃口罩的环保回收再利用；
(3)全塑性的鼻梁条能够灵活的赋予材料优异的抗菌性，这是金属鼻梁条所无法比拟的；
(4)制备的口罩全塑鼻梁条材料具有加工性能优良、物理力学性能均衡的特点；
(5)与现有的全金属鼻梁条和塑包金属鼻梁条相比，全塑鼻梁条的加工工艺更见简单，生产能耗更低。
附图说明
图1为实施例1与对比例1的样条弯折90度后的形状保持效果图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。本发明涉及的原料均可从市场上直接购买。对于未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。
实施例和对比例所述抗氧剂为抗氧剂1098与抗氧剂168按照1：2的质量比混合而成。
实施例1
(1)按配方准确称量高密度聚乙烯(大庆石化，HDPE5200B)60wt％、低密度聚乙烯(中石化，LDPE7144)10wt％、碳酸钙(Omyafilm 753-CU)28.9wt％、硬脂酸钙(东莞汉维)0.3wt％、抗氧剂0.3wt％、抗菌剂(日本石冢硝子的Ionpure)0.5wt％，然后加入到高速搅拌机中搅拌5～10分钟；
(2)将搅拌均匀的上述物料加入到双接的双螺杆挤出机主喂料口进行熔融共混，双螺杆挤出机各区的基础温度在180～250℃之间，主机的螺杆转速为200～300r/min；
(3)熔融共混后的物料经过双螺杆挤出机挤出之后通过切粒、风冷之后得到无机填充聚烯烃材料。
实施例2
(1)按配方准确称量高密度聚乙烯(大庆石化，HDPE5200B)90wt％、低密度聚乙烯(中石化，LDPE7144)5wt％、碳酸钙(Omyafilm 753-CU)3.9wt％、硬脂酸钙(东莞汉维)0.3wt％、抗氧剂0.3wt％、抗菌剂(日本石冢硝子的Ionpure)0.5wt％，然后加入到高速搅拌机中搅拌5～10分钟；
(2)将搅拌均匀的上述物料加入到双接的双螺杆挤出机主喂料口进行熔融共混，双螺杆挤出机各区的基础温度在180～250℃之间，主机的螺杆转速为200～300r/min；
(3)熔融共混后的物料经过双螺杆挤出机挤出之后通过切粒、风冷之后得到无机填充聚烯烃材料。
实施例3
(1)按配方准确称量高密度聚乙烯(大庆石化，HDPE5200B)68.9wt％、低密度聚乙烯(中石化，LDPE7144)10wt％、滑石粉(意米法比，HTP05)20wt％、硬脂酸钙(东莞汉维)0.3wt％、抗氧剂0.3wt％、抗菌剂(日本石冢硝子的Ionpure)0.5wt％，然后加入到高速搅拌机中搅拌5～10分钟；
(2)将搅拌均匀的上述物料加入到双接的双螺杆挤出机主喂料口进行熔融共混，双螺杆挤出机各区的基础温度在180～250℃之间，主机的螺杆转速为200～300r/min；
(3)熔融共混后的物料经过双螺杆挤出机挤出之后通过切粒、风冷之后得到无机填充聚烯烃材料。
对比例1
按配方准确称量高密度聚乙烯(大庆石化，HDPE5200B)48.9wt％、低密度聚乙烯(中石化，LDPE7144)30wt％、滑石粉(意米法比，HTP05)20wt％、硬脂酸钙(东莞汉维)0.3wt％、抗氧剂0.3wt％、抗菌剂(日本石冢硝子的Ionpure)0.5wt％。混合料加入到高速搅拌机中搅拌5～10分钟。上述搅拌好的混合料经双螺杆挤出机熔融共混后，冷却切粒后得到聚烯烃材料。
对比例2
按配方准确称量高密度聚乙烯(大庆石化，HDPE5200B)38.9wt％、低密度聚乙烯(中石化，LDPE7144)10wt％、滑石粉(意米法比，HTP05)50wt％、硬脂酸钙(东莞汉维)0.3wt％、抗氧剂0.3wt％、抗菌剂(日本石冢硝子的Ionpure)0.5wt％。混合料加入到高速搅拌机中搅拌5～10分钟。上述搅拌好的混合料经双螺杆挤出机熔融共混后，冷却切粒后得到聚烯烃材料。
对比例3
按配方准确称量高密度聚乙烯(大庆石化，HDPE5200B)69.4wt％、低密度聚乙烯(中石化，LDPE7144)10wt％、滑石粉(意米法比，HTP05)20wt％、硬脂酸钙(东莞汉维)0.3wt％、抗氧剂0.3wt％。混合料加入到高速搅拌机中搅拌5～10分钟。上述搅拌好的混合料经双螺杆挤出机熔融共混后，冷却切粒后得到聚烯烃材料。
将上述实施例和对比例制备的聚烯烃材料挤出成型制成样条后进行密度、弯折性能和抗菌性测试，测试结果如表1所示。
表1实施例1-3和对比例1-3制得的聚烯烃材料的性能检测
Figure BDA0002412706470000061
Figure BDA0002412706470000071
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无机填充聚烯烃材料在制备一次性口罩全塑鼻梁条的应用，其特征在于，所述无机填充聚烯烃材料是由以下组分按质量百分比所组成：高密度聚乙烯38～97.7％、低密度聚乙烯1～20％、无机填充剂1～40％、分散剂0.1～0.5％、抗氧剂0.1～0.5％、抗菌剂0.1～1％。
2.根据权利要求1所述的一种无机填充聚烯烃材料在制备一次性口罩全塑鼻梁条的应用，其特征在于，
所述的高密度聚乙烯材料的添加量为60～90wt％。
3.根据权利要求1所述的一种无机填充聚烯烃材料在制备一次性口罩全塑鼻梁条的应用，其特征在于，
所述的低密度聚乙烯的添加量为10w％。
4.根据权利要求1所述的一种无机填充聚烯烃材料在制备一次性口罩全塑鼻梁条的应用，其特征在于，
所述的无机填充剂的添加量为20wt％。
5.根据权利要求1所述的一种无机填充聚烯烃材料在制备一次性口罩全塑鼻梁条的应用，其特征在于，
所述的分散剂的添加量为0.3wt％。
6.根据权利要求1所述的一种无机填充聚烯烃材料在制备一次性口罩全塑鼻梁条的应用，其特征在于，
所述的抗氧剂的添加量为0.3wt％。
7.根据权利要求1所述的一种无机填充聚烯烃材料在制备一次性口罩全塑鼻梁条的应用，其特征在于，
所述高密度聚乙烯的密度为0.946～0.976g/cm3，所述低密度聚乙烯的密度为0.910～0.925g/cm3。
8.根据权利要求1所述的一种无机填充聚烯烃材料在制备一次性口罩全塑鼻梁条的应用，其特征在于，
所述的无机填充剂包括碳酸钙、滑石粉、硫酸钡、水滑石、硅灰石、氧化镁、氧化铝中的至少一种；
所述的分散剂包括硬脂酸锌、硬脂酸钙、EBS、PETS中的至少一种；
所述的抗菌剂包括以二氧化硅、磷酸锆或沸石为载体的银离子抗菌剂；
所述的抗氧剂为抗氧剂1098与抗氧剂168的组合。
9.根据权利要求1所述的一种无机填充聚烯烃材料在制备一次性口罩全塑鼻梁条的应用，其特征在于，
所述的无机填充剂为碳酸钙和滑石粉中的一种或两种；
所述的分散剂为硬脂酸钙；
所述的二氧化硅为载体的银离子抗菌剂；
所述的抗氧剂为抗氧剂1098与抗氧剂168按照1：2的质量比混合而成。
10.根据权利要求1～9任一项所述的一种无机填充聚烯烃材料在制备一次性口罩全塑鼻梁条的应用，其特征在于，所述一次性口罩全塑鼻梁条的制备包括以下步骤：
(1)按配方称量38～97.7wt％高密度聚乙烯、1～20wt％低密度聚乙烯、1～40wt％无机填充剂、0.1～0.5wt％分散剂、0.1～0.5wt％抗氧剂、0.1～1wt％抗菌剂，然后加入到高速搅拌机中搅拌5～10分钟，搅拌速度为500～600转/分钟；
(2)将搅拌均匀的上述物料加入到双接的双螺杆挤出机主喂料口进行熔融共混，双螺杆挤出机各区的基础温度在180～250℃之间，主机的螺杆转速为200～300r/min；
(3)熔融共混后的物料经过双螺杆挤出机挤出之后通过切粒、风冷之后得到无机填充聚烯烃材料；
(4)将所述无机填充聚烯烃材料通过单螺杆挤出机挤出成型的加工方式制得口罩全塑鼻梁条；挤出成型温度为160～200℃。
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