CN111675791A - 一种接枝反应挤出生产抗菌性pvc软塑料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种接枝反应挤出生产抗菌性PVC软塑料，包含56重量份的增塑剂DOP、36重量份的碳酸钙、4.0‑4.5重量份的钙锌复合稳定剂、0.3‑0.5重量份的硬脂酸、0.8‑1.0重量份的硬脂酸钡、5‑6重量份的2‑烯丙基‑6‑(甲基硫代)‑1H‑吡唑并(3.4‑d)嘧啶‑3(2H)‑酮、3‑5重量份的2‑甲基‑2‑丙烯酸‑2‑(膦酰基氧基)乙酯、0.3‑0.5重量份的DCP和0.2‑0.3重量份的二月桂酸二丁基锡，上述配比的总重量份为100。本发明不仅保持了其较高的物理机械性能，其抗静电性能也得到了提高，特别具有极强的抗菌性能。

Description

一种接枝反应挤出生产抗菌性PVC软塑料及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚合物技术领域，尤其是一种接枝反应挤出生产抗菌性PVC软塑料及其制备方法。
背景技术
PVC聚氯乙烯软塑料是以PVC为主要原料，加入适当增塑剂、稳定剂等各种助剂加工制得，具有加工低廉，是综合性能较好的通用型塑料。广泛应用于电线电缆、食品包转、日用品等方面。随着人们对生活质量要求的提高，抗菌塑料成为未来发展趋势。由于PVC材料本事不具有抗菌性能，在使用过程中，极易沾染和滋生各种致病细菌，给人们的健康带来较大伤害。通常在PVC材料中添加抗菌剂类达到抗菌的效果，但存在易析出、效果有限的问题。
发明内容
本发明提供一种接枝反应挤出生产抗菌性PVC软塑料及其制备方法，用于改善PVC材料中添加抗菌剂出现的易析出、效果有限的的弊端。
本发明的技术方案如下：
一种接枝反应挤出生产抗菌性PVC软塑料，包含56重量份的增塑剂DOP、36重量份的碳酸钙、4.0-4.5重量份的钙锌复合稳定剂、0.3-0.5重量份的硬脂酸、0.8-1.0重量份的硬脂酸钡、5-6重量份的2-烯丙基-6-(甲基硫代)-1H-吡唑并(3.4-d)嘧啶-3(2H)-酮、3-5重量份的2-甲基-2-丙烯酸-2-(膦酰基氧基)乙酯、0.3-0.5重量份的DCP和0.2-0.3重量份的二月桂酸二丁基锡，上述配比的总重量份为100。
所述DCP为过氧化二异丙苯，分子式C18H22O2，相对分子质量270.37。
所述增塑剂DOP为邻苯二甲酸二辛酯。
一种接枝反应挤出生产抗菌性PVC软塑料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)按配方比例依次将PVC、钙锌复合稳定剂、硬脂酸、硬脂酸钡加入高速混合机中搅拌2-3分钟，然后升温至90℃，加入增塑剂DOP搅拌6分钟左右，最后加入碳酸钙搅拌3分钟后值得PVC混合料,出料备用；
(2)在长径比L/D＝48的双螺杆挤出上挤出，双螺杆挤出机有12个区段。2个进料口。第一个进料口位于双螺杆挤出机1D处，第二个进料口位于第五区段的5D处；
(3)将PVC混合料以85kg/h的进料速度加以110r/min运行速度的双螺杆挤出挤出机上的位于第一区段1D处的进料口1#。
(4)将DCP、催化剂二月桂酸二丁基锡、2-烯丙基-6-(甲基硫代)-1H-吡唑并(3.4-d)嘧啶-3(2H)-酮、2-甲基-2-丙烯酸-2-(膦酰基氧基)乙酯按配方比列混合均匀后，以1.2-1.5Mpa压力下，在3.6kg/h的进料速度加入位于双螺杆挤出机上第五区段的5D处的进料口2#；PVC分子链的接枝反应随之发生，挤出加工温度从第一区段的90℃-100℃逐渐升高到第七区段的170℃-180℃，挤出机末端挤出温度逐渐降至120℃-130℃左右。
所述双螺杆挤出机12个区段的温度如表1所示：
表1.双螺杆挤出机12个区段的温度表
Figure BDA0002573513280000021
Figure BDA0002573513280000031
本发明的有益效果如下：
本发明是用熔融接枝的方法，在PVC挤出过程中，加入一种分子结构中含吡唑并嘧啶基团的抗菌性接枝单体：2-烯丙基-6-(甲基硫代)-1H-吡唑并(3、4-d)嘧啶-3(2H)-酮和另一种具有协同效应的抗菌性单体：2-甲基-2-丙烯酸-2-(膦酰基氧基)乙酯，在引发剂DCP和催化剂二月硅酸二丁锡的作用下，在PVC分子链上发生接枝反应。接枝反应所制得的PVC软塑料，不仅保持了其较高的物理机械性能，其抗静电性能也得到了提高，特别具有极强的抗菌性能。
附图说明
图1是本发明实施例的螺杆挤出机的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1，实施例1：对比配方1#(未接枝改性前)
表2.实施例1：对比配方1#(未接枝改性前)配比表
成分配比 重量份
PVC 100
DOP 56
碳酸钙 36
钙锌稳定剂 4.0-4.5
硬脂酸 0.3-0.5
硬脂酸钡 0.8-1.0
制备工艺：
(1)按配方比例依次将PVC、钙锌稳定剂、硬脂酸、硬脂酸钡、加入高速混合机中搅拌2-3分钟，然后升温到90℃，加入增塑剂DOP搅拌6分钟左右，然后加入碳酸钙搅拌3分钟后制得PVC混合料，出料备用。
(2)在长径比L/D＝48的双螺杆挤出机上挤出，双螺杆挤出机分为12个区段，1个加料口文娱挤出机1D处。
(3)将PVC混合料以95kg/H的进料速度加入以150r/min运行速度的双螺杆挤出机第一区段的1D处进料口。
(4)双螺杆挤出机各区段工艺温度如表3
表3.实施例1双螺杆挤出机各区段工艺温度表
区段 温度(℃)
第1区段 90-100
第2区段 120-130
第3区段 140-150
第4区段 150-160
第5区段 160-170
第6区段 160-170
第7区段 170-180
第8区段 150-160
第9区段 145-150
第10区段 145-150
第11区段 130-140
第12区段 120-130
实施例2：对比配方2#(用添加抗菌剂的方法制备抗菌PVC)如表4
表4.实施例2：对比配方2#(用添加抗菌剂的方法制备抗菌PVC)配比表
Figure BDA0002573513280000041
Figure BDA0002573513280000051
制备工艺：
(1)按配方比例依次将PVC、钙锌稳定剂、硬脂酸、硬脂酸钡，加入高速混合机中搅拌2-3分钟，然后升温到90℃，加入增塑剂DOP搅拌6分钟左右，最后加入碳酸钙纳米银抗菌剂，搅拌3-5分钟后制得PVC混合料，出料备用。(加料顺序，升温是为了PVC混合料更均匀)。
(2)在长径比L/D＝48的双螺杆挤出机上挤出，双螺杆挤出机分为12个区段，1个加料口位于第一区段1D处。
(3)将PVC混合料以85kg/h的进料速度加入以120r/min运行速度的双螺杆挤出机的进料口。
(4)各区段工艺温度如表5
表5.实施例2双螺杆挤出机各区段工艺温度表
Figure BDA0002573513280000052
Figure BDA0002573513280000061
表6.实施例1与实施例2的典型性能对比表
Figure BDA0002573513280000062
表7.PVC制品(软塑料)抗菌性试验数据表，依据GB/T31402-2015测试标准
Figure BDA0002573513280000063
特殊材料来源：
(1)2-烯丙基-6-(甲基硫代)-1H-吡唑并(3.4-d)嘧啶-3(2H)-酮采用湖北万得化工有限公司产品。
(2)2-甲基-2-丙烯酸-2-(膦酰基氧基)乙酯采用湖北信康医药化工有限公司产品。
(3)纳米银抗菌剂采用广州佛山市蓝峰助剂有限公司产品。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种接枝反应挤出生产抗菌性PVC软塑料，其特征是包含56重量份的增塑剂DOP、36重量份的碳酸钙、4.0-4.5重量份的钙锌复合稳定剂、0.3-0.5重量份的硬脂酸、0.8-1.0重量份的硬脂酸钡、5-6重量份的2-烯丙基-6-(甲基硫代)-1H-吡唑并(3.4-d)嘧啶-3(2H)-酮、3-5重量份的2-甲基-2-丙烯酸-2-(膦酰基氧基)乙酯、0.3-0.5重量份的DCP和0.2-0.3重量份的二月桂酸二丁基锡，上述配比的总重量份为100。
2.根据权利要求1所述的接枝反应挤出生产抗菌性PVC软塑料，其特征是所述DCP为过氧化二异丙苯，分子式C18H22O2，相对分子质量270.37。
3.根据权利要求1所述的接枝反应挤出生产抗菌性PVC软塑料，其特征是所述增塑剂DOP为邻苯二甲酸二辛酯。
4.一种接枝反应挤出生产抗菌性PVC软塑料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)按配方比例依次将PVC、钙锌复合稳定剂、硬脂酸、硬脂酸钡加入高速混合机中搅拌2-3分钟，然后升温至90℃，加入增塑剂DOP搅拌6分钟左右，最后加入碳酸钙搅拌3分钟后值得PVC混合料,出料备用；
(2)在长径比L/D＝48的双螺杆挤出上挤出，双螺杆挤出机有12个区段。2个进料口。第一个进料口位于双螺杆挤出机1D处，第二个进料口位于第五区段的5D处；
(3)将PVC混合料以85kg/h的进料速度加以110r/min运行速度的双螺杆挤出挤出机上的位于第一区段1D处的进料口1#。
(4)将DCP、催化剂二月桂酸二丁基锡、2-烯丙基-6-(甲基硫代)-1H-吡唑并(3.4-d)嘧啶-3(2H)-酮、2-甲基-2-丙烯酸-2-(膦酰基氧基)乙酯按配方比列混合均匀后，以1.2-1.5Mpa压力下，在3.6kg/h的进料速度加入位于双螺杆挤出机上第五区段的5D处的进料口2#；PVC分子链的接枝反应随之发生，挤出加工温度从第一区段的90℃-100℃逐渐升高到第七区段的170℃-180℃，挤出机末端挤出温度逐渐降至120℃-130℃左右。
5.根据权利要求3所述的一种接枝反应挤出生产抗菌性PVC软塑料的制备方法，其特征是所述双螺杆挤出机12个区段的温度如表1所示：
表1.双螺杆挤出机12个区段的温度表
区段 温度(℃) 第1区段 90-100 第2区段 120-130 第3区段 140-150 第4区段 150-160 第5区段 160-170 第6区段 160-170 第7区段 170-180 第8区段 150-160 第9区段 145-150 第10区段 145-150 第11区段 130-140 第12区段 120-130
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