CN111925589A - 一种永久抗静电抗菌的pp玻纤增强材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种永久抗静电抗菌的PP玻纤增强材料，其按照质量百分比包括PP塑料47～65％、玻璃纤维GF30～40％、抗静电剂4.7％～10％、Ag‑Zn复合抗菌剂0.5％、马来酸酐接枝剂1.5％、成核剂0.05～0.1％、稳定剂0.1％、分散剂0.1％。本发明制备的PP玻纤材料制品具有优良的抗菌效果和抗静电性能。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种合金材料，具体的说涉及一种永久抗静电抗菌的PP玻纤增强材料。
【背景技术】
高分子材料具有非常高的表面电阻和体积电阻，是良好的电绝缘体。但是，在摩擦时会产生静电积累，导致吸尘、电子器件击穿等，引起集成电路破坏、放电和燃烧事故。且高分子材料具有易燃性，遇火后会发生剧烈燃烧，且燃烧速度较快，同时伴有大量的有毒气体，对社会危害极大。因此，开发和使用高性能的抗静电阻燃材料，才能克服静电积累和易燃性所带来的危害。
塑料的抗静电抗菌过程是一个复杂的物理化学过程，需要抗菌剂和抗静电剂共同发挥作用。目前抗静抗菌塑料在国内研究还不成熟，尤其缺乏一定的理论体系。目前厨余垃圾处理器基本都是PA6GF30材料，此材料只能满足抗菌要求，但是厨余垃圾处理后，由于静电的产生很难清洗。同时由于厨房垃圾会处于高湿状态，PA材料吸水后尺寸变大，增加了组装难度，同时PA材料吸湿后强度降低明显。在研磨器高速旋转过程存在强度不够开裂的潜在风险。
因此，有必要提供一种永久抗静电抗菌的PP玻纤增强材料来解决这一难题。
【发明内容】
本发明的主要目的在于提供一种永久抗静电抗菌的PP玻纤增强材料，制备的PP玻纤材料制品具有优良的抗菌效果和抗静电性能。
本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种永久抗静电抗菌的PP玻纤增强材料，其按照质量百分比包括：
进一步的，所述PP塑料为PPH高性能聚丙烯。
进一步的，所述PP玻纤增强材料通过挤出工艺制备获得，挤出温度为 180～250℃，螺杆速度为300～500rpm。
进一步的，所述PP塑料包括PPH高性能聚丙烯和PPC氯化聚丙烯。
与现有技术相比，本发明一种永久抗静电抗菌的PP玻纤增强材料的有益效果在于：通过添加Ag-Zn复合抗菌剂和抗静电剂，大大提高了PP塑料材料的抗静电性和抗菌性。具体的，Ag-Zn复合抗菌剂，通过金属离子活性强，将细菌的细胞壁杀死，几乎不影响高分子材料的机械性能。高分子型抗静电剂具有抗静电效果持久、不受应用条件影响、对环境湿度依赖小、热稳定性好和在高分子材料中分散性好、不降低塑料机械性能的特点。本方案制备的永久抗静电PP玻纤增强材料，不仅可以减轻自身重量，还可以节约成本，而且可以降低材料性能的损失；通过加入0.5％的Ag-Zn复合抗菌剂， PPGF40的冲击强度可高达14KJ/m2，弯曲模量高达9350Mpa；Ag-Zn复合抗菌剂母粒的添加使抗菌剂的分散效果更优，达到ISO22196抗菌率大于 99.95％，抗静电表面电阻可以达到109～1010Ω。
【具体实施方式】
实施例：
本实施例为永久抗静电抗菌的PP玻纤增强材料，其按照质量百分比包括：
实施例1
按重量份计，将63％的PPH(M15/C3/F2000)、4.7％的抗静电剂、1.5％的马来酸酐接枝剂、0.5％Ag-Zn复合抗菌剂、0.1％的成核剂、0.1份的稳定剂和0.1份的分散剂依次加入高速混合机中，以200r/min的速度混合15min，将30％的13um～4.5mmGF通过侧喂料装置加入双螺杆挤出机中控制螺杆转速为350r/min，控制挤出温度为：第1区域180℃、第2～4区域240℃、5～8区域温度为250℃、9～11区域温度为250℃，真空泵压力0.75～0.95Mpa，将挤出的物料经切粒、过筛、干燥后制备得到PPGF材料。
实施例2
按重量份计，将53％的PPH(M15/C3/F2000)、4.7％的抗静电剂、1.5％的马来酸酐接枝剂、0.5％Ag-Zn复合抗菌剂、0.1％的成核剂、0.1份的稳定剂和0.1份的分散剂依次加入高速混合机中，以200r/min的速度混合15min，将40％的13um～4.5mmGF通过侧喂料装置加入双螺杆挤出机中控制螺杆转速为350r/min，控制挤出温度为：第1区域180℃、第2～4区域240℃、5～8区域温度为250℃、9～11区域温度为250℃，真空泵压力0.75～0.95Mpa，将挤出的物料经切粒、过筛、干燥后制备得到PPGF材料。
实施例3
按重量份计，将60％的PPH(M15/C3/F2000)、7.7％的抗静电剂、1.5％的马来酸酐接枝剂、0.5％Ag-Zn复合抗菌剂、0.1％的成核剂、0.1份的稳定剂和0.1份的分散剂依次加入高速混合机中，以200r/min的速度混合15min，将30％的10um～4.5mmGF通过侧喂料装置加入双螺杆挤出机中控制螺杆转速为350r/min，控制挤出温度为：第1区域180℃、第2～4区域240℃、5～8区域温度为250℃、9～11区域温度为250℃，真空泵压力0.75～0.95Mpa，将挤出的物料经切粒、过筛、干燥后制备得到PPGF材料。
实施例4
按重量份计，将47.7％的PPH(M15/C3/F2000)、10％的抗静电剂、1.5％的马来酸酐接枝剂、0.5％Ag-Zn复合抗菌剂、0.1％的成核剂、0.1％的稳定剂和0.1份的分散剂依次加入高速混合机中，以200r/min的速度混合15min，将40％的10um～4.5mmGF通过侧喂料装置加入双螺杆挤出机中控制螺杆转速为350r/min，控制挤出温度为：第1区域180℃、第2～4区域240℃、5～8区域温度为250℃、9～11区域温度为250℃，真空泵压力0.75～0.95Mpa，将挤出的物料经切粒、过筛、干燥后制备得到PPGF材料。
实施例5
按重量份计，将30％的PPH(M15/C3/F2000)、20％PPC(M10/C20/F1300)、 7.7％的抗静电剂、1.5％的马来酸酐接枝剂、0.5％Ag-Zn复合抗菌剂、0.1％的成核剂、0.1份的稳定剂和0.1份的分散剂依次加入高速混合机中，以 200r/min的速度混合15min，将40％的13um～4.5mmGF通过侧喂料装置加入双螺杆挤出机中控制螺杆转速为350r/min，控制挤出温度为：第1区域180℃、第2～4区域240℃、5～8区域温度为250℃、9～11区域温度为250℃，真空泵压力0.75～0.95Mpa，将挤出的物料经切粒、过筛、干燥后制备得到PPGF材料。
对比例1
按重量份计，将63％的PPH(M15/C3/F2000)、5％的抗静电剂、1.5％的马来酸酐接枝剂、0.2％Ag-Zn复合抗菌剂、0.1％的成核剂、0.1份的稳定剂和0.1份的分散剂依次加入高速混合机中，以200r/min的速度混合15min，将 30％的13um～4.5mmGF通过侧喂料装置加入双螺杆挤出机中控制螺杆转速为350r/min，控制挤出温度为：第1区域180℃、第2～4区域240℃、5～8区域温度为250℃、9～11区域温度为250℃，真空泵压力0.75～0.95Mpa，将挤出的物料经切粒、过筛、干燥后制备得到PPGF材料。
对比例2
按重量份计，将将63％的PPH(M15/C3/F2000)、4.9％的抗静电剂、1.5％的马来酸酐接枝剂、0.3％Ag-Zn复合抗菌剂、0.1％的成核剂、0.1份的稳定剂和0.1份的分散剂依次加入高速混合机中，以200r/min的速度混合15min，将30％的13um～4.5mmGF通过侧喂料装置加入双螺杆挤出机中控制螺杆转速为350r/min，控制挤出温度为：第1区域180℃、第2～4区域240℃、5～8区域温度为250℃、9～11区域温度为250℃，真空泵压力0.75～0.95Mpa，将挤出的物料经切粒、过筛、干燥后制备得到PPGF材料。
对比例3
按重量份计，将63％的PPH(M15/C3/F2000)、4.8％的抗静电剂、1.5％的马来酸酐接枝剂、0.4％Ag-Zn复合抗菌剂、0.1％的成核剂、0.1份的稳定剂和0.1份的分散剂依次加入高速混合机中，以200r/min的速度混合15min，将30％的13um～4.5mmGF通过侧喂料装置加入双螺杆挤出机中控制螺杆转速为350r/min，控制挤出温度为：第1区域180℃、第2～4区域240℃、5～8区域温度为250℃、9～11区域温度为250℃，真空泵压力0.75～0.95Mpa，将挤出的物料经切粒、过筛、干燥后制备得到PPGF材料。
对比例4
按重量份计，将68.3％的PPH(M15/C3/F2000)，1.5％的马来酸酐接枝剂，0.1份的稳定剂和0.1份的分散剂依次加入高速混合机中，以200r/min的速度混合15min，将30％的10um～4.5mmGF通过侧喂料装置加入双螺杆挤出机中控制螺杆转速为350r/min，控制挤出温度为：第1区域180℃、第2～4区域240℃、5～8区域温度为250℃、9～11区域温度为250℃，真空泵压力 0.75～0.95Mpa，将挤出的物料经切粒、过筛、干燥后制备得到PPGF材料。
为了验证本方案的有效性，以下提供了4组对比例与5组实施例所获材料的性能测试结果，如表1所示。
表1对实施例1～5与对比例1～4所获得产品进行的性能测试结果
| 表面电阻/Ω | 弯曲模量 | 冲击强度(KJ/m<sup>2</sup>) | 抗菌率 | |
| 实施例1 | 10<sup>11</sup> | 6800 | 8.5 | 99.95％ |
| 实施例2 | 10<sup>11</sup> | 8600 | 10 | 99.95％ |
| 实施例3 | 10<sup>11</sup> | 9800 | 11 | 99.95％ |
| 实施例4 | 10<sup>10</sup> | 9500 | 9.5 | 99.95％ |
| 实施例5 | 10<sup>9</sup> | 9350 | 14 | 99.95％ |
| 对比例1 | 10<sup>11</sup> | 6800 | 8.5 | 28.5％ |
| 对比例2 | 10<sup>11</sup> | 6750 | 8.5 | 48.5％ |
| 对比例3 | 10<sup>11</sup> | 6850 | 8.5 | 78.5％ |
| 对比例4 | 10<sup>14</sup> | 10800 | 12 | 0％ |
根据上述各个实施例与对比例制备产品的性能测试结果可以明显看出，本方案实施例1～5通过加入0.5％的Ag-Zn复合抗菌剂后，其抗菌效果明显增加，且抗菌效果显著；且冲击强度均在8.5KJ/m2以上，最高可达14KJ/m2，提高了PP玻纤材料制品的冲击强度、抗静电性以及抗菌性。
本方案永久抗静电抗菌的PP玻纤增强材料，通过添加Ag-Zn复合抗菌剂和抗静电剂，大大提高了PP塑料材料的抗静电性和抗菌性。具体的，Ag-Zn 复合抗菌剂，通过金属离子活性强，将细菌的细胞壁杀死，几乎不影响高分子材料的机械性能。高分子型抗静电剂具有抗静电效果持久、不受应用条件影响、对环境湿度依赖小、热稳定性好和在高分子材料中分散性好、不降低塑料机械性能的特点。本方案制备的永久抗静电PP玻纤增强材料，不仅可以减轻自身重量，还可以节约成本，而且可以降低材料性能的损失；通过加入0.5％的Ag-Zn复合抗菌剂，PPGF40的冲击强度可高达14KJ/m2，弯曲模量高达9350Mpa；Ag-Zn复合抗菌剂母粒的添加使抗菌剂的分散效果更优，达到ISO 22196抗菌率大于99.95％，抗静电表面电阻可以达到109～1010Ω。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本使用新型的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (4)
1.一种永久抗静电抗菌的PP玻纤增强材料，其特征在于：其按照质量百分比包括：
2.如权利要求1所述的一种永久抗静电抗菌的PP玻纤增强材料，其特征在于：所述PP塑料为PPH高性能聚丙烯。
3.如权利要求1所述的一种永久抗静电抗菌的PP玻纤增强材料，其特征在于：所述PP玻纤增强材料通过挤出工艺制备获得，挤出温度为180～250℃，螺杆速度为300～500rpm。
4.如权利要求1所述的一种永久抗静电抗菌的PP玻纤增强材料，其特征在于：所述PP塑料包括PPH高性能聚丙烯和PPC氯化聚丙烯。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105086145A (zh) * | 2015-08-26 | 2015-11-25 | 安徽永高塑业发展有限公司 | 应用于聚烯烃管材、管件和检查井的色母料 |
| CN106589608A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-04-26 | 中山市朗迪电器有限公司 | 一种斜流风叶及其制备方法 |
| WO2018090802A1 (zh) * | 2016-11-16 | 2018-05-24 | 金发科技股份有限公司 | 一种玻纤增强无卤阻燃聚丙烯材料及其制备方法与应用 |
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2020
- 2020-07-09 CN CN202010657204.8A patent/CN111925589A/zh active Pending
Patent Citations (3)
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