CN112778635A - 一种抗菌、耐候冰箱内胆用聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种抗菌、耐候冰箱内胆用聚丙烯复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗菌、耐候冰箱内胆用聚丙烯复合材料及其制备方法，该材料由聚丙烯、聚乙烯、抗菌剂、光稳定剂、相容剂、成核剂按质量比为(75～95)：(1～20)：(0.1～1.5)：(0.1～0.5)：(1～5)：(0.1～1)制备而成。本发明通过在复合材料中添加抗菌剂和耐候剂，从而抑制细菌、霉菌等微生物的生长、繁殖或导致其死亡，大大提高了聚丙烯复合材料的抗菌性。光稳定剂能屏蔽或吸收紫外线的能量，使聚丙烯复合材料在光的照射下，能排除或减缓光化学反应可能性，阻止或延迟光老化的过程，大大提高了耐候性，从而达到延长聚丙烯复合材料制品使用寿命的目的，而且制备方法工艺简单，可用于工业化生产。

Description

一种抗菌、耐候冰箱内胆用聚丙烯复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种抗菌、耐候冰箱内胆用聚丙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
随着社会进步和人们生活水平的提高，越来越多的人发现细菌、霉菌等有害微生物严重危害着人们的自身健康和生活质量，人们更加关注日常生活中抗菌材料的应用。冰箱内胆在使用过程中，会有光照，且直接与食品、保温发泡层接触，对材料的抗菌性、耐候性、性能的稳定性有更高的需求。目前的冰箱内胆多是采用ABS或HIPS材料，ABS材料力学性能好，表面光泽度高，但是成本高，随着人们对食品安全和气味性要求的提高，这类材料逐渐不在该领域使用。HIPS成本低，耐腐蚀性好，但是耐候性不佳，在使用过程中容易开裂。与ABS、HIPS相比，聚丙烯材料是相对安全的材质，正常情况下不会溶出有害物质，耐热性能良好、气味低。
由于现有的冰箱内胆材料存在气味大、抗菌性不好、耐候性差的缺点，不能满足市场的需求。因此，为了改善冰箱内胆材料的上述问题，需要选择气味低、安全性好的聚丙烯材料，加入合适的助剂提高材料的抗菌性、耐候性，有必要进一步加强研究工作，开发出一种抗菌、耐候冰箱内胆用聚丙烯复合材料。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种抗菌、耐候冰箱内胆用聚丙烯复合材料及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种抗菌、耐候冰箱内胆用聚丙烯复合材料，所述聚丙烯复合材料由聚丙烯、聚乙烯、抗菌剂、光稳定剂、相容剂和成核剂按质量比为(75～95)：(1～20)：(0.1～1.5)：(0.1～0.5)：(1～5)：(0.1～1)制备而成。
优选地，所述聚丙烯在230℃/2.16kg条件下的熔体流动速率为0.2-4g/10min。本发明制备的复合材料需先挤出片材再进行吸塑成型,挤出片材的聚丙烯需要熔体流动速率比较低，在0.2-4g/10min的范围内片材的表面光滑，性能优异。若是熔体流动速率过大，则片材挤出是熔垂严重，片材品质不好。
优选地，所述聚乙烯为低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯(MPVC)、高密度聚乙烯(HDPE)的至少一种。纯的聚丙烯材料做出来的产品太脆，产品易破裂，加入聚乙烯增加复合材料的韧性和柔性，使产品不易破裂。
优选地，所述抗菌剂为银离子抗菌剂、锌离子抗菌剂、铜离子抗菌剂中的至少一种。所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂、紫外线吸收剂和光屏蔽剂按照质量比3:1:2复配而成。所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯。所述成核剂为钛白粉、滑石粉、碳酸钙中的至少一种。
本发明还提供了上述所述的抗菌、耐候冰箱内胆用聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配比称取聚丙烯、聚乙烯、抗菌剂、光稳定剂、相容剂和成核剂后，将它们加入搅拌机中，在200-400转/分的条件下混合5-10分钟，得到混合均匀的混合物；
(2)混合物加入单螺杆挤出机中，熔融后经挤出成片材，经过电晕、冷却、收卷后得到聚丙烯复合材料。优选的，所述单螺杆挤出机的加工温度为220-250℃，转速为500转/分钟。
本发明的有益效果如下：
本发明在聚丙烯复合材料中添加抗菌剂和耐候剂，细菌、霉菌等微生物被抗菌剂吸附后，起呼吸作用的酶就失去功效，从而抑制细菌、霉菌等微生物的生长、繁殖或导致其死亡，大大提高了聚丙烯复合材料的抗菌性。光稳定剂能屏蔽或吸收紫外线的能量，使聚丙烯复合材料在光的照射下，能排除或减缓光化学反应可能性，阻止或延迟光老化的过程，大大提高了耐候性，从而达到延长聚丙烯复合材料制品使用寿命的目的，而且制备方法工艺简单，可用于工业化生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。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。
本实施例中所用试剂的供应商及型号如下：
聚丙烯选购自天津石化CM01、低密度聚乙烯选购自燕山石化LD617、中密度聚乙烯选购自陶氏化学LEX2344E、高密度聚乙烯选购自大庆石化5000S，
上述试剂只是为了说明本发明实验时所采用的试剂来源和成分，以便充分公开，并不表示采用其他同类试剂或其他供应商提供的试剂就不能实现本发明。
下述实施例中所用的光稳定剂为受阻胺类光稳定剂、紫外线吸收剂和光屏蔽剂按照质量比3:1:2复配而成，其中受阻胺类光稳定剂为氰特公司UV-3808PP5，紫外线吸收剂为艾迪科LA-36，光屏蔽剂为上海沐治新材料公司UV-3638；相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯
实施例1
按质量计，将95份聚丙烯、2份低密度聚乙烯、1份银离子抗菌剂、0.5份光稳定剂、1份相容剂和0.5份钛白粉依次加入搅拌机中，在200转/分的搅拌机中混合10分钟，得到混合均匀的混合物；将上述混合物加入单螺杆挤出机中，熔融后经挤出成片材、电晕、冷却、收卷得到聚丙烯复合材料；单螺杆挤出机的加工温度为220℃、转速为500转/分钟。
实施例2
按质量计，将75份聚丙烯、20份中密度聚乙烯、1.5份锌离子抗菌剂、0.5份光稳定剂、2份相容剂和1份滑石粉依次加入搅拌机中，在400转/分的搅拌机中混合5分钟，得到混合均匀的混合物；将上述混合物加入单螺杆挤出机中，熔融后经挤出成片材、电晕、冷却、收卷得到聚丙烯复合材料；单螺杆挤出机的加工温度为250℃、转速为500转/分钟。
实施例3
按质量计，将95份聚丙烯、1份高密度聚乙烯、0.1份铜离子抗菌剂、0.1份光稳定剂、3.7份相容剂和0.1份碳酸钙依次加入搅拌机中，在300转/分的搅拌机中混合8分钟，得到混合均匀的混合物；将上述混合物加入单螺杆挤出机中，熔融后经挤出成片材、电晕、冷却、收卷得到聚丙烯复合材料；单螺杆挤出机的加工温度为230℃、转速为500转/分钟。
实施例4
按质量计，按质量计，将78份聚丙烯、15份低密度聚乙烯、0.5份银离子抗菌剂、0.5份锌离子抗菌剂、0.5份光稳定剂、5份相容剂和1份滑石粉依次加入搅拌机中，在350转/分的搅拌机中混合10分钟，得到混合均匀的混合物；将上述混合物加入单螺杆挤出机中，熔融后经挤出成片材、电晕、冷却、收卷得到聚丙烯复合材料；单螺杆挤出机的加工温度为240℃、转速为500转/分钟。
对比例1
对比例1是实施例1的对照，具体如下：
按质量计，将95份聚丙烯、3.5份低密度聚乙烯、1份相容剂和0.5份钛白粉依次加入搅拌机中，在200转/分的搅拌机中混合10分钟，得到混合均匀的混合物；将上述混合物加入单螺杆挤出机中，熔融后经挤出成片材、电晕、冷却、收卷得到聚丙烯复合材料；单螺杆挤出机的加工温度为220℃、转速为500转/分钟。
将实施例1-4以及对比例1制得的聚丙烯复合材料进行性能测试，测试结果如表1所示。其中拉伸强度测试标准为ISO 527，哑铃型样品尺寸为168*10*4mm，测试速度为50mm/min；弯曲强度和弯曲模量的测试标准为ISO 178，样品尺寸为80*10*4mm，测试速度为20mm/min；抗菌性的测试标准为QB/T2591，样品尺寸为100*100*3mm；耐候性的测试标准为SAEJ2527，测试时间为200小时，样品尺寸为80*50*3mm,记录样品测试前后的色差值ΔE。
表1实施例和对比例制备的聚丙烯复合材料性能测试结果
Figure BDA0002865950110000061
通过上表的数据比较可以发现，本发明实施例1的聚丙烯复合材料与对比例1的聚丙烯复合材料的抗菌性和耐候性均有大幅度的提升。这是由于在配方中添加了抗菌剂和耐候剂，抗菌剂可以抑制细菌的生长、繁殖或导致其死亡，大大提高了聚丙烯复合材料的抗菌性。光稳定剂能阻止或延迟材料光老化的过程，大大提高了耐候性，从而达到延长聚丙烯复合材料制品使用寿命的目的，具有非常重要的现实意义。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种抗菌、耐候冰箱内胆用聚丙烯复合材料，其特征在于：所述聚丙烯复合材料由聚丙烯、聚乙烯、抗菌剂、光稳定剂、相容剂和成核剂按质量比为(75～95)：(1～20)：(0.1～1.5)：(0.1～0.5)：(1～5)：(0.1～1)制备而成。
2.根据权利要求1所述的抗菌、耐候冰箱内胆用聚丙烯复合材料，其特征在于：所述聚丙烯在230℃/2.16kg条件下的熔体流动速率为0.2-4g/10min。
3.根据权利要求1所述的抗菌、耐候冰箱内胆用聚丙烯复合材料，其特征在于：所述聚乙烯为低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯的至少一种。
4.根据权利要求1所述的抗菌、耐候冰箱内胆用聚丙烯复合材料，其特征在于：所述抗菌剂为银离子抗菌剂、锌离子抗菌剂、铜离子抗菌剂中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的抗菌、耐候冰箱内胆用聚丙烯复合材料，其特征在于：所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂、紫外线吸收剂和光屏蔽剂按照质量比3:1:2复配而成。
6.根据权利要求1所述的抗菌、耐候冰箱内胆用聚丙烯复合材料，其特征在于：所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯。
7.根据权利要求1所述的抗菌、耐候冰箱内胆用聚丙烯复合材料，其特征在于：所述成核剂为钛白粉、滑石粉、碳酸钙中的至少一种。
8.如权利要求1-7任一项所述的抗菌、耐候冰箱内胆用聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)按配比称取聚丙烯、聚乙烯、抗菌剂、光稳定剂、相容剂和成核剂后，将其混合均匀得到混合物；
(2)混合物加入单螺杆挤出机中，熔融后经挤出成片材，经过电晕、冷却、收卷后得到聚丙烯复合材料。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述单螺杆挤出机的加工温度为220-250℃。
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