CN115785563A - 一种抗菌避虫聚丙烯材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于高分子材料技术领域，具体是一种抗菌避虫聚丙烯材料及其制备方法，所述的一种抗菌避虫聚丙烯材料其原料按重量份计包括以下成分：聚丙烯90～99份、EVA(乙烯‑醋酸乙烯共聚物)0～5份、抗菌剂A0～2份、抗菌剂B0～2份、避虫剂A0‑3份、避虫剂B0‑3份、抗氧剂0.1～0.5份、润滑剂0.1～0.6份；本发明制得的抗菌避虫聚丙烯材料不仅具有良好力学性能和外观，还具备长期优异的抗菌避虫效果。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体是一种抗菌避虫聚丙烯材料及其制备方法。
背景技术
家用电器外壳、按钮、遥控器、把手、储物盒、储物瓶等由于经常与人手接触，或由于长期处于昏暗潮湿的环境中，极易滋生有害细菌，或当蟑螂、苍蝇、老鼠等虫鼠类在物品上爬行、舔舐等也会遗留携带的病菌于物品上，当人手接触这些部件或者使用这些部件中的物品时，极易感染这些有害病菌，从而对身体健康带来影响，因此开发一种抗菌避虫的材料显得尤为必要。抗菌塑料能够抑制或杀灭沾污在其制品表面的微生物，可以保持用品表面的清洁状态，从而减少有害微生物对接触这些用品的人类的侵害，因而在制备健康型日用品领域得到越来越广泛的应用。
一般的塑料并不具备抗菌功能，通常需要加入抗菌剂从而使塑料达到具有抑制或杀灭其表面细菌能力的目的，抗菌剂主要分为无机抗菌剂、有机抗菌剂、天然抗菌剂。无机抗菌剂主要采用金属离子实现抗菌，例如银粉，成本较高，且制备银粉需要消耗大量能源、对环境不友好；有机抗菌剂主要是化学合成物质，其安全性上还存在较大隐患；天然抗菌剂的活性成分是从植物、动物或生物中提取的，其来源广泛，成本低，具有安全无毒、抗菌效率高、耐热性佳、颜色稳定性好、不易产生耐药性和环境友好等优点。
聚丙烯质轻、价廉、性能优异，是家电材料选材的首选，同时由于聚丙烯类材料是非极性的，与一些小分子物质间的分子作用力较弱，小分子物质更容易迁移到制件表面，我们刚好选用这一特点，让抗菌剂和避虫剂更容易更好地在制件表面发挥作用。
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避虫聚丙烯材料及其制备方法。本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种抗菌避虫聚丙烯材料，其原料按重量份计包括以下成分：聚丙烯90～99份、EVA 0～5份、抗菌剂A0～2份、抗菌剂B0～2份、避虫剂A0-3份、避虫剂B0-3份、抗氧剂0.1～0.5份、润滑剂0.1～0.6份。
优选地，所述聚丙烯的熔融指数为12～18g/10mi n(230℃*2.16kg)。
优选地，所述抗氧剂为酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的混合物。
优选地，所述润滑剂为硬脂酸钙类。
优选地，所述抗菌剂A为金银花精油、抗菌剂B蒲公英精油、避虫剂B为苦瓜素、避虫剂A为艾草精油和风油精的混合物，艾草精油和风油精的比例为1:1。
优选地，所选EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)乙酸乙烯含量10-20％。
优选地，一种抗菌避虫聚丙烯材料的制备方法包括以下制备步骤：按重量称取原料，将防虫剂、避虫剂、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)以及10-30wt％的聚丙烯粉料混合得到预混料，从侧喂口加入双螺杆挤出机，将抗氧剂、润滑剂和余量聚丙烯从主喂口加入双螺杆挤出机，经过双螺杆挤出机进行熔融挤出造粒，即得。
优选地，所述双螺杆挤出机的螺杆料筒一区至九区加热温度依次为：120℃、180℃、180℃、180℃、180℃、165℃、165℃、165℃、165℃。
优选地，所述双螺杆挤出机机头温度为180℃。
优选地，所述双螺杆挤出机的主机转速为350r/min，真空度为-0.07MPa。
本发明的有益效果：
本发明提供一种抗菌避虫聚丙烯材料及其制备方法，将聚丙烯、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)、抗菌剂A、抗菌剂B、避虫剂A、避虫剂B、抗氧剂、润滑剂经过双螺杆挤出机进行熔融挤出造粒，使得制备而成的抗菌避虫聚丙烯材料具有良好力学性能和外观，以及长期优异的抗菌避虫效果。
附图说明
图1为本发明一种抗菌避虫聚丙烯材料制备方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本发明保护的范围。
一种抗菌避虫聚丙烯材料，其原料按重量份计包括以下成分：聚丙烯90～99份、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)0～5份、抗菌剂A0～2份、抗菌剂B0～2份、避虫剂A0-3份、避虫剂B0-3份、抗氧剂0.1～0.5份、润滑剂0.1～0.6份。其中，所述聚丙烯的熔融指数为12～18g/10min(230℃*2.16kg)；所述抗氧剂为酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的混合物；所述润滑剂为硬脂酸钙类；所述抗菌剂A为金银花精油、抗菌剂B蒲公英精油、避虫剂B为苦瓜素、避虫剂A为艾草精油和风油精的混合物，艾草精油和风油精的比例为1:1；所选EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)中乙酸乙烯含量10-20％。
一种抗菌避虫聚丙烯材料的制备方法包括以下制备步骤：按重量称取原料，将防虫剂、避虫剂、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)以及10-30wt％的聚丙烯粉料混合得到预混料，从侧喂口加入双螺杆挤出机，将抗氧剂、润滑剂和余量聚丙烯从主喂口加入双螺杆挤出机，经过双螺杆挤出机进行熔融挤出造粒，即得。其中，所述双螺杆挤出机的螺杆料筒一区至九区加热温度依次为：120℃、180℃、180℃、180℃、180℃、165℃、165℃、165℃、165℃；所述双螺杆挤出机机头温度为180℃；所述双螺杆挤出机的主机转速为350r/min，真空度为-0.07MPa。
以下结合实施例和对比例对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种抗菌避虫聚丙烯材料，包括下述重量份的原料：
聚丙烯粒子87份、聚丙烯粉料10份、抗菌剂A1.5份、抗氧剂1份、润滑剂0.5份。
其中，聚丙烯的熔融指数为15g/10min；抗氧剂为酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的混合物、润滑剂为硬脂酸钙。
抗菌避虫聚丙烯材料的制备方法包括下述步骤：按重量称取原料，将聚丙烯、黄连素、抗氧剂、润滑剂经过双螺杆挤出机进行熔融挤出造粒，即得；双螺杆挤出机的螺杆料筒一区至九区加热温度依次为：120℃、180℃、180℃、180℃、180℃、165℃、165℃、165℃、165℃，所述双螺杆挤出机机头温度为180℃，主机转速为350r/min，真空度为-0.07MPa。其中聚丙烯粉料和抗菌剂A通过混料锅混合均匀后，从侧喂口加入。
实施例2
一种抗菌避虫聚丙烯材料，包括下述重量份的原料：
聚丙烯粒子87份、聚丙烯粉料10份、抗菌剂B1.5份、抗氧剂1份、润滑剂0.5份。
其中，聚丙烯的熔融指数为15g/10min；抗氧剂为酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的混合物、润滑剂为硬脂酸钙。
抗菌避虫聚丙烯材料的制备方法包括下述步骤：按重量称取原料，将聚丙烯、黄连素、抗氧剂、润滑剂经过双螺杆挤出机进行熔融挤出造粒，即得；双螺杆挤出机的螺杆料筒一区至九区加热温度依次为：120℃、180℃、180℃、180℃、180℃、165℃、165℃、165℃、165℃，所述双螺杆挤出机机头温度为180℃，主机转速为350r/min，真空度为-0.07MPa。其中聚丙烯粉料和抗菌剂B通过混料锅混合均匀后，从侧喂口加入。
实施例3
一种抗菌避虫聚丙烯材料，包括下述重量份的原料：
聚丙烯粒子85.5份、聚丙烯粉料10份、抗菌剂A1.5份、抗菌剂B1.5份、抗氧剂1份、润滑剂0.5份。
其中，聚丙烯的熔融指数为15g/10min；抗氧剂为酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的混合物、润滑剂为硬脂酸钙。
抗菌避虫聚丙烯材料的制备方法包括下述步骤：按重量称取原料，将聚丙烯、黄连素、抗氧剂、润滑剂经过双螺杆挤出机进行熔融挤出造粒，即得；双螺杆挤出机的螺杆料筒一区至九区加热温度依次为：120℃、180℃、180℃、180℃、180℃、165℃、165℃、165℃、165℃，所述双螺杆挤出机机头温度为180℃，主机转速为350r/min，真空度为-0.07MPa。其中聚丙烯粉料和抗菌剂A/B通过混料锅混合均匀后，从侧喂口加入。
实施例4
一种抗菌避虫聚丙烯材料，包括下述重量份的原料：
聚丙烯粒子84份、聚丙烯粉料10份、抗菌剂A1.5份、抗菌剂B1.5份、避虫剂A2份、抗氧剂1份、润滑剂0.5份。
其中，聚丙烯的熔融指数为15g/10min；抗氧剂为酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的混合物、润滑剂为硬脂酸钙。
抗菌避虫聚丙烯材料的制备方法包括下述步骤：按重量称取原料，将聚丙烯、黄连素、抗氧剂、润滑剂经过双螺杆挤出机进行熔融挤出造粒，即得；双螺杆挤出机的螺杆料筒一区至九区加热温度依次为：120℃、180℃、180℃、180℃、180℃、165℃、165℃、165℃、165℃，所述双螺杆挤出机机头温度为180℃，主机转速为350r/min，真空度为-0.07MPa。其中聚丙烯粉料和抗菌剂A/B、避虫剂A通过混料锅混合均匀后，从侧喂口加入。
实施例5
一种抗菌避虫聚丙烯材料，包括下述重量份的原料：
聚丙烯粒子84份、聚丙烯粉料10份、抗菌剂A1.5份、抗菌剂B1.5份、避虫剂A2份、避虫剂B1.5份、抗氧剂1份、润滑剂0.5份。
其中，聚丙烯的熔融指数为15g/10min；抗氧剂为酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的混合物、润滑剂为硬脂酸钙。
抗菌避虫聚丙烯材料的制备方法包括下述步骤：按重量称取原料，将聚丙烯、黄连素、抗氧剂、润滑剂经过双螺杆挤出机进行熔融挤出造粒，即得；双螺杆挤出机的螺杆料筒一区至九区加热温度依次为：120℃、180℃、180℃、180℃、180℃、165℃、165℃、165℃、165℃，所述双螺杆挤出机机头温度为180℃，主机转速为350r/min，真空度为-0.07MPa。其中聚丙烯粉料和抗菌剂A/B、避虫剂A/B通过混料锅混合均匀后，从侧喂口加入。
实施例6
一种抗菌避虫聚丙烯材料，包括下述重量份的原料：
聚丙烯粒子80份、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)树脂4份、聚丙烯粉料10份、抗菌剂A1.5份、抗菌剂B1.5份、避虫剂A2份、避虫剂B1.5份、抗氧剂1份、润滑剂0.5份。
其中，聚丙烯的熔融指数为15g/10min；EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)中乙酸乙烯含量14～18％；抗氧剂为酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的混合物、润滑剂为硬脂酸钙。
抗菌避虫聚丙烯材料的制备方法包括下述步骤：按重量称取原料，将聚丙烯、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)、黄连素、抗氧剂、润滑剂经过双螺杆挤出机进行熔融挤出造粒，即得；双螺杆挤出机的螺杆料筒一区至九区加热温度依次为：120℃、180℃、180℃、180℃、180℃、165℃、165℃、165℃、165℃，所述双螺杆挤出机机头温度为180℃，主机转速为350r/min，真空度为-0.07MPa。其中聚丙烯粉料和抗菌剂A/B、避虫剂A/B通过混料锅混合均匀后，从侧喂口加入。
对比例1
一种抗菌避虫聚丙烯材料，包括下述重量份的原料：
聚丙烯100份、抗氧剂1份、润滑剂0.5份。
其中，聚丙烯的熔融指数为15g/10min；抗氧剂为酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的混合物。
抗菌避虫聚丙烯材料的制备方法包括下述步骤：按重量称取原料，将聚丙烯、抗氧剂、润滑剂经过双螺杆挤出机进行熔融挤出造粒，即得；双螺杆挤出机的螺杆料筒一区至九区加热温度依次为：120℃、180℃、180℃、180℃、180℃、165℃、165℃、165℃、165℃，所述双螺杆挤出机机头温度为180℃，主机转速为350r/min，真空度为-0.07MPa。
对比例2
一种抗菌避虫聚丙烯材料，包括下述重量份的原料：
聚丙烯粒子85.5份、聚丙烯粉料10份、抗菌剂A1.5份、抗菌剂B1.5份、抗氧剂1份、润滑剂0.5份。
其中，聚丙烯的熔融指数为15g/10min；抗氧剂为酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的混合物、润滑剂为硬脂酸钙。
抗菌避虫聚丙烯材料的制备方法包括下述步骤：按重量称取原料，将聚丙烯、黄连素、抗氧剂、润滑剂经过双螺杆挤出机进行熔融挤出造粒，即得；双螺杆挤出机的螺杆料筒一区至九区加热温度依次为：120℃、180℃、180℃、180℃、180℃、165℃、165℃、165℃、165℃，所述双螺杆挤出机机头温度为180℃，主机转速为350r/min，真空度为-0.07MPa。此对比例所有原料称好后全部从主喂口加入。
将实施例1-6以及对比例1-2制得的聚丙烯材料进行性能测试，测试标准和测试结果如表1所示：
表1抗菌避虫聚丙烯材料性能测试结果
将实施例1～6和对比例1、对比例2的测试结果进行比较，能够看出，如果在原材料中同时添加抗菌剂A、抗菌剂B、避虫剂A以及避虫剂B，则制备出的聚丙烯材料的大肠杆菌的抗菌率、金黄色葡萄球菌的抗菌率以及金黄色葡萄球菌的抗菌率都大幅度提高，而且从表中能看出，添加了抗菌剂A、抗菌剂B、避虫剂A以及避虫剂B制备出的聚丙烯材料的抗菌效果长时间有效；因此，能够得出结论：在制备时，在原材料中添加抗菌剂A、抗菌剂B、避虫剂A以及避虫剂B，则制得的聚丙烯材料长期优异的抗菌避虫效果。
将实施例6和对比例1、对比2的测试结果进行比较，能够看出，如果在原材料中添加EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)，则制备出的聚丙烯材料的悬臂梁缺口冲击强度(KJ/m2)明显高于未在原材料中添加EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)制备出的聚丙烯材料的悬臂梁缺口冲击强度(KJ/m2)，且抗菌避虫效果的时效性越久；因此，能够得出结论：在制备时，在原材料中添加EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)，则制得的聚丙烯材料具有良好力学性能及更好的抗菌避虫时效性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
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只是说明本发明的原理，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。
Claims (10)
1.一种抗菌避虫聚丙烯材料，其特征在于，其原料按重量份计包括以下成分：聚丙烯90～99份、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)0～5份、抗菌剂A0～2份、抗菌剂B0～2份、避虫剂A0-3份、避虫剂B0-3份、抗氧剂0.1～0.5份、润滑剂0.1～0.6份。
2.根据权利要求1所述的抗菌避虫聚丙烯材料，其特征在于，所述聚丙烯的熔融指数为12～18g/10min(300℃*1.2kg)。
3.根据权利要求1所述的抗菌避虫聚丙烯材料，其特征在于，所述抗氧剂为酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的混合物。
4.根据权利要求1所述的抗菌避虫聚丙烯材料，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸钙类。
5.根据权利要求1所述的抗菌避虫聚丙烯材料，其特征在于，所述抗菌剂A为金银花精油、抗菌剂B蒲公英精油、避虫剂B为苦瓜素、避虫剂A为艾草精油和风油精的混合物，艾草精油和风油精的比例为1:1。
6.根据权利要求1所述的抗菌避虫聚丙烯材料，其特征在于，所选EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)中乙酸乙烯含量10-20％。
7.根据权利要求1所述的一种抗菌避虫聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：按重量称取原料，将防虫剂、避虫剂、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)以及10-30wt％的聚丙烯粉料混合得到预混料，从侧喂口加入双螺杆挤出机，将抗氧剂、润滑剂和余量聚丙烯从主喂口加入双螺杆挤出机，经过双螺杆挤出机进行熔融挤出造粒，即得。
8.根据权利要求7所述的一种抗菌避虫聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的螺杆料筒一区至九区加热温度依次为：120℃、180℃、180℃、180℃、180℃、165℃、165℃、165℃、165℃。
9.根据权利要求7所述的一种抗菌避虫聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机机头温度为180℃。
10.根据权利要求7所述的一种抗菌避虫聚丙烯材料的制备方法，所述双螺杆挤出机的主机转速为350r/min，真空度为-0.07MPa。
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