CN116731433A - 含有新型杀菌抗病毒物质的聚丙烯母粒及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种含有新型杀菌抗病毒物质的聚丙烯母粒及其制备方法。含有新型杀菌抗病毒物质的聚丙烯母粒由抗菌剂、抗氧剂、相容剂、光稳定剂、增塑剂、润滑剂、硅烷偶联剂、聚丙烯树脂级成，所述抗菌剂是三氧化二铋。本发明的聚丙烯母粒通过添加有三氧化二铋，具有极好的抑菌功能。
Description
技术领域
本发明涉及聚丙烯母粒技术领域，特别是涉及一种含有新型杀菌抗病毒物质的聚丙烯母粒及其制备方法。
背景技术
聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯以及苯乙烯-丁二烯-丙烯晴等材料被广泛地应用于冰箱、空调、各种食品器具、化妆品容器或玩具制品。随着人们对健康和回归自然意识的逐渐提高，对这些产品的洁净度要求也越来越高。
聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯以及苯乙烯-丁二烯-丙烯晴等材料本身并不具备抗菌，抗霉的作用，而直接添加抗菌粉剂具有分散不良的缺点，制品表面有抗菌效果不一致的情况。
专利CN101205329A公开了一种高效抗菌聚丙烯母粒及其制备方法，高效抗菌聚丙烯母粒由聚丙烯、抗菌剂、相容剂、分散剂、抗氧剂组成；其抗菌剂为含银离子的玻璃类无机粉剂，为载银羟基磷酸锆钠，其抗菌效果长效稳定，抗菌效果好，金色葡萄球菌和大肠杆菌灭菌率为100％，银离子释放周期较长，可保证抗菌效果长期有效。
专利CN102898727A公开了一种具有抗菌、防霉、防藻功能的聚丙烯母粒及其制备方法。该聚丙烯母粒是由抗菌剂、防霉剂、防藻剂、偶联分散剂与聚丙烯树脂组成的，其抗菌剂是银锌抗菌剂。采用本发明方法制备的抗菌防霉防藻聚丙烯母粒，对大肠杆菌与金黄色葡萄球菌的抗菌率≥99％；其防霉性能与防藻性能均为0～1级，且其功能效果持久。
抗菌材料分为无机抗菌剂、有机抗菌剂、光催化抗菌剂等。有机抗菌剂具有杀菌速度快、抗菌效能高的特点，但是其耐热性差，持久性不足，易产生耐药性。光催化抗菌材料近年来发展迅速，但是其主要依赖于紫外光，光利用率低。无机抗菌剂具有耐热性好、稳定性好，抗菌谱广、有效期长、毒性低、不产生耐药性等特点，是目前市场的主流产品。常用无机抗菌剂是银系列抗菌剂，其杀菌效果好，但是价格较为昂贵，易变色，而且银有蓄积毒性，其应用受到一定限制。铜杀菌剂效果不如银杀菌剂，而且氧化铜本身颜色很重，有一定毒性，限制了其应用范围。其它常用无机抗菌剂如二氧化钛、三氧化钼都是2B类致癌物，其持久安全性存疑。
因此，采用新型高效、无毒、稳定性高、持续性久、经济性好的抗菌剂，用于聚丙烯母粒的制造，以创造出新型的具有杀菌抗病毒功能的聚丙烯母粒具有非常重要的意义和极大的经济价值。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种含有新型杀菌抗病毒物质的聚丙烯母粒及其制备方法。
本发明第一方面，提供一种含有新型杀菌抗病毒物质的聚丙烯母粒，由以重量计的下述组分组成的：抗菌剂5-10份；抗氧剂3-5份；相容剂3-10份；光稳定剂1-5；增塑剂O.1-5；润滑剂1-3份，硅烷偶联剂O.5-O.9份；聚丙烯树脂78-85份；所述抗菌剂是三氧化二铋。
其中，所述三氧化二铋是微米级或纳米级三氧化二铋。
其中，所述抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂1076和抗氧剂168中的一种或几种。
其中，所述相容剂为PP-g-MAH，熔融指数为l-150g/10min，接枝率为0.5-1％。
其中，所述润滑剂包括聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、硬脂酸、氧化聚乙烯蜡和固体石蜡中的一种或几种。
其中.所述硅烷偶联剂包括γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或几种。
其中，所述光稳定剂为羟基二苯甲酮、羟基苯并三唑或水杨酸中的一种。
其中，所述增塑剂为对苯二甲酸甲酯、偏苯三酸三辛酯、偏苯三酸三己酯、柠檬酸三丁酯、柠檬酸三乙酯或乙酰柠檬酸三乙酯中的一种。
其中，所述的聚丙烯树脂是熔融指数为5-40g/10min的聚丙烯。
本发明第二方面，提供一种本发明第方面所述聚丙烯母粒的制备方法，按重量百分比秤取原料；将所有原料放入高混机中混合7-8分钟；将混合原料置于螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在210-300，螺杆转数180-600转/分。
聚丙烯(PP)树脂价廉、质轻，耐腐蚀、具有良好的加工性、力学均衡性好、应用范围广，在通用树脂中有最好的耐热性，广泛应用于家用电器、汽车部件和电子电气元件。抗菌剂是三氧化二铋，与聚丙烯有良好的相容性，具有良好的抗菌效果，且抗菌周期较长。由于聚丙烯树脂与其他树脂的相容性不一致，影响了母粒在其他树脂中的应用，所述相容剂的加入可以提高聚丙烯和其他树脂的相容性，使它应用范围更加广泛，同时也提高了抗菌剂本身与聚丙烯的结合力。
所述硅烷偶联剂可以提高抗菌剂和其他添加剂的分散均一性，使材料具有一致的抗菌性能；所述抗氧剂使抗菌聚丙烯母粒在加工过程中有良好的加工稳定性，避免色泽、性能发生变化。
本发明的优点是长效稳定，抗菌效果好，可保证抗菌效果长期有效。本发明的含有新型杀菌抗病毒物质的聚丙烯母粒，由于添加有新型的抗菌剂是三氧化二铋，具有很好的抗菌活性，可以有效杀死金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等且该抗菌剂的性持稳定，抗菌效果持久，价格低廉，经济性好。
本发明的聚丙烯母粒，通过各原料之间相互配合，在提高抗菌剂与聚丙烯树脂相容性，提高抗菌剂在聚丙烯树脂中的分散均匀性，消除可能的应力集中现象，消除聚丙烯树脂的受力薄弱点的同时；有效改善聚丙烯树脂的拉伸强度、弯曲强度等力学性能。
本发明的聚丙烯母粒，通过三氧化二铋抗菌剂发挥抗菌性能，充分利用剂抗菌剂的小尺寸效应、表面临界效应，优化聚丙烯树脂的力学性能；所述聚丙烯母料的拉伸强度为70.1-72.3MPa，弯曲强度为94.1-97.1MPa。
本发明的聚丙烯母粒，抗菌性能好，对金黄色葡萄球菌的抑菌率(24h杀菌率)为99.6％，对大肠杆菌的抑菌率(24h杀菌率)为99.1-99.3％。
本发明的聚丙烯母粒的制备方法，工艺流程简洁，操作简便，能够适应大规模工业化生产的要求。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
含有新型杀菌抗病毒物质的聚丙烯母粒，由以重量计的下述组分组成的：抗菌剂5份；抗氧剂1076 3份；相容剂3份；羟基苯并三唑1份；苯二甲酸甲酯O.1份；聚乙烯蜡1份，γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷O.5份；聚丙烯树脂86.4份；所述抗菌剂是三氧化二铋。
按重量百分比秤取原料；将所有原料放入高混机中混合7-8分钟；将混合原料置于螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在210-300度，螺杆转数180-600转/分。
实施例2
含有新型杀菌抗病毒物质的聚丙烯母粒，由以重量计的下述组分组成的：抗菌剂6份；抗氧剂1010 3份；相容剂3份；羟基二苯甲酮1份；偏苯三酸三辛酯1份；聚乙烯蜡1份，γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷O.5份；聚丙烯树脂84.5份；所述抗菌剂是三氧化二铋。
按重量百分比秤取原料；将所有原料放入高混机中混合7-8分钟；将混合原料置于螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在210-300度，螺杆转数180-600转/分。
实施例3
含有新型杀菌抗病毒物质的聚丙烯母粒，由以重量计的下述组分组成的：抗菌剂5份；抗氧剂1010 4份；相容剂3份；羟基二苯甲酮2份；偏苯三酸三己酯1.5份；聚丙烯蜡2份，γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷O.5份；聚丙烯树脂82份；所述抗菌剂是三氧化二铋。
按重量百分比秤取原料；将所有原料放入高混机中混合7-8分钟；将混合原料置于螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在210-300度，螺杆转数180-600转/分。
实施例4
含有新型杀菌抗病毒物质的聚丙烯母粒，由以重量计的下述组分组成的：抗菌剂8份；抗氧剂1076 5份；相容剂3份；水杨酸2份；柠檬酸三丁酯O.5份；聚丙烯蜡3份，γ-氨丙基三甲氧基硅烷O.5份；聚丙烯树脂78份；所述抗菌剂是三氧化二铋。
按重量百分比秤取原料；将所有原料放入高混机中混合7-8分钟；将混合原料置于螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在210-300度，螺杆转数180-600转/分。
实施例5
含有新型杀菌抗病毒物质的聚丙烯母粒，由以重量计的下述组分组成的：抗菌剂5份；抗氧剂168 3份；相容剂4份；水杨酸1份；柠檬酸三乙酯O.5份；硬脂酸1份，γ-氨丙基三甲氧基硅烷O.5份；聚丙烯树脂85份；所述抗菌剂是三氧化二铋。
按重量百分比秤取原料；将所有原料放入高混机中混合7-8分钟；将混合原料置于螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在210-300度，螺杆转数180-600转/分。
实施例6
含有新型杀菌抗病毒物质的聚丙烯母粒，由以重量计的下述组分组成的：抗菌剂5份；抗氧剂168 3份；相容剂5份；水杨酸1份；柠檬酸三乙酯O.5份；硬脂酸1份，γ-二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷O.5份；聚丙烯树脂84份；所述抗菌剂是三氧化二铋。
按重量百分比秤取原料；将所有原料放入高混机中混合7-8分钟；将混合原料置于螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在210-300度，螺杆转数180-600转/分。
实施例7
含有新型杀菌抗病毒物质的聚丙烯母粒，由以重量计的下述组分组成的：抗菌剂6份；抗氧剂1076 4份；相容剂4份；羟基苯并三唑1份；柠檬酸三乙酯O.5份；氧化聚乙烯蜡1份，γ-二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷O.5份；聚丙烯树脂83份；所述抗菌剂是三氧化二铋。
按重量百分比秤取原料；将所有原料放入高混机中混合7-8分钟；将混合原料置于螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在210-300度，螺杆转数180-600转/分。
实施例8
含有新型杀菌抗病毒物质的聚丙烯母粒，由以重量计的下述组分组成的：抗菌剂5份；抗氧剂10765份；相容剂7份；羟基苯并三唑1份；柠檬酸三丁酯O.1份；氧化聚乙烯蜡1份，γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷O.9份；聚丙烯树脂80份；所述抗菌剂是三氧化二铋。
按重量百分比秤取原料；将所有原料放入高混机中混合7-8分钟；将混合原料置于螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在210-300度，螺杆转数180-600转/分。
实施例9
含有新型杀菌抗病毒物质的聚丙烯母粒，由以重量计的下述组分组成的：抗菌剂5份；抗氧剂10105份；相容剂6份；羟基二苯甲酮1份；柠檬酸三丁酯O.1份；固体石蜡1份，γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷O.9份；聚丙烯树脂81份；所述抗菌剂是三氧化二铋。
按重量百分比秤取原料；将所有原料放入高混机中混合7-8分钟；将混合原料置于螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在210-300度，螺杆转数180-600转/分。
实施例10
含有新型杀菌抗病毒物质的聚丙烯母粒，由以重量计的下述组分组成的：抗菌剂5份；抗氧剂168 5份；相容剂8份；羟基二苯甲酮1份；偏苯三酸三辛酯O.1份；固体石蜡1份，γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷O.9份；聚丙烯树脂79份；所述抗菌剂是三氧化二铋。
按重量百分比秤取原料；将所有原料放入高混机中混合7-8分钟；将混合原料置于螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在210-300度，螺杆转数180-600转/分。
采用卧式注射机将实施例1-10制得的聚丙烯母粒注射成型为试验样品，然后对各试验样品进行相关性能测试。其中，注射成型工艺条件为，注射温度180/185/190/185℃，注射压力80MPa，保压时间10s，冷却时间10s。
对比例1
对比例1为实施例2的对比试验例，两者区别点在于：对比例1中，未添加抗菌剂，其实验室制备工艺及制备过程均与实施例2相同。
本发明的聚丙烯母粒样品的各项性能的测试方法如下：
其中，拉伸强度测试，按照ASTM D-638标准进行测试；弯曲强度和弯曲模量测试，按照ASTM D-790标准进行测试。
对实施例1-10制得的丙烯试验样品进行抗菌性能测试，抗菌性能测试方法参照中华人民共和国国家标准GB/T 31402-2015，考察各试验样品抑菌率(24h杀菌率)。
表1
由表1中测试结果可知，对比例1中制得的试验材料，因材料的组分中未添加抗菌剂粒，因此，其不具有任何杀菌效果。而实施例1-10中制得的样品具有优异的杀菌效果，其对大肠杆菌达到99.3％以上的抑菌率，对金黄色葡萄球菌达到99.6％以上抑菌率。综上，本发明中的抗菌功能PP母粒具有较好的抑菌性，杀菌率高的效果。
Claims (10)
1.含有新型杀菌抗病毒物质的聚丙烯母粒，其特征在于，由以重量计的下述组分组成的：抗菌剂5-10份；抗氧剂3-5份；相容剂3-10份；光稳定剂1-5；增塑剂O.1-5；润滑剂1-3份，硅烷偶联剂O.5-O.9份；聚丙烯树脂78-85份；所述抗菌剂是三氧化二铋。
2.根据权利要求1所述含有新型杀菌抗病毒物质的聚丙烯母粒，其特征在于，所述三氧化二铋是微米级或纳米级三氧化二铋。
3.根据权利要求1所述含有新型杀菌抗病毒物质的聚丙烯母粒，其特征在于，所述抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂1076和抗氧剂168中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述含有新型杀菌抗病毒物质的聚丙烯母粒，其特征在于，所述相容剂为PP-g-MAH，熔融指数为l-150g/10min，接枝率为0.5-1％。
5.根据权利要求1所述含有新型杀菌抗病毒物质的聚丙烯母粒，其特征在于，所述润滑剂包括聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、硬脂酸、氧化聚乙烯蜡和固体石蜡中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述含有新型杀菌抗病毒物质的聚丙烯母粒，其特征在于.所述硅烷偶联剂包括γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述含有新型杀菌抗病毒物质的聚丙烯母粒，其特征在于，所述光稳定剂为羟基二苯甲酮、羟基苯并三唑或水杨酸中的一种。
8.根据权利要求1所述含有新型杀菌抗病毒物质的聚丙烯母粒，其特征在于，所述增塑剂为对苯二甲酸甲酯、偏苯三酸三辛酯、偏苯三酸三己酯、柠檬酸三丁酯、柠檬酸三乙酯或乙酰柠檬酸三乙酯中的一种。
9.根据权利要求I所述含有新型杀菌抗病毒物质的聚丙烯母粒，其特征在于，所述的聚丙烯树脂是熔融指数为5-40g/10min的聚丙烯。
10.权利要求1-9中任一项权利要求所述聚丙烯母粒的制备方法，其特征在于，按重量百分比秤取原料；将所有原料放入高混机中混合7-8分钟；将混合原料置于螺杆挤出机挤出造粒，加工温度在210-300度，螺杆转数180-600转/分。
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