CN1569946A - 具有释放负离子功能的聚丙烯塑料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有释放负离子功能的聚丙烯塑料。该塑料由聚丙烯、无机释放负离子添加剂组成，各成分的含量按照其重量百分比为：聚丙烯95－99％、无机释放负离子添加剂1－5％。无机释放负离子添加剂包括矿物类无机释放负离子添加剂、氧化物复合类无机释放负离子添加剂和混合类无机释放负离子添加剂三种。该塑料的制备工艺为将无机释放负离子添加剂与聚丙烯混合，再用常规塑料加工设备进行经捏合、混炼、挤出、造粒而制得所需新型释放负离子功能聚丙烯塑料。在添加了释放负离子添加剂后，该新型释放负离子功能聚丙烯塑料在具有相当的力学性能的前提下，获得了释放负离子功能。

Description

具有释放负离子功能的聚丙烯塑料
技术领域
本发明涉及一种具有释放负离子功能的聚丙烯塑料。
背景技术：
早在1889年，德国科学家埃尔斯特和格特尔发现了空气负离子的存在，1902年，科学界就已经肯定了空气负离子的生物学意义。上个世纪末，Kubo对电气石电解水释放空气负离子的行为进行了研究，引起了全世界的广泛关注。近年来，国内外对于空气负离子的研究正方兴未艾，并且已经取得了一系列的成果。在健康环保观念已经深入人心的今天，释放负离子材料以其健康、环保、节能的优点，正日益吸引人们的眼球。其在室内装修材料、生活用品、卫生洁具、车内装饰材料等方面的发展前景不可估量。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有释放负离子功能的聚丙烯塑料，其无机填料用量少，价格便宜，所制备的具有释放负离子功能聚丙烯塑料具有相当的力学性能、较高的综合性能和性能/价格比。
本发明具有释放负离子功能的聚丙烯塑料由聚丙烯、无机释放负离子添加剂组成，各组分的含量按照重量百分比为：聚丙烯95-99％，无机释放负离子添加剂1-5％，无机释放负离子添加剂为矿物类无机释放负离子添加剂、氧化物复合类无机释放负离子添加剂和混合类无机释放负离子添加剂。矿物类无机释放负离子添加剂为云母类矿物。氧化物复合类无机释放负离子添加剂的主要成分为为TiO2，并含有Zn、Ce、Si、Ba、Nb、Th元素，除去O外各元素的含量按照重量百分比为：Ti 49.68-59.19％，Zn 0.7-14.57％、Ce 7.31-8.36％、Si 4.26-5.74％、Ba 0-8.06％、Nd 2.58-3.93％、Th 2.13-2.21％。混合类无机释放负离子添加剂将无机矿物类释放负离子添加剂与氧化物复合类释放负离子添加剂按一定比例混合而成，各组分的含量按照重量百分比为：无机矿物类释放负离子添加剂50-95％，新型氧化物复合类无机释放负离子添加剂5-50％。通过选择适当的新型无机释放负离子添加剂及其配比，使该新型释放负离子功能聚丙烯塑料在具有相当力学性能的前提下，获得负离子释能力。
本发明的新型无机释放负离子添加剂以及新型释放负离子功能聚丙烯塑料及其制备与测试：
矿物类无机释放负离子添加剂，其成分为云母，使用机械法粉碎，6000目过筛。
混合类无机释放负离子添加剂，将经粉碎的新型矿物类无机释放负离子添加剂与新型氧化物复合类无机释放负离子添加剂进行机械混合。
释放负离子功能聚丙烯塑料，将新型无机释放负离子添加剂与聚丙烯按照一定的比例混合后，加入到常规塑料加工设备中(如单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、密炼机或者双辊开炼机等)，经捏合、混炼、挤出、造粒而得到所需的新型释放负离子功能聚丙烯塑料。
所有无机释放负离子添加剂以及新型释放负离子功能聚丙烯塑料表面的负离子浓度均使用日本ECO-HOLISTIC公司的EB13型离子检测器进行测量。释放负离子功能聚丙烯塑料的拉伸力学性能按照国标GB/T 1040-92进行测试，弯曲力学性能按照国标GB 9341-88进行测试。简支梁冲击强度使用承德精密实验机厂生产的XJC-25型悬、简冲击试验机进行测量。测试之前，按照国标GB 2918-82进行状态调节。力学性能测试样条使用恒威塑料机械有限公司生产的HW128C塑胶射出成型机制备。
具体实施方式：
以下结合具体实例对本发明进行进一步说明。
实施例
具有释放负离子功能的聚丙烯塑料由聚丙烯、无机释放负离子添加剂组成，无机释放负离子添加剂为矿物类无机释放负离子添加剂、氧化物复合类无机释放负离子添加剂和混合类无机释放负离子添加剂。所含各组分重量百分比如表1所示。
表1  各实施例所含各组分重量百分比
    实施例 样品组成
    对照样实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5 聚丙烯1wt％云母类释放负离子添加剂+99wt％聚丙烯3wt％云母类释放负离子添加剂+97wt％聚丙烯5wt％云母类释放负离子添加剂+95wt％聚丙烯3wt％无机氧化物复合类释放负离子添加剂+97wt％聚丙烯3wt％混合类释放负离子添加剂+97wt％聚丙烯
以上所有实施例(包括对照样品)，所使用聚丙烯均购自湖南长盛石化有限公司，牌号为Q/SMCL4-2002。所有实施例均是使用南京科亚公司生产的TE-35型挤出机进行挤出造粒。加工参数如下：螺杆转速为280r/min；一区控温为220℃；二区控温为220℃；三区控温为210℃；四区控温为215℃；五区控温为215℃；六区控温为215℃；机头控温为220℃；熔体压力为35.00MPa。
矿物类无机释放负离子添加剂(云母类释放负离子添加剂)的产地为广东恩平，主要物象构成为白云母、斜绿泥石和石英。其成分主要为Si和O，并含有Al、K、Fe、Mg、Ti等元素。除去O外，上述各元素含量按照重量比例为：Si 56.46，Al 15.90，K 12.28，Fe 12.24，Mg 1.97，Ti 1.15。其表面负离子浓度为500-510个/cm3。
实施例4中分别采用三种氧化物复合类无机释放负离子添加剂，其主要成分为TiO2，并含有少量的Zn、Ce、Si、Ba、Nb、Th元素，除去O外所含的各元素的重量百分比如表2所示。
表2  实施例4中各元素的含量重量百分比以及表面负离子浓度测试结果：
  元素名称     1          2          3
  TiZnCeSiBaNdTh     59.19      49.68      60.7812.48      14.57      0.708.36       7.37       7.314.26       5.71       5.740          5.42       8.063.26       3.93       2.582.21       2.13       2.19
  表面负离子浓度(个/cm3)     5760-5780  5760-5780  5760-5780
实施例5中采用三种混合类无机释放负离子添加剂，矿物类无机释放负离子添加剂和氧化物复合类无机释放负离子添加剂的重量百分比如表3所示。
表3  实施例5采用的混合类无机释放负离子添加剂各组分重量百分比及表面负离子浓度测试结果
序号                                              表面负离子浓度(个组分组成                                     /cm3)
123 95wt％矿物类无机释放负离子添加剂+5wt％氧化1200～1220物复合类无机释放负离子添加剂(表2之3)70wt％矿物类无机释放负离子添加剂+30wt％新2650～2680型氧化物复合类无机释放负离子添加剂(表2之3)50wt％矿物类无机释放负离子添加剂+50wt％氧3690～3720化物复合类无机释放负离子添加剂(表2之3)
表4  各实施例塑料的力学性能以及表面负离子浓度测试结果
实施例   简支梁冲击    拉伸强度  弯曲强度  弯曲模量  表面负离子强度(KJ·M2) (MPa)     (MPa)     (GPa)     浓度(个/cm3)
  对照样实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5   2.75          36.73     31.26     1.106     6-92.80          35.00     31.85     1.190     120-1602.75          33.05     31.29     1.190     190-2102.92          31.53     30.98     1.203     200-2302.85          36.33     33.42     1.195     840-8902.85          33.50     32.82     1.193     630-670

Claims (4)

1、一种具有释放负离子功能的聚丙烯塑料，其特征是该塑料由聚丙烯、无机释放负离子添加剂组成，各组分的含量按照重量百分比为：聚丙烯95-99％，无机释放负离子添加剂1-5％，无机释放负离子添加剂为矿物类无机释放负离子添加剂、氧化物复合类无机释放负离子添加剂和混合类无机释放负离子添加剂。
2、一种如权利要求1所说的具有释放负离子功能的聚丙烯塑料，其特征是矿物类无机释放负离子添加剂为云母类矿物。
3、一种如权利要求1所说的具有释放负离子功能的聚丙烯塑料，其特征是氧化物复合类无机释放负离子添加剂的主要成分为为TiO2，并含有Zn、Ce、Si、Ba、Nb、Th元素，除去O外各元素的含量按照重量百分比为：Ti 49.68-59.19％，Zn 0.7-14.57％、Ce7.31-8.36％、Si 4.26-5.74％、Ba 0-8.06％、Nd 2.58-3.93％、Th 2.13-2.21％。
4、一种如权利要求1所说的具有释放负离子功能的聚丙烯塑料，其特征是混合类无机释放负离子添加剂将无机矿物类释放负离子添加剂与氧化物复合类释放负离子添加剂按一定比例混合而成，各组分的含量按照重量百分比为：无机矿物类释放负离子添加剂50-95％，新型氧化物复合类无机释放负离子添加剂5-50％。
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