[发明专利]一种抗菌聚丙烯材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗菌聚丙烯材料及其制备方法，特别涉及一种抗菌性能优良、持久的聚丙烯材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯(PP)是五大通用塑料之一，密度为0.90g/cm³，是现有树脂第二轻的高分子材料(仅大于聚甲基戊烯，密度为0.85g/cm³)。

在人们的日常生活中，聚丙烯塑料制品被广泛应用：如厨房用具、卫生间设施、垃圾箱、家用电器的塑料外壳、壁纸、食品包装袋等。由于温度、湿度合适，非常容易感染细菌。因此，开发一种抗菌聚丙烯材料是极其必要的。

目前，制作抗菌聚丙烯材料主要有填充型和后加工型两种方法。填充型是将抗菌剂与PP树脂经过熔融共混挤出造粒而成；而后加工型是在先将聚丙烯材料加工成产品，然后再将抗菌剂通过化合健或氢健结合在产品表面，而产品内部没有抗菌剂，这种抗菌聚丙烯产品只在短时间体现出抗菌性，无法持久长效。

在填充型抗菌聚丙烯材料的制作方法中，抗菌剂的选择很重要，抗菌剂分为无机抗菌剂和有机抗菌剂两大类。无机抗菌剂具有抗菌持续性、耐热性、耐久性、安全性等优点，其不足之处是价格较高和抗菌的迟效性，不能迅速杀死细菌；而有机抗菌剂能够有效抑制有害细菌、霉菌的产生与繁殖，但作用时间短并对人体有害、易水解，且只能在300℃以下使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于：克服传统的抗菌聚丙烯材料生产成本高、抗菌性能差且不能持久的问题，提供一种生产成本低、抗菌性能优良、快速、持久的聚丙烯材料及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案：一种抗菌聚丙烯材料，其组分和含量为：聚丙烯树脂100份；填充剂纳米碳酸钙25～35份；增韧剂乙烯-1-辛烯共聚物5～15份；抗菌剂0.2～0.8份；分散剂TAS-2A0.5～1.5份；抗氧剂0.1～0.5份；紫外线吸收剂受阻燃胺类光稳定剂0.1～0.5份；以上含量按重量计，所述聚丙烯树脂为均聚聚丙烯，所述抗菌剂为纳米银与有机硅抗菌剂按5∶1的质量比例复配而成，所述抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂(2，4二叔丁基苯基)亚磷酸三酯和受阻酚类抗氧剂四[β-(3’，5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯按2∶1复配而成。

本发明进一步提出一种制备所述抗菌聚丙烯材料的制备方法的技术方案：该制备方法包括以下步骤：步骤1：按重量配比称取聚丙烯树脂100份，填充剂25～35份，增韧剂5～15份，抗菌剂0.2～0.8份，分散剂0.5～1.5份，抗氧剂0.1～0.5份，紫外线吸收剂0.1～0.5份；步骤2：将步骤1称取的各组分在高速混合机中混合；步骤3：将混好的各组分置于平行双螺杆挤出机中经熔融挤、造粒。

上述技术方案的进一步改进在于：该平行双螺杆挤出机的挤出工艺为：一区170--180℃、二区180--190℃、三区180--190℃、四区175--185℃，螺杆转速300～350r/min，喂料频率15～20Hz，熔体压力3.0～4.0MPa，真空度-0.03---0.06Mpa。

上述技术方案的进一步改进在于：步骤2中各组分在高速混合机中混合3～5分钟。

本发明具有以下效果：本发明使用纳米级碳酸钙来做填充剂，大幅度降低材料的生产成本，增加材料表面光泽度及机械强度；本发明使用了聚烯烃弹性体乙烯-1-辛烯共聚物(POE)做增韧剂，增加材料的抗冲击性能；本发明使用了纳米银与有机硅抗菌剂复配做抗菌剂，使材料的抗菌性能快速、持久、安全；本发明使用了乙撑双脂肪酸酰胺类高光润滑分散剂TAS-2A，增加PP树脂与纳米碳酸钙大分子之间的表面亲和力，提高材料的表面光亮度；通过加入抗氧剂，使得材料的耐热氧化性能得到提高，解决材料黄变现象；通过加入紫外光吸收剂，使得材料的耐光氧化性能、耐候性能得到提升；本发明提出的PP材料的制备工艺简单，无需添加复杂设备。

具体实施方式

图1是本发明抗菌聚丙烯材料的制备方法的流程图。

具体实施方式

本发明提出了一种抗菌聚丙烯材料，其组分和含量为：

聚丙烯(PP)树脂     100份；

填充剂             25～35份；

增韧剂             5～15份；

抗菌剂             0.2～0.8份；

分散剂             0.5～1.5份；

抗氧剂             0.1～0.5份；

紫外线吸收剂       0.1～0.5份；