[发明专利]一种改性聚丙烯塑料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及改性聚丙烯塑料技术领域，更具体地，涉及一种新型改性聚丙烯塑料的制备方法。

技术背景

随着市场应用范围的扩大与深化，聚丙烯塑料被广泛应用于各行各业，因此，对聚丙烯的性能要求也越来越高，单一功能的聚丙烯塑料已经不能满足市场需求。

例如，有的需要提高聚丙烯的耐热温度和机械性能，以满足高温加工条件下仍有良好性能的要求；有的聚丙烯塑料制品用于食品包装，需要保证塑料中不含有毒的增塑剂等影响食品的质量，避免危害人体健康；有的聚丙烯塑料制品用于儿童玩具制作，需要解决塑料阻燃性差、耐热性差、无抗菌性能以及含有有毒增塑剂等问题，以免影响玩具的质量、危害儿童身体健康。

与此同时，随着人们健康观念的改变，对聚丙烯塑料的抗菌、杀菌要求也逐渐提高。人们为有效防除及杀灭塑料表面附生的细菌，通常采用在塑料中添加杀菌剂制成抗菌塑料。中国专利12907719A及1687200A等中所述，几乎都利用无机纳米粉体载各类金属粒子，如：Ag⁺、Cu²⁺、Zn²⁺。但是，利用无机抗菌剂都需要解决无机纳米粒子与塑料的相容性问题，尽管目前关于纳米粒子表面改性方法有很多，可以在一定程度上解决无机纳米粒子和塑料的相容性。事实上，无机纳米粒子的表面处理需要花费很长时间和资金，而且很难进行大规模生产。而且目前一般的有机抗菌剂由于分解温度低，加工过程中分解可能性大，对环境可能造成污染。

一般来说，对抗菌剂的要求有：(1)抗菌能力及广谱抗菌性；(2)持效性，即耐洗涤、耐磨损、寿命长；(3)耐侯性，即耐热、耐日照、不易分解失效；(4)与基材的相容性或可加工性，即易添加到基材中不变色、不降低产品性能；(5)安全性，对健康无害，不造成对环境的污染；(6)细菌不易产生耐药性。抗菌剂可分无机、有机和天然生物抗菌剂3种类型。

再者，为了实现聚丙烯塑料的环保化阻燃，许多研究者已进行了相关研究，主要通过氢氧化物或含磷阻燃剂代替溴化物和三氧化二锑。但氢氧化物的阻燃效果差，需要添加量大，随之带来聚丙烯的工艺流动性下降和力学性能恶化而无法使用。聚丙烯容易燃烧、静电积累严重(表面电阻高达10¹⁸Ω)，因此在生产、运输、使用时，因摩擦而产生静电容易引起火灾。

在聚丙烯塑料的生产过程中，为了改善相应的功能，会分别加入阻燃剂、抗静电剂、抗菌剂等等，但是这些功能改善剂之间通常会发生相互的作用。例如，以阻燃剂、抗静电剂举例来说，如果将二者同时直接加到聚丙烯中，往往会因二者的相互作用而产生反协同效应，致使两种性能均下降，达不到阻燃剂抗静电效果。如果要加入的功能改善剂更多，其中的机制则随之更加复杂，难以预料和推断。

因此，如何提供一种合理的组份组成对实现既保证工艺流动性和力学性能、又能很好地保证环保化的高阻燃性能、高抗菌性能和抗静电性能的综合改性聚丙烯塑料，是个急需解决的问题和技术难题。

发明内容

本发明的要解决的技术问题是针对现有聚丙烯塑料综合性能改善方面的技术不足，提供一种新型改性聚丙烯塑料，其具有良好机械性能和耐热性、持久抗菌、抗静电和阻燃性能。

本发明要解决的另一技术问题是提供所述新型改性聚丙烯塑料的制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

提供一种新型改性聚丙烯塑料，所述聚丙烯塑料由以下组分按重量份数构成：聚丙烯100～150份，木质素10～20份，复合抗菌剂5～10份，阻燃剂3～8份，抗静电剂5～10份，分散剂3～8份，交联剂3～8份；

所述的复合抗菌剂采用经等离子处理后的细菌纤维素与壳聚糖、季鏻盐和氯化钙搅拌混合制备而成。

优选地，所述的壳聚糖、季鏻盐和细菌纤维素的重量份数比例为：壳聚糖10～15份，季鏻盐1～5份，细菌纤维素3～15份，氯化钙1～1.5份。

进一步优选地，所述的季鏻盐为十二烷基三苯基氯化鏻、十四烷基三苯基氯化鏻或十六烷基三苯基氯化鏻。

优选地，所述的木质素为碱木质素、乙酸木质素或酶解木质素。

优选地，所述的阻燃剂为含氮基聚乳酸，所述的抗静电剂为硬脂酸钙，所述的分散剂为液体石蜡，所述的交联剂为二乙氨基丙胺。

本发明同时提供所述新型改性聚丙烯塑料的制备方法，包括以下步骤：

S1.将聚丙烯、木质素和分散剂按配方量混合，低速搅拌，混合均匀；