CN103627088A - 增强增韧抗菌聚丙烯组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种增强增韧抗菌聚丙烯组合物及其制备方法；该组合物包括如下重量百分比含量的各组分：聚丙烯54～87.7％；偶联改性无机抗菌剂0.5～5％；超高分子量聚乙烯母粒10～30％；接枝聚丙烯1～8％；稳定剂0.2～1％；分散剂0.2～1％；抗氧剂0.4～1％。本发明将超高分子量聚乙烯在一定条件下制备成超高分子量聚乙烯母粒，再与表面改性的无机抗菌剂、聚丙烯、接枝聚丙烯及其它助剂高速混合挤出制成高强度高韧性及高抗菌性能聚丙烯复合材料。本发明在保证添加无机抗菌剂赋予聚丙烯优异抗菌活性的同时，通过添加有机超长链高分子增强增韧聚丙烯。因此制备得到的聚丙烯复合材料不仅表现出优异的抗菌性能，还具有突出的力学特性。

Description

增强增韧抗菌聚丙烯组合物及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种增强增韧抗菌聚丙烯组合物及其制备方法。
背景技术
资料表明在日常生活接触到的各种塑料制品表面沾染和滋生多种病菌。例如宾馆饭店坐便器上的细菌有大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白葡萄球菌、枯草杆菌、四联球菌等，菌落数达40；公用电话话筒的菌落数达50；医院、旅店的门把手的菌落数甚至可高达200以上。随着人们物质生活水平的提高，大家对卫生和健康的要求也越来越高。九十年代以来，以日本为代表的发达国家在家用电器、食品包装、儿童玩具、厨房和卫浴设备等方面开展了抗菌材料的研究、开发和生产工作，以减少因使用塑料制品而发生的细菌感染。
聚丙烯作为一种无毒塑料，因密度小、价格低及良好的加工性能，被广泛应用于家用电器等各领域。但是聚丙烯和其他塑料一样易被各种有害细菌污染，在适合情况下，更易繁殖细菌。现在普遍采用添加抗菌剂来提高聚丙烯的抗菌性能。目前常用的塑料抗菌剂可分为有机抗菌剂和无机抗菌剂，有机抗菌剂主要有醚类、苯酚类、联苯醚类、季铵盐类等，其特点是杀菌速度快，但抗菌有效期短、耐热性能差。无机抗菌剂主要为银、锌、钛等离子及其化合物，其特点是耐热性好、安全性高、抗菌有效期长等。例如中国专利CN101089038A公开了纳米银添加聚丙烯得到一种抗菌率大于99％聚丙烯复合材料；中国专利CN1699459A公开了一种载银纳米氧化物抗菌聚丙烯给水管材及其制备方法。上述专利涉及纳米银、载银纳米氧化物抗菌剂在聚丙烯中的应用，并取得一定成果。但银系抗菌剂也存在很多缺点，如易变色，耐热性差，制造困难，成本高，在塑料中使用工艺复杂等，另外贵金属毒害性还有争议。在机械性能方面，聚丙烯在低温或高应变速率下，由于吸收的冲击能来不及及时传递而导致材料耐冲击能力差、缺口敏感性强，从而大大限制了聚丙烯作为工程材料和结构材料的应用。为优化聚丙烯性能，进一步扩大其应用范围，国内外都进行了大量的聚丙烯增强增韧改性的研究开发工作，已在多相共聚和共混改性方面取得了一定成果。例如中国专利CN201110308569.0公开了一种利用橡胶磺化增韧聚丙烯材料；中国专利CN201010214965.2公开了一种利用丁苯橡胶增韧改性聚丙烯材料及其制备方法；日本专利特开平6-190991公开了一种高密度聚乙烯／聚丙烯粘合复合材料；美国专利US20020010241A1公开了一种由聚丙烯和超高分子量聚乙烯组成的聚烯烃组合物。虽然上述专利报道了聚丙烯增韧改性，但是公开的报道中并没有涉及聚丙烯力学性能和抗菌两方面的研究。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种增强增韧抗菌聚丙烯组合物及其制备方法。该组合物利用添加无机抗菌剂赋予聚丙烯优异的抗菌性能的同时，通过添加超长链高分子提高了聚丙烯的拉伸强度和缺口冲击强度。
在聚丙烯增韧改性研究中，最常用的增韧手段就是在塑料基体中引入柔性聚合物，当体系受到外力冲击时，通过引发柔性聚合物周围基体的银纹及剪切屈服吸收大量冲击能，从而提高基体的韧性。但这种方法存在致命的弱点，即虽然聚丙烯基体的韧性提高了，但往往造成拉伸强度和硬度的降低；另一方面，对于添加无机抗菌剂的聚丙烯体系，引入柔性聚合物很容易在无机抗菌剂粒子表面形成包覆层，降低无机抗菌剂的抗菌效率。因此，简单的在无机抗菌剂／聚丙烯体系中添加柔性聚合物，虽然在一定程度上提高聚丙烯的韧性，但是在很大程度上以牺牲无机抗菌剂的抗菌效率为代价。因此，在保证无机抗菌剂优异抗菌性能的同时，如何提高聚丙烯力学性能是抗菌聚丙烯材料研究的难点之一。
很多研究者采用在聚丙烯基体中引入超长链高分子，利用超长分子链在基体中形成物理缠结的骨架结构，当材料受到外力作用时，基体中这种缠结的骨架吸收并传递冲击能，以起到增强增韧的作用。例如，利用分子量极高的聚乙烯改性聚丙烯，使其与聚丙烯熔融共混形成线形互穿网络或物理交联网络，当材料在外力作用下，网络发生大变形，吸收外界能量，起到增强增韧的效果。但超高分子量聚乙烯分子量很长，彼此之间相互缠结，即使在熔点温度以上，也保持弹性体的状态而不具有流动性。
本发明采用线性低密度聚乙烯为载体，添加一定低分子量的烷烃与超高分子量聚乙烯熔融共混生成低粘度的超高分子量聚乙烯母粒；采用纳米氧化锌或二氧化钛作为无机抗菌剂，然后将聚丙烯、超高分子量聚乙烯母粒、无机抗菌剂、接枝聚丙烯及其它助剂通过双螺杆挤出机熔融共混挤出得到增强增韧抗菌聚丙烯材料。针对制备增强增韧抗菌聚丙烯材料的要求，本发明具有如下特性：(1)选择纳米氧化锌或二氧化钛作为无机抗菌剂；(2)选择具有超长分子链的超高分子量聚乙烯作为有机填料，并利用线性低密度聚乙烯作为载体与超高分子量聚乙烯熔融共混挤出，制备得到超高分子量聚乙烯母粒；(3)在有效提高聚丙烯抗菌活性和力学强度的前提下，尽可能使用少量的无机抗菌剂和超高分子量聚乙烯母粒。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
第一方面，本发明涉及一种增强增韧抗菌聚丙烯组合物，包括如下重量百分比含量的各组分：
Figure BDA0000428064670000031
优选地，所述超高分子量聚乙烯母粒是由如下重量百分比含量的各组分组成：
优选地，所述超高分子量聚乙烯的重均分子量为150～500万。
优选地，所述线性低密度聚乙烯密度为0.92g／cm3，熔融指数为24g／10min。
优选地，所述无机粉体为碳酸钙、滑石粉、碳纤维、玻璃纤维、二氧化硅、钛酸钾晶须中的一种或几种。
优选地，所述相容剂为液体石蜡，数均分子量为100～200g／mol。
优选地，所述聚丙烯为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯中的一种或是二者的组合物；所述聚丙烯的熔融指数为1～25g／10min。
优选地，所述偶联改性无机抗菌剂是利用偶联剂进行表面改性的无机抗菌剂，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂的一种或几种。表面改性的目的在于增加无机抗菌剂与聚合物树脂的亲和力。硅烷偶联剂可以是：KH550、DL602；钛酸酯偶联剂可以是：UP-131、JW-105。
优选地，所述无机抗菌剂为纳米无机抗菌剂、复合杂化纳米无机抗菌剂中的一种或几种。更优选为纳米氧化锌、二氧化钛中的一种或它们的组合物。
优选地，所述表面改性温度为60～70℃，偶联剂用量为无机抗菌剂重量的0.5～2％。
优选地，所述接枝聚丙烯为马来酸酐接枝聚丙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯中的一种或几种的组合物。
优选地，所述分散剂为乙撑基双硬脂酰胺、硬脂酸单甘油酯、三硬脂酸甘油酯中的一种或几种。
优选地，所述稳定剂为有机锡类稳定剂。
更优选地，所述稳定剂为月桂酸二丁基锡、马来酸二丁基锡、硫醇二丁基锡中的一种或几种。
优选地，所述抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂；所述主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、硫酯类抗氧剂中的一种或几种，所述辅抗氧剂为亚磷酸盐类抗氧剂、酯类抗氧剂中的一种或几种。主抗氧剂可以是3114、1010中的一种或二者组合物；辅抗氧剂可以是618、168中的一种或二者的组合物。
第二方面，本发明涉及一种前述的增强增韧抗菌聚丙烯组合物的制备方法，所述方法包括如下步骤：
A、将所述聚丙烯、偶联改性无机抗菌剂、超高分子量聚乙烯母粒、接枝聚丙烯、分散剂、稳定剂及抗氧剂在高速混合器中混合15～20分钟；
B、将混合后的原料加入双螺杆挤出机中，经熔融挤出后冷却造粒，即得；挤出工艺为：一区温度180～190℃，二区温度180～190℃，三区温度190～200℃，四区温度190～200℃，五区温度190～200℃，六区温度200～210℃，七区温度200～210℃，八区温度210～220℃，九区温度210～220℃，机头温度200～210℃，螺杆转速200～250转／分钟，压力18～25MPa。
优选地，所述偶联改性无机抗菌剂是以乙醇或异丙醇作为分散剂，采用偶联剂对无机抗菌剂进行表面改性制备而得；所述表面改性温度为60～70℃，偶联剂用量为无机抗菌剂重量的0.5～2％。
优选地，所述超高分子量聚乙烯母粒是由如下重量百分比含量的各组分组成：
Figure BDA0000428064670000041
优选地，所述超高分子量聚乙烯母粒是通过如下步骤制备而得的：将所述超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯、无机粉体及相容剂在高速混合器中混合均匀，然后将混合物经双螺杆挤出机挤出造粒，挤出工艺为：一区温度190～200℃，二区温度190～200℃，三区温度200～210℃，四区温度200～210℃，五区温度200～210℃，六区温度210～220℃，七区温度210～220℃，八区温度215～225℃，九区温度215～225℃，机头温度200～220℃，螺杆转速200～250转／min，熔体压力20～25MPa。
与现有抗菌聚丙烯材料相比，本发明具有如下有益效果：本发明制备得到的聚丙烯材料抗菌更快速、更持久、更安全；同时本发明使用了超长链高分子作为填充剂，提高了材料的力学性能，拓宽了抗菌聚丙烯材料的应用范围。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明专利的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为实施例1中KH550改性纳米氧化锌粉体的TEM图片；
图2为实施例3聚丙烯冲击断面SEM照片。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例涉及一种增强增韧抗菌聚丙烯组合物，包括如下各组分：聚丙烯、偶联改性无机抗菌剂、超高分子量聚乙烯母粒、接枝聚丙烯、分散剂、稳定剂、抗氧剂；其中，超高分子量聚乙烯母粒是由如下各组分组成：超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯、无机粉体、相容剂。
本实施例的增强增韧抗菌聚丙烯组合物的制备方法包括如下步骤：
1)、无机抗菌剂的表面修饰
以乙醇为分散介质加热到60℃，加入硅烷偶联剂KH550分散5min，然后加入无机抗菌剂氧化锌分散30min，烘干、研磨、过筛得到改性氧化锌，其中KH550用量为0.5％。本实施例的硅烷偶联剂KH550改性纳米氧化锌粉体的TEM照片如图1所示，由图1可知，改性后纳米氧化锌团聚程度减小。
2)、超高分子量聚乙烯母粒的制备
将30％超高分子量聚乙烯、40％线性低密度聚乙烯(密度为0.92g／cm3，熔融指数为24g／10min)、15％碳酸钙、15％液体石蜡在高速混合器中混合均匀。混合物经双螺杆挤出机挤出造粒备用，其中超高分子量聚乙烯分子量为150万，挤出工艺为：一区温度190℃，二区温度190℃，三区温度200℃，四区温度200℃，五区温度200℃，六区温度210℃，七区温度210℃，八区温度215℃，九区温度215℃，机头温度200℃，螺杆转速200转／min，熔体压力20MPa。
3)、增强增韧抗菌聚丙烯材料的制备
将87.7％均聚聚丙烯、0.5％改性氧化锌、10％超高分子量聚乙烯母粒、1％马来酸酐接枝聚丙烯、0.2％硬脂酸单甘油酯、0.2％月桂酸二丁基锡、各0.2％主抗氧剂3114和辅抗氧剂168在高速混合器中混合均匀，然后将混合物经双螺杆挤出机挤出得到增强增韧抗菌聚丙烯材料。其中聚丙烯熔融指数为1g／10min，挤出工艺为：一区温度180℃，二区温度180℃，三区温度190℃，四区温度190℃，五区温度190℃，六区温度200℃，七区温度200℃，八区温度210℃，九区温度210℃，机头温度200℃，螺杆转速200转／min，熔体压力18MPa。
实施例2
本实施例涉及一种增强增韧抗菌聚丙烯组合物，包括如下各组分：聚丙烯、偶联改性无机抗菌剂、超高分子量聚乙烯母粒、接枝聚丙烯、分散剂、稳定剂、抗氧剂；其中，超高分子量聚乙烯母粒是由如下各组分组成：超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯、无机粉体、相容剂。
本实施例的增强增韧抗菌聚丙烯组合物的制备方法包括如下步骤：
1)、无机抗菌剂的表面修饰
以乙醇为分散介质加热到60℃，加入硅烷偶联剂KH550分散5min，然后加入无机抗菌剂氧化锌分散30min，烘干、研磨、过筛得到改性氧化锌，其中KH550用量为0.5％。
2)、超高分子量聚乙烯母粒的制备
将50％超高分子量聚乙烯、30％线性低密度聚乙烯、10％碳酸钙、10％液体石蜡在高速混合器中混合均匀。混合物经双螺杆挤出机挤出造粒备用，其中超高分子量聚乙烯分子量为150万，挤出工艺为：一区温度200℃，二区温度200℃，三区温度210℃，四区温度210℃，五区温度210℃，六区温度220℃，七区温度220℃，八区温度225℃，九区温度225℃，机头温度220℃，螺杆转速250转／min，熔体压力25MPa。
3)、增强增韧抗菌聚丙烯材料的制备
将67.7％均聚聚丙烯、0.5％改性氧化锌、30％超高分子量聚乙烯母粒、1％马来酸酐接枝聚丙烯、0.2％硬脂酸单甘油酯、0.2％月桂酸二丁基锡、各0.2％主抗氧剂3114和辅抗氧剂168在高速混合器中混合均匀，然后将混合物经双螺杆挤出机挤出得到增强增韧抗菌聚丙烯材料。其中聚丙烯熔融指数为1g／10min，挤出工艺为：一区温度190℃，二区温度190℃，三区温度200℃，四区温度200℃，五区温度200℃，六区温度210℃，七区温度210℃，八区温度220℃，九区温度220℃，机头温度210℃，螺杆转速230转／min，熔体压力20MPa。
实施例3
本实施例涉及一种增强增韧抗菌聚丙烯组合物，包括如下各组分：聚丙烯、偶联改性无机抗菌剂、超高分子量聚乙烯母粒、接枝聚丙烯、分散剂、稳定剂、抗氧剂；其中，超高分子量聚乙烯母粒是由如下各组分组成：超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯、无机粉体、相容剂。
本实施例的增强增韧抗菌聚丙烯组合物的制备方法包括如下步骤：
1)、无机抗菌剂的表面修饰
以异丙醇为分散介质加热到70℃，加入硅烷偶联剂DL602分散5min，然后加入无机抗菌剂氧化锌分散30min，烘干、研磨、过筛得到改性氧化锌，其中DL602用量为2％。
2)、超高分子量聚乙烯母粒的制备
将30％超高分子量聚乙烯、40％线性低密度聚乙烯、15％滑石粉、15％液体石蜡在高速混合器中混合均匀。混合物经双螺杆挤出机挤出造粒备用，其中超高分子量聚乙烯分子量为150万，挤出工艺为：一区温度190℃，二区温度190℃，三区温度200℃，四区温度200℃，五区温度200℃，六区温度210℃，七区温度210℃，八区温度215℃，九区温度215℃，机头温度200℃，螺杆转速200转／min，熔体压力20MPa。
3)、增强增韧抗菌聚丙烯材料的制备
将64.4％均聚聚丙烯、5％改性氧化锌、20％超高分子量聚乙烯母粒、8％马来酸酐接枝聚丙烯、1％硬脂酸单甘油酯、1％月桂酸二丁基锡、各0.3％主抗氧剂3114和辅抗氧剂168在高速混合器中混合均匀，然后将混合物经双螺杆挤出机挤出得到增强增韧抗菌聚丙烯材料。其中聚丙烯熔融指数为1g／10min，挤出工艺为：一区温度180℃，二区温度180℃，三区温度190℃，四区温度190℃，五区温度190℃，六区温度200℃，七区温度200℃，八区温度210℃，九区温度210℃，机头温度200℃，螺杆转速200转／min，熔体压力20MPa。
本实施例的增强增韧抗菌聚丙烯材料冲击断面的SEM照片如图2所示，由图2可知，纳米氧化锌在聚丙烯中分散均匀。
实施例4
本实施例涉及一种增强增韧抗菌聚丙烯组合物，包括如下各组分：聚丙烯、偶联改性无机抗菌剂、超高分子量聚乙烯母粒、接枝聚丙烯、分散剂、稳定剂、抗氧剂；其中，超高分子量聚乙烯母粒是由如下各组分组成：超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯、无机粉体、相容剂。
本实施例的增强增韧抗菌聚丙烯组合物的制备方法包括如下步骤：
1)、无机抗菌剂的表面修饰
以乙醇为分散介质加热到70℃，加入钛酸酯偶联剂UP-131分散5min，然后加入无机抗菌剂氧化锌分散30min，烘干、研磨、过筛得到改性氧化锌，其中UP-131用量为1％。
2)、超高分子量聚乙烯母粒的制备
将50％超高分子量聚乙烯、30％线性低密度聚乙烯、10％钛酸钾晶须、10％液体石蜡在高速混合器中混合均匀。混合物经双螺杆挤出机挤出造粒备用，其中超高分子量聚乙烯分子量为150万，挤出工艺为：一区温度200℃，二区温度200℃，三区温度210℃，四区温度210℃，五区温度210℃，六区温度220℃，七区温度220℃，八区温度225℃，九区温度225℃，机头温度220℃，螺杆转速250转／min，熔体压力25MPa。
3)、增强增韧抗菌聚丙烯材料的制备
将54％均聚聚丙烯、5％改性氧化锌、30％超高分子量聚乙烯母粒、8％马来酸酐接枝聚丙烯、1％硬脂酸单甘油酯、1％月桂酸二丁基锡、各0.5％主抗氧剂1010和辅抗氧剂168在高速混合器中混合均匀，然后将混合物经双螺杆挤出机挤出得到增强增韧抗菌聚丙烯材料。其中聚丙烯熔融指数为1g／10min，挤出工艺为：一区温度190℃，二区温度190℃，三区温度200℃，四区温度200℃，五区温度200℃，六区温度210℃，七区温度210℃，八区温度220℃，九区温度220℃，机头温度210℃，螺杆转速250转／min，熔体压力25MPa。
实施例5
本实施例涉及一种增强增韧抗菌聚丙烯组合物，包括如下各组分：聚丙烯、偶联改性无机抗菌剂、超高分子量聚乙烯母粒、接枝聚丙烯、分散剂、稳定剂、抗氧剂；其中，超高分子量聚乙烯母粒是由如下各组分组成：超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯、无机粉体、相容剂。
本实施例的增强增韧抗菌聚丙烯组合物的制备方法包括如下步骤：
1)、无机抗菌剂的表面修饰
以乙醇为分散介质加热到60℃，加入硅烷偶联剂KH550分散5min，然后加入无机抗菌剂二氧化钛分散30min，烘干、研磨、过筛得到改性二氧化钛，其中KH550用量为0.5％。
2)、超高分子量聚乙烯母粒的制备
将40％超高分子量聚乙烯、34％线性低密度聚乙烯、13％碳酸钙、13％液体石蜡在高速混合器中混合均匀。混合物经双螺杆挤出机挤出造粒备用，其中超高分子量聚乙烯分子量为150万，挤出工艺为：一区温度190℃，二区温度190℃，三区温度200℃，四区温度200℃，五区温度200℃，六区温度210℃，七区温度210℃，八区温度215℃，九区温度215℃，机头温度200℃，螺杆转速200转／min，熔体压力20MPa。
3)、增强增韧抗菌聚丙烯材料的制备
将87.7％均聚聚丙烯、0.5％改性二氧化钛、10％超高分子量聚乙烯母粒、1％马来酸酐接枝聚丙烯、0.2％硬脂酸单甘油酯、0.2％月桂酸二丁基锡、各0.2％主抗氧剂3114和辅抗氧剂168在高速混合器中混合均匀，然后将混合物经双螺杆挤出机挤出得到增强增韧抗菌聚丙烯材料。其中聚丙烯熔融指数为1g／10min，挤出工艺为：一区温度180℃，二区温度180℃，三区温度190℃，四区温度190℃，五区温度190℃，六区温度200℃，七区温度200℃，八区温度210℃，九区温度210℃，机头温度200℃，螺杆转速200转／min，熔体压力18MPa。
实施例6
本实施例涉及一种增强增韧抗菌聚丙烯组合物，包括如下各组分：聚丙烯、偶联改性无机抗菌剂、超高分子量聚乙烯母粒、接枝聚丙烯、分散剂、稳定剂、抗氧剂；其中，超高分子量聚乙烯母粒是由如下各组分组成：超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯、无机粉体、相容剂。
本实施例的增强增韧抗菌聚丙烯组合物的制备方法包括如下步骤：
1)、无机抗菌剂的表面修饰
以异丙醇为分散介质加热到65℃，加入钛酸酯偶联剂UP-131分散5min，然后加入无机抗菌剂二氧化钛分散30min，烘干、研磨、过筛得到改性二氧化钛，其中UP-131用量为2％。
2)、超高分子量聚乙烯母粒的制备
将50％超高分子量聚乙烯、30％线性低密度聚乙烯、10％滑石粉、10％液体石蜡在高速混合器中混合均匀。混合物经双螺杆挤出机挤出造粒备用，其中超高分子量聚乙烯分子量为500万，挤出工艺为：一区温度200℃，二区温度200℃，三区温度210℃，四区温度210℃，五区温度210℃，六区温度220℃，七区温度220℃，八区温度225℃，九区温度225℃，机头温度220℃，螺杆转速250转／min，熔体压力25MPa。
3)、增强增韧抗菌聚丙烯材料的制备
将54％共聚聚丙烯、5％改性二氧化钛、30％超高分子量聚乙烯母粒、8％甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯、1％三硬脂酸甘油酯、1％马来酸二丁基锡、各0.5％主抗氧剂1010和辅抗氧剂618在高速混合器中混合均匀，然后将混合物经双螺杆挤出机挤出得到增强增韧抗菌聚丙烯材料。其中聚丙烯熔融指数为25g／10min，挤出工艺为：一区温度190℃，二区温度190℃，三区温度200℃，四区温度200℃，五区温度200℃，六区温度210℃，七区温度210℃，八区温度220℃，九区温度220℃，机头温度210℃，螺杆转速250转／min，熔体压力25MPa。
实施例7
本实施例涉及一种增强增韧抗菌聚丙烯组合物，包括如下各组分：聚丙烯、偶联改性无机抗菌剂、超高分子量聚乙烯母粒、接枝聚丙烯、分散剂、稳定剂、抗氧剂；其中，超高分子量聚乙烯母粒是由如下各组分组成：超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯、无机粉体、相容剂。
本实施例的增强增韧抗菌聚丙烯组合物的制备方法包括如下步骤：
1)、无机抗菌剂的表面修饰
以乙醇为分散介质加热到60℃，加入硅烷偶联剂KH550分散5min，然后加入无机抗菌剂氧化锌分散30min，烘干、研磨、过筛得到改性氧化锌，其中KH550用量为0.5％。同样方法，得到钛酸酯偶联剂UP-131改性二氧化钛。
2)、超高分子量聚乙烯母粒的制备
将30％超高分子量聚乙烯、40％线性低密度聚乙烯、15％碳酸钙、15％液体石蜡在高速混合器中混合均匀。混合物经双螺杆挤出机挤出造粒备用，其中超高分子量聚乙烯分子量为250万，挤出工艺为：一区温度190℃，二区温度190℃，三区温度200℃，四区温度200℃，五区温度200℃，六区温度210℃，七区温度210℃，八区温度215℃，九区温度215℃，机头温度200℃，螺杆转速200转／min，熔体压力20MPa。
3)、增强增韧抗菌聚丙烯材料的制备
将85％共聚聚丙烯、各0.5％改性氧化锌和二氧化钛、10％超高分子量聚乙烯母粒、2％马来酸酐接枝聚丙烯、0.5％硬脂酸单甘油酯、0.5％月桂酸二丁基锡、各0.5％主抗氧剂3114和辅抗氧剂168在高速混合器中混合均匀，然后将混合物经双螺杆挤出机挤出得到增强增韧抗菌聚丙烯材料。其中聚丙烯熔融指数为25g／10min，挤出工艺为：一区温度180℃，二区温度180℃，三区温度190℃，四区温度190℃，五区温度190℃，六区温度200℃，七区温度200℃，八区温度210℃，九区温度210℃，机头温度200℃，螺杆转速200转／min，熔体压力18MPa。
实施例8
本实施例涉及一种增强增韧抗菌聚丙烯组合物，包括如下各组分：聚丙烯、偶联改性无机抗菌剂、超高分子量聚乙烯母粒、接枝聚丙烯、分散剂、稳定剂、抗氧剂；其中，超高分子量聚乙烯母粒是由如下各组分组成：超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯、无机粉体、相容剂。
本实施例的增强增韧抗菌聚丙烯组合物的制备方法包括如下步骤：
1)、无机抗菌剂的表面修饰
以异丙醇为分散介质加热到70℃，加入硅烷偶联剂DL602分散5min，然后加入无机抗菌剂氧化锌分散30min，烘干、研磨、过筛得到改性氧化锌，其中DL602用量为2％。同样方法，得到钛酸酯偶联剂JW-105改性二氧化钛。
2)、超高分子量聚乙烯母粒的制备
将50％超高分子量聚乙烯、30％线性低密度聚乙烯、10％钛酸钾晶须、10％液体石蜡在高速混合器中混合均匀。混合物经双螺杆挤出机挤出造粒备用，其中超高分子量聚乙烯分子量为250万，挤出工艺为：一区温度190℃，二区温度190℃，三区温度200℃，四区温度200℃，五区温度200℃，六区温度210℃，七区温度210℃，八区温度220℃，九区温度220℃，机头温度210℃，螺杆转速250转／min，熔体压力25MPa。
3)、增强增韧抗菌聚丙烯材料的制备
将57％共聚聚丙烯、各2％改性氧化锌和二氧化钛、30％超高分子量聚乙烯母粒、6％甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯、1％三硬脂酸甘油酯、1％马来酸二丁基锡、各0.5％主抗氧剂1010和辅抗氧剂618在高速混合器中混合均匀，然后将混合物经双螺杆挤出机挤出得到增强增韧抗菌聚丙烯材料。其中聚丙烯熔融指数为25g／10min，挤出工艺为：一区温度180℃，二区温度180℃，三区温度190℃，四区温度190℃，五区温度190℃，六区温度200℃，七区温度200℃，八区温度210℃，九区温度210℃，机头温度200℃，螺杆转速250转／min，熔体压力25MPa。
对比例1
本对比例涉及一种抗菌聚丙烯组合物；其制备方法包括如下步骤：
以乙醇为分散介质加热到60℃，加入硅烷偶联剂KH550分散5min，然后加入无机抗菌剂氧化锌分散30min，烘干、研磨、过筛得到改性氧化锌，其中KH550用量为0.5％。将97.7％均聚聚丙烯、0.5％改性氧化锌、1％马来酸酐接枝聚丙烯、0.2％硬脂酸单甘油酯、0.2％月桂酸二丁基锡、各0.2％主抗氧剂3114和辅抗氧剂168在高速混合器中混合均匀，然后将混合物经双螺杆挤出机挤出得到抗菌聚丙烯材料。其中聚丙烯熔融指数为1g／10min，挤出工艺为：一区温度190℃，二区温度190℃，三区温度200℃，四区温度200℃，五区温度200℃，六区温度210℃，七区温度210℃，八区温度220℃，九区温度220℃，机头温度210℃，螺杆转速230转／min，熔体压力20MPa。
对比例2
本对比例涉及一种抗菌聚丙烯组合物；其制备方法包括如下步骤：
以异丙醇为分散介质加热到65℃，加入钛酸酯偶联剂UP-131分散5min，然后加入无机抗菌剂二氧化钛分散30min，烘干、研磨、过筛得到改性二氧化钛，其中UP-131用量为2％。随后将84％共聚聚丙烯、5％改性二氧化钛，8％甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯、1％三硬脂酸甘油酯、1％马来酸二丁基锡、各0.5％主抗氧剂1010和辅抗氧剂618在高速混合器中混合均匀，然后将混合物经双螺杆挤出机挤出得到二氧化钛改性聚丙烯材料。其中聚丙烯熔融指数为25g／10min，挤出工艺为：一区温度190℃，二区温度190℃，三区温度200℃，四区温度200℃，五区温度200℃，六区温度210℃，七区温度210℃，八区温度220℃，九区温度220℃，机头温度210℃，螺杆转速250转／min，熔体压力25MPa。
对比例3
本对比例涉及一种抗菌聚丙烯组合物；其制备方法包括如下步骤：
将50％超高分子量聚乙烯、30％线性低密度聚乙烯、10％钛酸钾晶须、10％液体石蜡在高速混合器中混合均匀。混合物经双螺杆挤出机挤出造粒备用，其中超高分子量聚乙烯分子量为250万，挤出工艺为：一区温度190℃，二区温度190℃，三区温度200℃，四区温度200℃，五区温度200℃，六区温度210℃，七区温度210℃，八区温度220℃，九区温度220℃，机头温度210℃，螺杆转速250转／min，熔体压力25MPa。随后将61％共聚聚丙烯、30％超高分子量聚乙烯母粒、6％甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯、1％三硬脂酸甘油酯、1％马来酸二丁基锡、各0.5％主抗氧剂1010和辅抗氧剂618在高速混合器中混合均匀，然后将混合物经双螺杆挤出机挤出得到抗菌聚丙烯材料。其中聚丙烯熔融指数为25g／10min，挤出工艺为：一区温度180℃，二区温度180℃，三区温度190℃，四区温度190℃，五区温度190℃，六区温度200℃，七区温度200℃，八区温度210℃，九区温度210℃，机头温度200℃，螺杆转速250转／min，熔体压力25MPa。
将以上实施例1～8和对比例1～3的组合物进行性能测试试验，测试结果如表1所示；具体性能评价方式及实行标准如下：
将按上述方法制备的粒子，在80～90℃的鼓风烘箱中干燥5～6h，然后再将干燥好的粒子在注射机上进行注射成型制样。
拉伸性能测试：按GB／T1040-2006标准进行，试样尺寸为170mm*10mm*4mm，拉伸速率为50mm／min。
弯曲性能测试：按GB／T9341-2000标准进行，试样尺寸为80mm*10mm*4mm，弯曲速度为2mm／min。
简支梁缺口冲击强度测试：GB／T1043.1-2008标准进行，样式尺寸为60mm*10mm*4mm。
抗菌性能检测参照中华人民共和国轻工行业标准QB／T2591-2003用贴膜法，考察样品24h的抑菌率，菌落总数的测定参照QB／T4789.2-2003计数。将已注塑好的抗菌样板制成50mm*50mm。抗菌率的计算式如下：
Figure BDA0000428064670000131
其中，B代表对照样品平均回收菌数，cfu／片；C代表抗菌塑料样品平均回收菌数，cfu／片。
表1力学及抗菌性能数据
Figure BDA0000428064670000132
由表1可知，偶联改性纳米无机抗菌剂与超高分子量聚乙烯母粒填充改性聚丙烯显著提高了聚丙烯材料的抗菌效率和力学性能，进而拓宽了聚丙烯材料的应用范围。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (19)

1.一种增强增韧抗菌聚丙烯组合物，其特征在于，包括如下重量百分比含量的各组分：
Figure FDA0000428064660000011
2.如权利要求1所述的增强增韧抗菌聚丙烯组合物，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯母粒是由如下重量百分比含量的各组分组成：
Figure FDA0000428064660000012
3.如权利要求2所述的增强增韧抗菌聚丙烯组合物，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯的重均分子量为150～500万。
4.如权利要求2所述的增强增韧抗菌聚丙烯组合物，其特征在于，所述线性低密度聚乙烯密度为0.92g／cm3，熔融指数为24g／10min。
5.如权利要求2所述的增强增韧抗菌聚丙烯组合物，其特征在于，所述无机粉体为碳酸钙、滑石粉、碳纤维、玻璃纤维、二氧化硅、钛酸钾晶须中的一种或几种。
6.如权利要求2所述的增强增韧抗菌聚丙烯组合物，其特征在于，所述相容剂为液体石蜡，数均分子量为100～200g／mol。
7.如权利要求1～6中任一项所述的增强增韧抗菌聚丙烯组合物，其特征在于，所述聚丙烯为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯中的一种或是二者的组合物；所述聚丙烯的熔融指数为1～25g／10min。
8.如权利要求1～6中任一项所述的增强增韧抗菌聚丙烯组合物，其特征在于，所述偶联改性无机抗菌剂是采用偶联剂进行表面改性的无机抗菌剂，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂的一种或几种。
9.如权利要求8所述的增强增韧抗菌聚丙烯组合物，其特征在于，所述无机抗菌剂为纳米无机抗菌剂、复合杂化纳米无机抗菌剂中的一种或几种。
10.如权利要求8所述的增强增韧抗菌聚丙烯组合物，其特征在于，所述表面改性温度为60～70℃，偶联剂用量为无机抗菌剂重量的0.5～2％。
11.如权利要求1～6中任一项所述的增强增韧抗菌聚丙烯组合物，其特征在于，所述接枝聚丙烯为马来酸酐接枝聚丙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯中的一种或几种的组合物。
12.如权利要求1～6中任一项所述的增强增韧抗菌聚丙烯组合物，其特征在于，所述分散剂为乙撑基双硬脂酰胺、硬脂酸单甘油酯、三硬脂酸甘油酯中的一种或几种。
13.如权利要求1～6中任一项所述的增强增韧抗菌聚丙烯组合物，其特征在于，所述稳定剂为有机锡类稳定剂。
14.如权利要求13所述的增强增韧抗菌聚丙烯组合物，其特征在于，所述稳定剂为月桂酸二丁基锡、马来酸二丁基锡、硫醇二丁基锡中的一种或几种。
15.如权利要求1～6中任一项所述的增强增韧抗菌聚丙烯组合物，其特征在于，所述抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂；所述主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、硫酯类抗氧剂中的一种或几种，所述辅抗氧剂为亚磷酸盐类抗氧剂、酯类抗氧剂中的一种或几种。
16.一种如权利要求1所述的增强增韧抗菌聚丙烯组合物的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
A、将所述聚丙烯、偶联改性无机抗菌剂、超高分子量聚乙烯母粒、接枝聚丙烯、分散剂、稳定剂及抗氧剂在高速混合器中混合15～20分钟；
B、将混合后的原料加入双螺杆挤出机中，经熔融挤出后冷却造粒，即得；挤出工艺为：一区温度180～190℃，二区温度180～190℃，三区温度190～200℃，四区温度190～200℃，五区温度190～200℃，六区温度200～210℃，七区温度200～210℃，八区温度210～220℃，九区温度210～220℃，机头温度200～210℃，螺杆转速200～250转／分钟，压力18～25MPa。
17.如权利要求16所述的增强增韧抗菌聚丙烯组合物的制备方法，其特征在于，所述偶联改性无机抗菌剂是以乙醇或异丙醇作为分散剂，采用偶联剂对无机抗菌剂进行表面改性制备而得；所述表面改性温度为60～70℃，偶联剂用量为无机抗菌剂重量的0.5～2％。
18.如权利要求16所述的增强增韧抗菌聚丙烯组合物的制备方法，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯母粒是由如下重量百分比含量的各组分组成：
Figure FDA0000428064660000031
19.如权利要求18所述的增强增韧抗菌聚丙烯组合物的制备方法，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯母粒是通过如下步骤制备而得的：将所述超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯、无机粉体及相容剂在高速混合器中混合均匀，然后将混合物经双螺杆挤出机挤出造粒，挤出工艺为：一区温度190～200℃，二区温度190～200℃，三区温度200～210℃，四区温度200～210℃，五区温度200～210℃，六区温度210～220℃，七区温度210～220℃，八区温度215～225℃，九区温度215～225℃，机头温度200～220℃，螺杆转速200～250转／min，熔体压力20～25MPa。
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Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104592629A (zh) * 2015-01-05 2015-05-06 上海纳旭实业有限公司 一种Cu/ZnO 复合抗菌PP母粒的制备方法
CN105199490A (zh) * 2015-10-24 2015-12-30 山东寿光健元春有限公司 一种抗菌涂膜母料、抗菌涂膜编织袋及其生产方法
CN105331033A (zh) * 2015-11-26 2016-02-17 广东达华节水科技股份有限公司 一种抗菌、耐紫外光照的pp/pe管材及其制备方法
CN105585763A (zh) * 2016-03-24 2016-05-18 叶青 一种uhmwpe塑料合金
CN106146965A (zh) * 2015-04-01 2016-11-23 合肥杰事杰新材料股份有限公司 一种用于熔融挤压成型的钛酸钾晶须复合材料及其制备方法
CN106350163A (zh) * 2016-08-17 2017-01-25 吴江华威特种油有限公司 一种金属防锈油及其制备方法
CN106589582A (zh) * 2016-11-22 2017-04-26 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 增强增韧抗菌聚丙烯材料及其制备方法
CN106633279A (zh) * 2016-11-07 2017-05-10 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 一种用于保鲜膜的抗菌pe母粒及应用
CN107011582A (zh) * 2017-05-30 2017-08-04 泉州盈创新材料技术开发有限公司 一种建筑用抗菌增韧聚丙烯管材及其制备方法
CN107383656A (zh) * 2017-07-13 2017-11-24 台山市心华药用包装有限公司 一种纳米抗菌塑料瓶及其制备方法
CN107619535A (zh) * 2016-07-15 2018-01-23 汉达精密电子(昆山)有限公司 抗菌聚丙烯材料及其成型品
CN107793640A (zh) * 2017-11-01 2018-03-13 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 增强增韧抗菌聚丙烯材料及其制备方法和应用
CN108219384A (zh) * 2017-12-26 2018-06-29 杭州清标绿盟纺织科技有限公司 一种纤维增强母粒及其制备方法和一种增强材料
CN109054176A (zh) * 2018-07-17 2018-12-21 合肥万之景门窗有限公司 一种具有抗菌功能的塑料制备方法
CN109111644A (zh) * 2018-10-11 2019-01-01 安庆市泽烨新材料技术推广服务有限公司 聚丙烯复合材料及其制备方法
CN109337207A (zh) * 2018-10-11 2019-02-15 安庆市泽烨新材料技术推广服务有限公司 聚丙烯阻燃复合材料及其制备方法
CN109467816A (zh) * 2018-10-11 2019-03-15 安庆市泽烨新材料技术推广服务有限公司 耐磨聚丙烯复合材料及其制备方法
CN111530303A (zh) * 2020-04-15 2020-08-14 南通强生石墨烯科技有限公司 一种石墨烯复合pp过滤膜的制备方法
CN111574800A (zh) * 2020-05-19 2020-08-25 宁波枫缘户外用品科技有限公司 一种抗菌塑料藤条及其制备方法
CN113150442A (zh) * 2021-04-16 2021-07-23 重庆理工大学 高模量低密度聚丙烯复合材料及其制备方法
CN113956566A (zh) * 2021-09-24 2022-01-21 金发科技股份有限公司 一种聚丙烯基抗菌母粒及其制备方法和应用

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022207799A1 (en) * 2021-03-31 2022-10-06 Sabic Global Technologies B.V. Polyolefin composition having improved antibacterial and antiviral properties.

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1394907A (zh) * 2002-05-21 2003-02-05 青岛化工学院 聚丙烯/超高分子量聚乙烯原位成纤共结晶复合材料
CN103073907A (zh) * 2011-10-26 2013-05-01 中国石油化工股份有限公司 一种抗菌热塑性塑料组合物及其制备方法
CN103408840A (zh) * 2013-08-08 2013-11-27 上海日之升新技术发展有限公司 洗衣机用广谱抗菌清香聚丙烯树脂及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1394907A (zh) * 2002-05-21 2003-02-05 青岛化工学院 聚丙烯/超高分子量聚乙烯原位成纤共结晶复合材料
CN103073907A (zh) * 2011-10-26 2013-05-01 中国石油化工股份有限公司 一种抗菌热塑性塑料组合物及其制备方法
CN103408840A (zh) * 2013-08-08 2013-11-27 上海日之升新技术发展有限公司 洗衣机用广谱抗菌清香聚丙烯树脂及其制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张玉龙等: "《功能塑料改性技术》", 31 January 2007, article "《纳米抗菌剂改性ABS塑料》", pages: 278-279 *
明艳等: "《超高分子量聚乙烯成型加工及改性》", 《合成树脂及塑料》, vol. 19, no. 4, 31 December 2002 (2002-12-31), pages 68 - 70 *
杨军等: "《超高分子量聚乙烯改性聚丙烯》", 《塑料》, vol. 26, no. 1, 31 December 1997 (1997-12-31), pages 29 - 33 *

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104592629B (zh) * 2015-01-05 2016-09-21 上海纳旭实业有限公司 一种Cu/ZnO 复合抗菌PP母粒的制备方法
CN104592629A (zh) * 2015-01-05 2015-05-06 上海纳旭实业有限公司 一种Cu/ZnO 复合抗菌PP母粒的制备方法
CN106146965B (zh) * 2015-04-01 2020-07-17 合肥杰事杰新材料股份有限公司 一种用于熔融挤压成型的钛酸钾晶须复合材料及其制备方法
CN106146965A (zh) * 2015-04-01 2016-11-23 合肥杰事杰新材料股份有限公司 一种用于熔融挤压成型的钛酸钾晶须复合材料及其制备方法
CN105199490A (zh) * 2015-10-24 2015-12-30 山东寿光健元春有限公司 一种抗菌涂膜母料、抗菌涂膜编织袋及其生产方法
CN105199490B (zh) * 2015-10-24 2017-08-25 山东寿光健元春有限公司 一种抗菌涂膜母料、抗菌涂膜编织袋及其生产方法
WO2017088350A1 (zh) * 2015-11-26 2017-06-01 广东达华节水科技股份有限公司 一种抗菌、耐紫外光照的pp/pe管材及其制备方法
CN105331033A (zh) * 2015-11-26 2016-02-17 广东达华节水科技股份有限公司 一种抗菌、耐紫外光照的pp/pe管材及其制备方法
CN105585763A (zh) * 2016-03-24 2016-05-18 叶青 一种uhmwpe塑料合金
CN107619535A (zh) * 2016-07-15 2018-01-23 汉达精密电子(昆山)有限公司 抗菌聚丙烯材料及其成型品
CN106350163A (zh) * 2016-08-17 2017-01-25 吴江华威特种油有限公司 一种金属防锈油及其制备方法
CN106633279A (zh) * 2016-11-07 2017-05-10 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 一种用于保鲜膜的抗菌pe母粒及应用
CN106589582A (zh) * 2016-11-22 2017-04-26 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 增强增韧抗菌聚丙烯材料及其制备方法
CN107011582A (zh) * 2017-05-30 2017-08-04 泉州盈创新材料技术开发有限公司 一种建筑用抗菌增韧聚丙烯管材及其制备方法
CN107383656A (zh) * 2017-07-13 2017-11-24 台山市心华药用包装有限公司 一种纳米抗菌塑料瓶及其制备方法
CN107793640A (zh) * 2017-11-01 2018-03-13 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 增强增韧抗菌聚丙烯材料及其制备方法和应用
CN108219384A (zh) * 2017-12-26 2018-06-29 杭州清标绿盟纺织科技有限公司 一种纤维增强母粒及其制备方法和一种增强材料
CN109054176A (zh) * 2018-07-17 2018-12-21 合肥万之景门窗有限公司 一种具有抗菌功能的塑料制备方法
CN109111644A (zh) * 2018-10-11 2019-01-01 安庆市泽烨新材料技术推广服务有限公司 聚丙烯复合材料及其制备方法
CN109337207A (zh) * 2018-10-11 2019-02-15 安庆市泽烨新材料技术推广服务有限公司 聚丙烯阻燃复合材料及其制备方法
CN109467816A (zh) * 2018-10-11 2019-03-15 安庆市泽烨新材料技术推广服务有限公司 耐磨聚丙烯复合材料及其制备方法
CN111530303A (zh) * 2020-04-15 2020-08-14 南通强生石墨烯科技有限公司 一种石墨烯复合pp过滤膜的制备方法
CN111574800A (zh) * 2020-05-19 2020-08-25 宁波枫缘户外用品科技有限公司 一种抗菌塑料藤条及其制备方法
CN113150442A (zh) * 2021-04-16 2021-07-23 重庆理工大学 高模量低密度聚丙烯复合材料及其制备方法
CN113956566A (zh) * 2021-09-24 2022-01-21 金发科技股份有限公司 一种聚丙烯基抗菌母粒及其制备方法和应用
CN113956566B (zh) * 2021-09-24 2023-03-21 金发科技股份有限公司 一种聚丙烯基抗菌母粒及其制备方法和应用

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