CN106084461A - 一种岩白菜改性制备高极性聚丙烯树脂材料的方法 - Google Patents

一种岩白菜改性制备高极性聚丙烯树脂材料的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种岩白菜改性制备高极性聚丙烯树脂材料的方法，属于聚丙烯树脂材料制备技术领域。本发明取蛋白胨、磷酸钾等混合，经高温灭菌后制得选择培养基，接种黄杆菌培养得黄杆菌培养菌落备用，采集岩白菜叶碾磨过筛后得混合浆液，与聚丙烯树脂、硫酸镁等混合高温灭菌得岩白菜树脂混合液，接种黄杆菌培养菌落培养得发酵混合液，经蒸发至干，用水枪冲洗、干燥制得高极性聚丙烯树脂材料。本发明的有益效果是：本发明制备步骤简单，表面能高，达到38.3×10‑5～39.2×10‑5N，与涂料的粘结强度高；所得产品与极性聚合物相容性好，使用后易浸润粘合，涂覆性能提高了20～25%。

Description

一种岩白菜改性制备高极性聚丙烯树脂材料的方法
技术领域
本发明涉及一种岩白菜改性制备高极性聚丙烯树脂材料的方法，属于聚丙烯树脂材料制备技术领域。
背景技术
聚丙烯，是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。于结构规整而高度结晶化，故熔点可高达167℃。耐热、耐腐蚀，制品可用蒸汽消毒是其突出优点。密度小，是最轻的通用塑料。缺点是耐低温冲击性差，静电度高，与铜接触易老化，染色性、印刷性和黏合性差。聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，密度只有0.90～0.91g/cm3，是目前所有塑料中最轻的品种之一。它对水特别稳定，在水中的吸水率仅为0.01%，分子量约8万～15万。成型性好，但因收缩率大(为1%～2.5%）。厚壁制品易凹陷，对一些尺寸精度较高零件，很难于达到要求。因此需对其改性，目前对其改性的方法有共混改性和交联改性法，PA、ABS等刚性聚合物与PP共混则可以在增韧的同时保证材料的强度和刚性。但是由于这类刚性聚合物都是极性聚合物，且PP材料是非极性材料，表面能低，使其两者相容性较差，不易浸润、粘合与印刷，涂覆性能差。聚丙烯的交联改性过程中降解和交联反应同时存在，采用辐射交联时交联效率比较低，而采用化学交联时一般都是通过加入带有不饱和键的助交联体系促进交联反应。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对共混改性法制备聚丙烯树脂材料，由于聚丙烯材料是非极性材料，表面能低，使得与PA、ABS相容性较差，不易浸润、粘合与印刷，涂覆性能差的弊端，提供了一种取蛋白胨、磷酸钾等混合，经高温灭菌后制得选择培养基，接种黄杆菌培养得黄杆菌培养菌落备用，采集岩白菜叶碾磨过筛后得混合浆液，与聚丙烯树脂、硫酸镁等混合高温灭菌得岩白菜树脂混合液，接种黄杆菌培养菌落培养得发酵混合液，经蒸发至干，用水枪冲洗、干燥制得高极性聚丙烯树脂材料的方法。本发明通过黄杆菌分解岩白菜液中有机物，将岩白菜中强极性化合物岩白菜素均匀负载至聚丙烯材料表面，有效提高其极性强度，本发明制备步骤简单，表面极性能高，有效解决了聚丙烯极性差的问题，所得产品易浸润粘合，涂覆性能好。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
（1）按重量份数计，分别称量65～85份去离子水、5～10份蛋白胨、5～10份葡萄糖、2～7份磷酸钾和3～8份硫酸镁置于培养皿中，搅拌混合并置于100～105℃下高温灭菌处理，随后静置冷却制备得选择培养基；
（2）将菌种号为209202的黄杆菌按接种量10%，接种至上述制备的选择培养基上，控制培养温度37～38℃，将其置于200～250r/min摇床中振荡培养2～3天，制备得黄杆菌培养菌落，备用；
（3）采集岩白菜叶，将其洗净晾干后置于研钵中，对其碾磨并过60～80目筛，制备得岩白菜混合浆液，再按重量份数计，分别称量40～55份20～40目聚丙烯树脂、35～40份上述制备的岩白菜混合浆液、5～10份磷酸钾和5～10份硫酸镁置于培养皿中，在100～105℃下高温灭菌处理10～15min，制备得岩白菜树脂混合液；
（4）按接种量10%，将步骤（2）培养的黄杆菌接种至上述制备的岩白菜树脂混合液中，控制培养温度37～38℃，将其置于200～250r/min摇床中振荡培养5～7天，收集得发酵混合液；
（5）将上述制备的发酵混合液置于65～80℃下旋转蒸发至干，制备得干燥混合改性树脂，再将干燥混合改性树脂置于50～60目筛网上，用50mm直径的水枪进行冲洗，控制水枪流速为10～15m/s，待冲洗至树脂表面无岩白菜叶残渣后，将其置于65～80℃下干燥6～8h，即可制备得一种高极性聚丙烯树脂材料。
本发明制得的高极性聚丙烯树脂材料维卡软化温度为148～150℃，热扭曲温度100℃，收缩率为1.2～1.3%，拉伸强度为75～85MPa，弯曲强度为80～122MPa，弯曲模量为3000～3700MPa，耐热温度为135～145℃。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明制备步骤简单，表面能高，达到38.3×10-5～39.2×10-5N，与涂料的粘结强度高；
（2）所得产品与极性聚合物相容性好，使用后易浸润粘合，涂覆性能提高了20～25%。
具体实施方式
首先按重量份数计，分别称量65～85份去离子水、5～10份蛋白胨、5～10份葡萄糖、2～7份磷酸钾和3～8份硫酸镁置于培养皿中，搅拌混合并置于100～105℃下高温灭菌处理，随后静置冷却制备得选择培养基；然后将菌种号为209202的黄杆菌按接种量10%，接种至上述制备的选择培养基上，控制培养温度37～38℃，将其置于200～250r/min摇床中振荡培养2～3天，制备得黄杆菌培养菌落，备用；采集岩白菜叶，将其洗净晾干后置于研钵中，对其碾磨并过60～80目筛，制备得岩白菜混合浆液，再按重量份数计，分别称量40～55份20～40目聚丙烯树脂、35～40份上述制备的岩白菜混合浆液、5～10份磷酸钾和5～10份硫酸镁置于培养皿中，在100～105℃下高温灭菌处理10～15min，制备得岩白菜树脂混合液；按接种量10%，将培养的黄杆菌接种至上述制备的岩白菜树脂混合液中，控制培养温度37～38℃，将其置于200～250r/min摇床中振荡培养5～7天，收集得发酵混合液；最后将上述制备的发酵混合液置于65～80℃下旋转蒸发至干，制备得干燥混合改性树脂，再将干燥混合改性树脂置于50～60目筛网上，用50mm直径的水枪进行冲洗，控制水枪流速为10～15m/s，待冲洗至树脂表面无岩白菜叶残渣后，将其置于65～80℃下干燥6～8h，即可制备得一种高极性聚丙烯树脂材料。
实例1
首先按重量份数计，分别称量65份去离子水、10份蛋白胨、10份葡萄糖、7份磷酸钾和8份硫酸镁置于培养皿中，搅拌混合并置于100℃下高温灭菌处理，随后静置冷却制备得选择培养基；然后将菌种号为209202的黄杆菌按接种量10%，接种至上述制备的选择培养基上，控制培养温度37℃，将其置于200r/min摇床中振荡培养2天，制备得黄杆菌培养菌落，备用；采集岩白菜叶，将其洗净晾干后置于研钵中，对其碾磨并过60目筛，制备得岩白菜混合浆液，再按重量份数计，分别称量40份20目聚丙烯树脂、40份上述制备的岩白菜混合浆液、10份磷酸钾和10份硫酸镁置于培养皿中，在100℃下高温灭菌处理10min，制备得岩白菜树脂混合液；按接种量10%，将培养的黄杆菌接种至上述制备的岩白菜树脂混合液中，控制培养温度37℃，将其置于200r/min摇床中振荡培养5天，收集得发酵混合液；最后将上述制备的发酵混合液置于65℃下旋转蒸发至干，制备得干燥混合改性树脂，再将干燥混合改性树脂置于50目筛网上，用50mm直径的水枪进行冲洗，控制水枪流速为10m/s，待冲洗至树脂表面无岩白菜叶残渣后，将其置于65℃下干燥6h，即可制备得一种高极性聚丙烯树脂材料。本发明制备步骤简单，表面能高，达到38.3达因/cm2，与涂料的粘结强度高；所得产品与极性聚合物相容性好，使用后易浸润粘合，涂覆性能提高了20%；制得的高极性聚丙烯树脂材料维卡软化温度为148℃，热扭曲温度100℃，收缩率为1.2%，拉伸强度为75MPa，弯曲强度为80MPa，弯曲模量为3000MPa，耐热温度为135℃。
实例2
首先按重量份数计，分别称量75份去离子水、8份蛋白胨、7份葡萄糖、5份磷酸钾和5份硫酸镁置于培养皿中，搅拌混合并置于103℃下高温灭菌处理，随后静置冷却制备得选择培养基；然后将菌种号为209202的黄杆菌按接种量10%，接种至上述制备的选择培养基上，控制培养温度38℃，将其置于225r/min摇床中振荡培养3天，制备得黄杆菌培养菌落，备用；采集岩白菜叶，将其洗净晾干后置于研钵中，对其碾磨并过70目筛，制备得岩白菜混合浆液，再按重量份数计，分别称量47份30目聚丙烯树脂、38份上述制备的岩白菜混合浆液、7份磷酸钾和8份硫酸镁置于培养皿中，在103℃下高温灭菌处理13min，制备得岩白菜树脂混合液；按接种量10%，将培养的黄杆菌接种至上述制备的岩白菜树脂混合液中，控制培养温度38℃，将其置于225r/min摇床中振荡培养6天，收集得发酵混合液；最后将上述制备的发酵混合液置于72℃下旋转蒸发至干，制备得干燥混合改性树脂，再将干燥混合改性树脂置于55目筛网上，用50mm直径的水枪进行冲洗，控制水枪流速为13m/s，待冲洗至树脂表面无岩白菜叶残渣后，将其置于72℃下干燥7h，即可制备得一种高极性聚丙烯树脂材料。本发明制备步骤简单，表面能高，达到38.7达因/cm2，与涂料的粘结强度高；所得产品与极性聚合物相容性好，使用后易浸润粘合，涂覆性能提高了23%；制得的高极性聚丙烯树脂材料维卡软化温度为149℃，热扭曲温度100℃，收缩率为1.3%，拉伸强度为80MPa，弯曲强度为101MPa，弯曲模量为3350MPa，耐热温度为140℃。
实例3
首先按重量份数计，分别称量85份去离子水、5份蛋白胨、5份葡萄糖、2份磷酸钾和3份硫酸镁置于培养皿中，搅拌混合并置于105℃下高温灭菌处理，随后静置冷却制备得选择培养基；然后将菌种号为209202的黄杆菌按接种量10%，接种至上述制备的选择培养基上，控制培养温度38℃，将其置于250r/min摇床中振荡培养3天，制备得黄杆菌培养菌落，备用；采集岩白菜叶，将其洗净晾干后置于研钵中，对其碾磨并过80目筛，制备得岩白菜混合浆液，再按重量份数计，分别称量55份40目聚丙烯树脂、35份上述制备的岩白菜混合浆液、5份磷酸钾和5份硫酸镁置于培养皿中，在105℃下高温灭菌处理15min，制备得岩白菜树脂混合液；按接种量10%，将培养的黄杆菌接种至上述制备的岩白菜树脂混合液中，控制培养温度38℃，将其置于250r/min摇床中振荡培养7天，收集得发酵混合液；最后将上述制备的发酵混合液置于80℃下旋转蒸发至干，制备得干燥混合改性树脂，再将干燥混合改性树脂置于60目筛网上，用50mm直径的水枪进行冲洗，控制水枪流速为15m/s，待冲洗至树脂表面无岩白菜叶残渣后，将其置于80℃下干燥8h，即可制备得一种高极性聚丙烯树脂材料。本发明制备步骤简单，表面能高，达到39.2达因/cm2，与涂料的粘结强度高；所得产品与极性聚合物相容性好，使用后易浸润粘合，涂覆性能提高了25%；制得的高极性聚丙烯树脂材料维卡软化温度为150℃，热扭曲温度100℃，收缩率为1.3%，拉伸强度为85MPa，弯曲强度为122MPa，弯曲模量为3700MPa，耐热温度为145℃。

Claims (1)

1.一种岩白菜改性制备高极性聚丙烯树脂材料的方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）按重量份数计，分别称量65～85份去离子水、5～10份蛋白胨、5～10份葡萄糖、2～7份磷酸钾和3～8份硫酸镁置于培养皿中，搅拌混合并置于100～105℃下高温灭菌处理，随后静置冷却制备得选择培养基；
（2）将菌种号为209202的黄杆菌按接种量10%，接种至上述制备的选择培养基上，控制培养温度37～38℃，将其置于200～250r/min摇床中振荡培养2～3天，制备得黄杆菌培养菌落，备用；
（3）采集岩白菜叶，将其洗净晾干后置于研钵中，对其碾磨并过60～80目筛，制备得岩白菜混合浆液，再按重量份数计，分别称量40～55份20～40目聚丙烯树脂、35～40份上述制备的岩白菜混合浆液、5～10份磷酸钾和5～10份硫酸镁置于培养皿中，在100～105℃下高温灭菌处理10～15min，制备得岩白菜树脂混合液；
（4）按接种量10%，将步骤（2）培养的黄杆菌接种至上述制备的岩白菜树脂混合液中，控制培养温度37～38℃，将其置于200～250r/min摇床中振荡培养5～7天，收集得发酵混合液；
（5）将上述制备的发酵混合液置于65～80℃下旋转蒸发至干，制备得干燥混合改性树脂，再将干燥混合改性树脂置于50～60目筛网上，用50mm直径的水枪进行冲洗，控制水枪流速为10～15m/s，待冲洗至树脂表面无岩白菜叶残渣后，将其置于65～80℃下干燥6～8h，即可制备得一种高极性聚丙烯树脂材料。
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