CN107177105A - 一种抗菌耐候pp复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种抗菌耐候PP复合材料及其制备方法,PP复合材料按重量分由以下组分组成:PP为80份‑100份;抗菌剂为4份‑8份;耐候母粒为10份‑16份;抗氧剂为0.1份‑0.5份;润滑剂为0.1份‑0.3份。耐候母粒中的纳米TiO2作用主要有两点:①纳米二氧化钛本身具有优异的抗紫外性能,它的加入可以进一步加强耐候母粒的耐候性能。②纳米二氧化钛可以促进PP的异性成核,增强PP复合材料的强度和刚性。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域,特别是一种抗菌耐候PP复合材料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯(PP)是综合性能优良的工程塑料,其尺寸稳定性好,绝缘性佳,耐油,成型加工性能比较好。尽管PP的综合性能非常优异,但是在一些特殊的应用领域,对抗菌性能、老化性能有很高的要求,普通PP不能满足这种要求,这就大大限制了PP复合材料的应用范围。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗菌耐候PP复合材料及其制备方法,以解决现有PP复合材料的抗菌及抗老化性能不能满足需要的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种抗菌耐候PP复合材料,按重量分由以下组分组成:
所述耐候母粒的制备方法如下:
(1)称取一定量的聚丙烯、纳米TiO2、光稳定剂及抗氧剂;
(2)将步骤(1)中各组成投入高速搅拌机混合,待混合均匀,放入双螺杆挤出机中挤出造粒,烘干既得耐候母粒。
步骤(1)中的所述聚丙烯、所述纳米TiO2、所述光稳剂及所述抗氧剂的质量比为(80-100):(10-16):(6-10):(2-4)。
步骤(1)中所述聚丙烯为PP Z30S,所述光稳剂为受阻胺光稳定剂Tinuvin 622LD,所述抗氧剂为Irganox1010。
步骤(2)中所述高速搅拌机转速为280~320r/min,所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区,一区温度140~160℃,二区温度200~220℃,三区温度200~220℃,四区温度200~220℃,五区温度200~220℃,六区温度200~220℃,机头温度200~220℃;螺杆转速180~260r/min。
所述抗菌剂为无机银系抗菌剂Ionpure。
所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种或几种的混合。
所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙或硬脂酸钾中的一种或多种。
上述任一项的抗菌耐候PP复合材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)称取80份-100份的PP、4份-8份抗菌剂、10份-16份耐候母粒、0.1份-0.5份抗氧剂、0.1份-0.3份润滑剂混合并搅拌均匀,得到混合料;
(2)将步骤(1)中得到的混合料从挤出机中挤出造粒,即得到PP复合材料。
所述步骤(2)具体为:
将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒,其中,所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区,一区温度180~200℃,二区温度210~230℃,三区温度210~230℃,四区温度210~230℃,五区温度210~230℃,六区温度210~230℃,机头温度210~230℃,螺杆转速200~280r/min。
本发明的有益效果是:
1、耐候母粒中的纳米TiO2作用主要有两点:①纳米二氧化钛本身具有优异的抗紫外性能,它的加入可以进一步加强耐候母粒的耐候性能。②纳米二氧化钛可以促进PP的异性成核,增强PP复合材料的强度和刚性。
2、抗菌剂的加入有利于提高PP复合材料的抗菌性能。
具体实施方式
以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案,以下实施例仅是示例性的,仅能用来解释和说明本发明的技术方案,而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
本申请的各实施例中所用的原料如下:
PP(型号Z30S),茂名石化;抗菌剂(型号Ionpure),日本石冢硝子公司;纳米TiO2,南京天行新材料有限公司;光稳定剂(型号Tinuvin 622LD),巴斯夫有限公司;抗氧剂(型号Irganox168、Irganox1010、Irganox1330),瑞士汽巴精化;硬脂酸锌,汉维新材料;硬脂酸钙,武汉万荣科技;硬脂酸钾,邦诺化工。
本申请各实施例中所用的测试仪器如下:
ZSK30型双螺杆挤出机,德国W&P公司;JL-1000型拉力试验机,广州市广才实验仪器公司生产;HTL900-T-5B型注射成型机,海太塑料机械有限公司生产;XCJ-500型冲击测试机,承德试验机厂生产;QT-1196型拉伸测试仪,东莞市高泰检测仪器有限公司;QD-GJS-B12K型高速搅拌机,北京恒奥德仪器仪表有限公司。
本申请提供一种抗菌耐候PP复合材料,按重量分由以下组分组成:
耐候母粒的制备方法如下:
(1)称取一定量的聚丙烯、纳米TiO2、光稳定剂及抗氧剂,其中的聚丙烯、纳米TiO2、光稳剂及抗氧剂的质量比为(80-100):(10-16):(6-10):(2-4);聚丙烯为PP Z30S,光稳剂为受阻胺光稳定剂Tinuvin 622LD,抗氧剂为Irganox1010。
(2)将步骤(1)中各组成投入高速搅拌机混合,待混合均匀,放入双螺杆挤出机中挤出造粒,烘干既得耐候母粒,其中高速搅拌机转速为280~320r/min,双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区,一区温度140~160℃,二区温度200~220℃,三区温度200~220℃,四区温度200~220℃,五区温度200~220℃,六区温度200~220℃,机头温度200~220℃;螺杆转速180~260r/min。
抗菌剂为无机银系抗菌剂Ionpure。
抗氧剂为巴斯夫公司的三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯(简称Irganox168)、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(简称Irganox1010)或1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯(简称Irganox1330)中的一种或几种的混合。
润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙或硬脂酸钾中的一种或多种。
上述任一项的抗菌耐候PP复合材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)称取80份-100份的PP、4份-8份抗菌剂、10份-16份耐候母粒、0.1份-0.5份抗氧剂、0.1份-0.3份润滑剂混合并搅拌均匀,得到混合料;
(2)将步骤(1)中得到的混合料从挤出机中挤出造粒,即得到PP复合材料。
步骤(2)具体为:
将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒,其中,双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区,一区温度180~200℃,二区温度210~230℃,三区温度210~230℃,四区温度210~230℃,五区温度210~230℃,六区温度210~230℃,机头温度210~230℃,螺杆转速200~280r/min。
实施例1
(1)称取80份PP、4份Ionpure、10份耐候母粒、0.1份Irganox168、0.1份硬脂酸锌混合并搅拌均匀,得到混合料;
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到PP复合材料P1。
其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度180℃,二区温度210℃,三区温度210℃,四区温度210℃,五区温度210℃,六区温度210℃,机头温度210℃,螺杆转速200r/min。
实施例2
(1)称取100份PP、8份Ionpure、16份耐候母粒、0.1份Irganox168、0.2份Irganox1010、0.2份Irganox1330、0.15份硬脂酸钙、0.15份硬脂酸锌混合并搅拌均匀,得到混合料;
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到PP复合材料P2。
其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度200℃,二区温度230℃,三区温度230℃,四区温度230℃,五区温度230℃,六区温度230℃,机头温度230℃,螺杆转速280r/min。
实施例3
(1)称取90份PP、6份Ionpure、13份耐候母粒、0.1份Irganox168、0.2份Irganox1010、0.1份硬脂酸钾、0.1份硬脂酸锌混合并搅拌均匀,得到混合料;
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到PP复合材料P3。其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度190℃,二区温度220℃,三区温度220℃,四区温度220℃,五区温度220℃,六区温度220℃,机头温度220℃;螺杆转速240r/min。
实施例4
(1)称取85份PP、7份Ionpure、12份耐候母粒、0.1份Irganox1010、0.2份Irganox1330、0.1份硬脂酸钙、0.1份硬脂酸锌混合并搅拌均匀,得到混合料;
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到PP复合材料P4。其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度185℃,二区温度225℃,三区温度225℃,四区温度225℃,五区温度225℃,六区温度225℃,机头温度225℃;螺杆转速250r/min。
实施例5
(1)称取95份PP、8份Ionpure、15份耐候母粒、0.2份Irganox1010、0.2份Irganox1330、0.1份硬脂酸钙、0.2份硬脂酸锌混合并搅拌均匀,得到混合料;
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到PP复合材料P5。
其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度195℃,二区温度225℃,三区温度225℃,四区温度225℃,五区温度225℃,六区温度225℃,机头温度225℃;螺杆转速255r/min。
对比例1
(1)称取称取80份PP、0.1份Irganox1010、0.2份Irganox168、0.1份硬脂酸钙、0.2份硬脂酸锌混合并搅拌均匀,得到混合料;
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到PP复合材料D1。其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度195℃,二区温度215℃,三区温度215℃,四区温度215℃,五区温度215℃,六区温度215℃,机头温度215℃;螺杆转速255r/min。
性能测试:
将上述实施例1-5及对比例1制备的PP复合材料用注塑机制成样条测试,测试数据如下表:
从上表可以看出,从表中还可以看出实施例1-5的抗菌性能、耐候性能、强度和刚性都要好于对比例1,扩展了PP复合材料的应用领域,具有非常重要的意义。
以上公开的仅为本申请的几个具体实施例,但本申请并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化,都应落在本申请的保护范围内。
Claims (10)
1.一种抗菌耐候PP复合材料,其特征在于,按重量分由以下组分组成:
2.根据权利要求1所述的抗菌耐候PP复合材料,其特征在于,所述耐候母粒的制备方法如下:
(1)称取一定量的聚丙烯、纳米TiO2、光稳定剂及抗氧剂;
(2)将步骤(1)中各组成投入高速搅拌机混合,待混合均匀,放入双螺杆挤出机中挤出造粒,烘干既得耐候母粒。
3.根据权利要求2所述的抗菌耐候PP复合材料,其特征在于,步骤(1)中的所述聚丙烯、所述纳米TiO2、所述光稳剂及所述抗氧剂的质量比为(80-100):(10-16):(6-10):(2-4)。
4.根据权利要求2所述的抗菌耐候PP复合材料,其特征在于,步骤(1)中所述聚丙烯为PP Z30S,所述光稳剂为受阻胺光稳定剂Tinuvin 622LD,所述抗氧剂为Irganox1010。
5.根据权利要求2所述的抗菌耐候PP复合材料,其特征在于,步骤(2)中所述高速搅拌机转速为280~320r/min,所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区,一区温度140~160℃,二区温度200~220℃,三区温度200~220℃,四区温度200~220℃,五区温度200~220℃,六区温度200~220℃,机头温度200~220℃;螺杆转速180~260r/min。
6.根据权利要求1所述的抗菌耐候PP复合材料,其特征在于,所述抗菌剂为无机银系抗菌剂Ionpure。
7.根据权利要求1所述的抗菌耐候PP复合材料,其特征在于,所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种或几种的混合。
8.根据权利要求1所述的抗菌耐候PP复合材料,其特征在于,所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙或硬脂酸钾中的一种或多种。
9.上述权利要求1至8中任一项的抗菌耐候PP复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)称取80份-100份的PP、4份-8份抗菌剂、10份-16份耐候母粒、0.1份-0.5份抗氧剂、0.1份-0.3份润滑剂混合并搅拌均匀,得到混合料;
(2)将步骤(1)中得到的混合料从挤出机中挤出造粒,即得到PP复合材料。
10.根据权利要求9所述的抗菌耐候PP复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)具体为:
将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒,其中,所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区,一区温度180~200℃,二区温度210~230℃,三区温度210~230℃,四区温度210~230℃,五区温度210~230℃,六区温度210~230℃,机头温度210~230℃,螺杆转速200~280r/min。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170919 |
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