CN109096608B - 一种抗菌耐粉尘吸附免喷涂pp材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料及其制备方法。所述的抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料按下列重量份组成:PP 100份、吸湿型离子聚合物10‑20份、相容剂3‑6份、抗菌剂2‑5份、金属粉颜料0.5‑3份、分散剂0.5‑1份、抗氧剂0.5‑1份、浸润剂0.2‑0.5份。本发明制备的材料具有优异的免喷涂金属效果,耐粉尘吸附性及抗菌性较佳的特点,可有效缓解传统免喷涂金属效果材料的流痕问题,且适用于容易滋生细菌及粉尘吸附较高的场合,在汽车、家电、家居用品等领域有广泛的用途。
Description
技术领域
本发明涉及免喷涂材料技术领域,具体地说,是一种抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯材料因质轻、耐化学品性好,耐热性及加工性优良等特点被广泛应用于汽车、家电领域。随着国家环保要求越来越严格,之前可用来电镀或喷漆的ABS因环境污染大、易产生废品率等缺点逐渐被免喷涂PP材料取代。免喷涂PP材料因外观效果好、光泽度高等特点常被用来制备家电外观件,但其在湿度较高或在空气粉尘较多的环境中使用下,容易产生细菌发霉、表面积灰等情况,影响免喷涂PP材料的使用范围。
专利CN 104530565 B公开了“具有抗菌功能的免喷涂聚丙烯复合材料及制备方法与应用”,其通过透明填料、抗菌母粒、玻璃基珠光颜料等助剂的作用,使PP表面免喷涂质感和抗菌作用。该专利虽制备了免喷涂抗菌PP材料,但该产品不具有优异的耐粉尘吸附性能,且制备的玻璃基珠光颜料金属质感不强,无法完全替代免喷涂。专利CN 103910997 A公开了“一种永久抗静电、抗菌聚酰胺6/聚丙烯复合材料”,其通过制备永久抗静电、抗菌聚酰胺6/聚丙烯合金,还改善了PA6的吸水性和PP的耐磨性和耐热性能,但其添加金属效果粉后的免喷涂效果无从知晓。
发明内容
本发明的第一个目的是针对现有技术中的不足,提供一种抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料。
本发明的第二个目的在于,提供一种如上所述抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料的制备方法。
为实现上述第一个目的,本发明采取的技术方案是:
一种抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料组合物,包括如下重量份的各组分:
优选地,上述抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料中,所述PP熔融指数为12-26g/10min(230℃*2.16kg)。
优选地,上述抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料中,所述吸湿型离子聚合物为杜邦AS 500;该吸湿型离子聚合物通过自身的离子结构,在聚合物表面形成一层吸水型结构,使材料表面达到一种抗静电状态,从而获得降低粉尘吸附的效果。
优选地,上述抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料中,所述相容剂选用聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)或乙烯-醋酸乙烯酯接枝马来酸酐(EVA-g-MAH);PP-g-MAH或EVA-g-MAH的马来酸酐接枝率为1-2%,能改善PP与吸湿型离子聚合物的相容性,有利于改善PP与吸湿型离子聚合物的加工性。
优选地,上述抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料中,所述抗菌剂为纳米氧化锌抗菌剂,所述纳米氧化锌粒径为100-200nm。
优选地,上述抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料中,所述金属粉颜料为铝银粉或铜金粉一种或两种复配,所述的铝银粉或铜金粉的粒径为10-100μm。
优选地,上述抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料中,所述分散剂为聚乙烯蜡、硬脂酸酰胺中的一种。
优选地,上述抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料中,所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂复配。
优选地,上述抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料中,所述浸润剂为白油、硅烷偶联剂KH550的一种。
为实现上述第二个目的,本发明采取的技术方案是:如上所述抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料制备方法,包括以下步骤:
步骤一:将PP、相容剂、吸湿型离子聚合物及浸润剂加入到高混机中,采用300-400转/min的速度混3-5min后,加入金属粉颜料、抗菌剂、分散剂及抗氧剂,再采用120-200转/min的速度混2-3min,形成预混料;
步骤二:将所述预混料放入双螺杆挤出机主喂料口中一并挤出造粒,双螺杆挤出机的转速为240~400转/分,温度为190-210℃。
本发明优点在于:
1、本发明是利用吸湿型离子型聚合物来提高PP材料的抗静电性能,降低粉尘吸附的概率,且在保证PP树脂性能的同时,吸湿型离子型聚合物还可以提高PP表面的耐刮擦性能,拓宽了PP材料在汽车、家电等领域的应用。
2、本发明的PP材料利用纳米氧化锌作为抗菌剂提高PP树脂的抗菌性能,降低PP材料在高湿度环境下细菌滋生的风险,从而提高PP材料使用寿命的风险。
3、本发明利用吸湿型离子聚合物与相容剂的协同效应,改善铝银粉与PP树脂的流动性,从而缓解流痕问题的产生。
4、本发明的抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料可广泛用于汽车、家电等领域。
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。
以下实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件,或按照制造厂商所建议的条件,以下实施例所指含量均为重量百分含量。
实施例1
本实施例的抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料中的PP为均聚PP,熔指12g/10min;吸湿型离子聚合物为AS 500;抗菌剂为纳米二氧化锌,其粒径为100-200nm;相容剂选用PP-g-MAH;金属粉颜料粒径为10μm的铝银粉;分散剂为聚乙烯蜡;浸润剂为白油;抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂按照质量比为1:1的复配。
制备时,按照表1中的重量百分数称取各原料,将PP、相容剂、吸湿型离子聚合物及浸润剂加入到高混机中,采用300-400转/min的速度混3-5min后,加入金属粉颜料、抗菌剂、分散剂及抗氧剂,再采用120-200转/min的速度混2-3min,形成预混料;将预混料放入双螺杆挤出机主喂料口中一并挤出造粒,双螺杆挤出机的转速为240~400转/分,温度为190-210℃。所制备的抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料,按标准尺寸注塑成标准试条,合金性能分别按标准进行测试,各项性能见表2。
实施例2
本实施例抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料中涉及的组分类型同实施例1,按表1中指定的各组分含量重复实施例1的制备方法,所制备的抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料组合物,按标准尺寸注塑成标准试条,合金性能分别按标准进行测试,各项性能见表2。
实施例3
本实施例抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料中涉及的组分类型同实施例1,按表1中指定的各组分含量重复实施例1的制备方法,所制备的抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料组合物,按标准尺寸注塑成标准试条,合金性能分别按标准进行测试,各项性能见表2。
对比例1
本对比例聚丙烯复合材料组合物涉及的组分类型同实施例1,包含的组分及其用量见表1,制备方式同实施例1,制得的聚丙烯复合材料,按标准尺寸注塑成标准试条,合金性能分别按标准进行测试,各项性能见表2。
对比例2
本对比例聚丙烯复合材料组合物涉及的组分类型同实施例1,包含的组分及其用量见表1,制备方式同实施例1,制得的聚丙烯复合材料,按标准尺寸注塑成标准试条,合金性能分别按标准进行测试,各项性能见表2。
对比例3
本对比例聚丙烯复合材料组合物涉及的组分类型同实施例1,包含的组分及其用量见表1,制备方式同实施例1,制得的聚丙烯复合材料,按标准尺寸注塑成标准试条,合金性能分别按标准进行测试,各项性能见表2。
表1实施例1-3与对比例1-3配方表
表2实施例1-3与对比例1-3性能表
由表2可知:实施例1~3中吸湿型离子聚合物、聚丙烯类接枝马来酸酐及抗菌剂的加入可有效改善PP的耐粉尘吸附、抗菌及免喷涂效果,可稳定满足免喷涂PP的使用要求,吸湿型离子聚合物与相容剂具有协同效应,改善铝银粉与PP树脂的流动差,从而缓解流痕问题的产生。对比例1~3制备的PP材料粉尘吸附明显或者抗菌性不够,无法满足免喷涂PP的在潮湿多尘环境的使用要求。
实施例4
本实施例的抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料中PP为无规共聚PP,熔指12g/10min;吸湿型离子聚合物为AS 500;抗菌剂为纳米二氧化锌,其粒径为100-200nm;相容剂选用EVA-g-MAH;金属粉颜料粒径为100μm的铝银粉;分散剂为硬脂酸酰胺;浸润剂为KH550;抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂按照质量比为1:1的复配。
制备时,按照表3中的重量份称取各原料,将PP、相容剂、吸湿型离子聚合物及浸润剂加入到高混机中,采用300-400转/min的速度混3-5min后,加入金属粉颜料、抗菌剂、分散剂及抗氧剂,再采用120-200转/min的速度混2-3min,形成预混料;将预混料放入双螺杆挤出机主喂料口中一并挤出造粒,双螺杆挤出机的转速为240~400转/分,温度为190-210℃。所制备的抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料组合物,按标准尺寸注塑成标准试条,合金性能分别按标准进行测试,各项性能见表3。
实施例5
本实施例抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料中涉及的组分类型同实施例4,按表3中指定的各组分含量重复实施例4的制备方法,所制备的抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料组合物,按标准尺寸注塑成标准试条,合金性能分别按标准进行测试,各项性能见表3。
实施例6
本实施例抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料中涉及的组分类型同实施例4,按表3中指定的各组分含量重复实施例4的制备方法,所制备的抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料组合物,按标准尺寸注塑成标准试条,合金性能分别按标准进行测试,各项性能见表3。
对比例4
本对比例聚丙烯复合材料组合物涉及的组分类型同实施例4,包含的组分及其用量见表3,制备方式同实施例4,制得的聚丙烯复合材料,按标准尺寸注塑成标准试条,合金性能分别按标准进行测试,各项性能见表3。
表3实施例4-6及对比例4的配方及性能表
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明方法的前提下,还可以做出若干改进和补充,这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
2.根据权利要求1所述的抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料,其特征在于,所述PP熔融指数为12-26g/10min。
3.根据权利要求1所述的抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料,其特征在于,所述抗菌剂为纳米氧化锌抗菌剂,所述纳米氧化锌粒径为100-200nm。
4.根据权利要求1所述的抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料,其特征在于,所述金属粉颜料为铝银粉或铜金粉一种或两种复配,所述的铝银粉或铜金粉的粒径为10-100μm。
5.根据权利要求1所述的抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料,其特征在于,所述分散剂为聚乙烯蜡、硬脂酸酰胺中的一种。
6.根据权利要求1所述的抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料,其特征在于,所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的复配。
7.根据权利要求1所述的抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料,其特征在于,所述浸润剂为白油、硅烷偶联剂KH550中的一种。
8.权利要求1-7任一项所述的抗菌耐粉尘吸附免喷涂PP材料的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
步骤一:将PP、相容剂、吸湿型离子聚合物及浸润剂加入到高混机中,采用300-400转/min的速度混3-5min后,加入金属粉颜料、抗菌剂、分散剂及抗氧剂,再采用120-200转/min的速度混2-3min,形成预混料;
步骤二:将所述预混料放入双螺杆挤出机主喂料口中一并挤出造粒,双螺杆挤出机的转速为240~400转/分,温度为190-210℃。
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