一种长效抗菌耐老化聚丙烯改性材料及其制备方法技术

一种长效抗菌耐老化聚丙烯改性材料，按重量份数由以下组分制备得到：均聚聚丙烯树脂：100份；磷酸锆载银：0.5~1份；抗菌长效改性助剂：2~5份；高效分散剂：0.5~1份；偶联剂：0.5~1份；抗氧剂：1~2份；润滑剂：1~2份。本发明专利技术的聚丙烯改性材料克服了现有技术中的不足，具有长效抗菌、耐老化等优点。耐老化等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种长效抗菌耐老化聚丙烯改性材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，尤其涉及一种长效抗菌耐老化聚丙烯改性材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚丙烯是丙烯通过加聚反应而成的聚合物，是通用热塑性树脂中用量最大的品种之一，广泛应用于工业生产的各个领域。聚丙烯耐酸、碱、盐及多种有机溶剂，大量用于卫生洁具产品。但是由于卫生间的潮湿环境，导致在卫浴产品上容易滋生细菌，影响人的身体健康。现有的抗菌材料，更多的是关注其制品出厂的抗菌性能，而对抗菌的长效性、耐候性关注极少。大部分抗菌卫浴产品，在卫生间使用一到两年后，经过光老氧化、长期冲洗，其抗菌性能会大幅度下降。
[0003]为响应国家的可持续发展和降低碳排放量，高分子产品需要拥有较长的使用寿命，以避免过早被废弃。而抗菌性能太早降低，抗菌长效性较差，对产品使用寿命有很大负面影响。
[0004]中国专利技术CN 112266447A中，公布一种卤代胺类抗菌聚丙烯材料及其制备方法，通过大分子聚合，以其分子链中的聚季铵盐与卤代胺类聚合物的协同作用，得到一种抗菌活性高，不易渗出、耐洗涤、作用寿命长的聚丙烯材料。但是该专利的实际案例中，抗菌性能并不良好，其实施例中对金黄色葡萄球菌的抗菌率最大仅99.1%，对大肠杆菌的抗菌率最大仅98.3%，抗菌性能不佳。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的问题是克服现有技术存在的不足，提供一种长效抗菌耐老化聚丙烯改性材料及其制备方法。
[0006]为了达成上述目的，本专利技术的解决方案是：一种长效抗菌耐老化聚丙烯改性材料，按重量份数由以下组分制备得到：均聚聚丙烯树脂：100份；磷酸锆载银：0.5~1份；抗菌长效改性助剂：2~5份；高效分散剂：0.5~1份；偶联剂：0.5~1份；抗氧剂：1~2份；润滑剂：1~2份。
[0007]进一步的，所述抗菌长效改性助剂为氯化聚丙烯、纳米硫化锌、纳米氧化锌复配。
[0008]进一步的，所述纳米硫化锌、纳米氧化锌按4/1~2/1比例形成纳米无机物，所述氯化聚丙烯与所述纳米无机物按1/1~1/2比例复配得到抗菌长效改性助剂。
[0009]进一步的，所述高效分散剂为A
‑
C
®
均聚物。
[0010]进一步的，所述偶联剂为钛铝酸酯偶联剂。
[0011]进一步的，所述抗氧剂为抗氧剂168和1010按1/1复配。
[0012]进一步的，所述润滑剂为乙烯基双硬脂酰胺。
[0013]一种长效抗菌耐老化聚丙烯改性材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将上述长效抗菌耐老化聚丙烯改性材料中的各组分原料按比例称好，将纳米硫化锌和纳米氧化锌加入到高速真空捏合搅拌机中，真空高速搅拌均匀后，加入氯化聚丙烯继续真空高速搅拌均匀，得到抗菌长效改性助剂；步骤2，打开高速真空捏合搅拌机，继续加入磷酸锆载银、抗氧剂、偶联剂，高速搅拌混合均匀，得到混合料1；步骤3，将5~10份均聚聚丙烯树脂、分散剂、润滑剂加入搅拌机，搅拌均匀；将所述混合料1加入搅拌机，继续搅拌，得到混合料2；步骤4，将混合料2加入造粒机，加热、挤出，之后进行冷却、切粒，得到聚丙烯抗菌母粒；步骤5，将聚丙烯抗菌母粒和剩余90~95份聚丙烯树脂加入搅拌机，搅拌均匀后，加入造粒机，加热、挤出，之后进行冷却、切粒，得到长效抗菌耐老化聚丙烯改性材料。
[0014]进一步的，所述的步骤1中高速真空捏合搅拌机的真空度为1~10kPa，搅拌速度为800~1000rpm。
[0015]进一步的，所述的步骤5中造粒机为同向平行双螺杆挤出造粒机，造粒机的挤出温度为190~210℃，螺杆转速为200~400 rpm。
[0016]有益效果：本专利技术通过对聚丙烯改性材料各组分的合理设计，通过改良的工艺操作步骤，制备出长效抗菌、耐老化等优点的聚丙烯改性材料，拓展了聚丙烯材料的运用领域，具有推广价值，特别是应用与卫浴产品的马桶盖板上，效果良好。
具体实施方式
[0017]本专利技术揭示了一种长效抗菌耐老化聚丙烯改性材料，按重量份数由以下组分制备得到：均聚聚丙烯树脂：100份；磷酸锆载银：0.5~1份；抗菌长效改性助剂：2~5份；高效分散剂：0.5~1份；偶联剂：0.5~1份；抗氧剂：1~2份；润滑剂：1~2份。
[0018]本专利技术采用的聚丙烯树脂为熔融指数10~18g/10min的普通均聚聚丙烯，用于生产卫浴件马桶盖板，确保良好的加工性能，以及较高的产品光泽度。
[0019]本专利技术采用的磷酸锆载银为抗菌剂，粒径0.5~5μm。银离子会在抗菌产品的表面会发生化学反应，生成具有氧化能力的自由基和活性氧离子，破坏细菌的结构，从而达到杀菌的目的。磷酸锆载银的载银量浓度高，可以达到20000ppm，而普通玻璃载银抗菌剂的载银量浓度仅10000ppm。磷酸锆表面银离子作用后，从内部通过浓度差，将银离子转移至表面进行
补充。与玻璃载银通过溶解载体来达到缓释银离子的机理相比较，磷酸锆载银的银离子释放速度更慢更平稳，其抗菌性能更加长效。
[0020]本专利技术采用的抗菌长效改性助剂为氯化聚丙烯、纳米硫化锌、纳米氧化锌的复配混合物。采用的氯化聚丙烯为氯含量20~40%的氯化聚丙烯颗粒。氯化聚丙烯是由聚丙烯氯化改性制得。由于氯化聚丙烯的C
‑
C主链上有氯原子，并且C
‑
Cl键具有强极性，其能够引导抗菌剂、纳米硫化锌、纳米氧化锌中有效抗菌成分的逐步释放，延长产品抗菌活性的保持时效；并且其强极性使得其与无机填料相容性也较好，能够起到聚丙烯和银、纳米硫化锌、纳米氧化锌相容剂的作用。另外，Cl
‑
基团具有防霉抗菌性能，少量氯化聚丙烯与纳米硫化锌、纳米氧化锌复配，能够大幅度改善制品的抗菌长效性。
[0021]本专利技术的抗菌长效改性助剂中，采用纳米硫化锌的粒径为10~20nm，采用纳米氧化锌的粒径为10~50nm。其中，锌本身具有抗菌性能，其存在能够和银起到协同作用，提升产品抗菌性能的同时，还能在银离子抗菌效果下降的时候予以补充，能够延长产品的抗菌效果。并且，硫化锌禁带宽度较宽（3.6~3.8eV），具有能够吸收太阳光中的紫外波段的能力，同时氧化锌也有较宽的能量带隙（~3.4eV），二者复合能够加大对太阳光的抵御能力，使得产品耐候性能提升。
[0022]本专利技术配方中抗菌长效改性助剂为2~5份，添加量过少对抗菌长效性改善不足，过多会影响改性材料的流动性，导致产品加工困难，出现流痕料花等异常。抗菌长效改性助剂，采用纳米硫化锌、纳米氧化锌按4/1~2/1的配比形成纳米无机物，氯化聚丙烯与纳米无机物按1/1~1/2的配比，制备复配抗菌长效改性助剂。该改性助剂起到抗菌长效和耐候改良的作用。
[0023]本专利技术采用钛铝酸酯为偶联剂，用以处理氯化聚丙烯、纳米硫化锌、纳米氧化锌复配体系，使其能够与材料主体很好地相容。
[0024]本专利技术采用高效分散剂为A
‑
C均聚物，是低分子量聚乙烯蜡，为润本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种长效抗菌耐老化聚丙烯改性材料，其特征在于：按重量份数由以下组分制备得到：均聚聚丙烯树脂：100份；磷酸锆载银：0.5~1份；抗菌长效改性助剂：2~5份；高效分散剂：0.5~1份；偶联剂：0.5~1份；抗氧剂：1~2份；润滑剂：1~2份。2.如权利要求1所述的一种长效抗菌耐老化聚丙烯改性材料，其特征在于：所述抗菌长效改性助剂为氯化聚丙烯、纳米硫化锌、纳米氧化锌复配。3.如权利要求2所述的一种长效抗菌耐老化聚丙烯改性材料，其特征在于：所述纳米硫化锌、纳米氧化锌按4/1~2/1比例形成纳米无机物，所述氯化聚丙烯与所述纳米无机物按1/1~1/2比例复配得到所述抗菌长效改性助剂。4.如权利要求1所述的一种长效抗菌耐老化聚丙烯改性材料，其特征在于：所述高效分散剂为A
‑
C
®
均聚物。5.如权利要求1所述的一种长效抗菌耐老化聚丙烯改性材料，其特征在于：所述偶联剂为钛铝酸酯偶联剂。6.如权利要求1所述的一种长效抗菌耐老化聚丙烯改性材料，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂168和1010按1/1复配。7.如权利要求1所述的一种长效抗菌耐老化聚丙烯改性材料，其特征在于：所述润滑剂为乙烯基双硬脂酰胺。8.一种长效抗菌耐老化聚丙烯改性材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐名智，黄峻，叶荣杰，
申请(专利权)人：厦门铱科卫浴科技有限公司，
类型：发明
国别省市：