专利名称：一种紫外屏蔽、抗菌、防污多功能色母粒及其制备方法
技术领域：
本发明涉及功能母粒技术领域，尤其是一种紫外屏蔽、抗菌、防污多功能色母粒及其制备方法。
背景技术：
随着塑料合成技术及加工工艺的不断进步，塑料在各个领域得到广泛应用，成为不可或缺的重要物资。但大多塑料不耐紫外线辐射，不能在户外长期使用；与人体或其它物体接触时易沾染汗溃、油溃或其它有机物，从而滋长细菌，造成交叉感染；在大气中也容易被大气污染物所覆盖，并在水和氧气的作用下长出有害微生物。为减轻以上问题，通常在塑料中添加紫外线吸收剂或抗 菌剂。但紫外线吸收剂的分子量一般比较低，容易从塑料中析出而使抗紫外线性能慢慢丧失；常用的有机抗菌剂和无机抗菌剂的抗菌寿命有限，不能长久保持抗菌效果。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的之一在于提供了一种紫外屏蔽、抗菌、防污多功能色母粒；本发明的目的之二在于提供了所述紫外屏蔽、抗菌、防污多功能色母粒的制备方法;本发明的目的之三在于提供了一种紫外屏蔽、抗菌、防污多功能塑料。为了实现上述目的，本发明的技术方案如下:一种紫外屏蔽、抗菌、防污多功能色母粒，包括按重量百分比计算的如下原料:
纳米半导体材料5% ~ 50%
偶联剂0.1% ~0.5%
润滑分散剂1% ~ 10%
基体树脂39.5% ~ 93.9%;其中，所述纳米半导体材料为掺杂型纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米硫化锌中的一种或多种混合物。较佳地,所述纳米半导体材料的粒径为5nm lOOnm。较佳地，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂中的任意一种。较佳地，所述润滑分散剂为脂肪酸、脂肪酸盐、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、聚酰胺蜡、酯蜡中的一种或多种混合物。较佳地，所述基体树脂为聚乙烯、乙烯共聚物、聚丙烯、聚苯乙烯、苯乙烯共聚物、聚酯、聚酰胺中的任意一种。
制备所述多功能色母粒的制备方法:步骤A、按所述量秤取各原料投入密炼机或捏合机中密炼或捏合10 20分钟，再投出料、冷却、破碎，得到混合物I ;步骤B、将混合物I投入挤出机中在150°C 250°C下进行熔融挤出，再经冷却切粒、干燥后即得到所述的多功能色母粒；所述密炼或捏合温度为150°C 250°C。所述挤出机为平行双螺杆挤出机、往复式单螺杆挤出机或双阶式混炼挤出机。所述冷却切粒工艺为水下拉条切粒、模面水环热切或模面风环热切。含有所述多功能色母的塑料，由按重量百分比计算的多功能色母粒5% 50%和树脂50% 95%组成。所述树脂为聚乙烯、乙烯共聚物、聚丙烯、聚苯乙烯、苯乙烯共聚物、聚酯、聚酰胺中的一种或几种组合物。本发明的技术方案是选用掺杂型纳米二氧化钛、纳米氧化锌或纳米硫化锌作为紫外线屏蔽剂和抗菌防污剂，辅予合适的偶联剂、润滑分散剂和基体树脂，通过一系列有效的制备工艺制成所需母粒。该母粒与相应的树脂混合使用后，可制成具有屏蔽紫外光、抗菌和防污功能的塑料制品，适合于户内外场合长期使用。本发明采用把纳米粉体先做成高浓度母粒的形式，解决了纳米粉体的分散问题；纳米半导体材料具有的高效紫外屏蔽作用，以它们代替普通的紫外线吸收剂，可使塑料制品具有长久的耐紫外辐照性能；并且纳米半导体材料具有的光催化效应，可使塑料制品具有长久的抗菌和防污功能，可广泛应用于建筑门窗型材、户外塑料座椅、园林栅栏、人造草坪等领域。
具体实施例方式实施例1一种紫外屏蔽、抗菌、防污多功能色母粒，包括按重量百分比计算的纳米氧化锌5%、铝酸酯偶联剂0.1%、脂肪酸盐1%、聚乙烯树脂93.9%。所述纳米半导体材料的粒径为5nm。制备所述多功能色母粒的方法，具体为:步骤A、按所述量秤取各原料投入密炼机或捏合机中150°C下，密炼或捏合12分钟，再投出料、冷却、破碎，得到混合物I ;步骤B、将混合物I投入挤出机中在150°C 200°C下进行熔融挤出，再经水下拉条切粒、干燥后即得到所述的多功能色母粒。一种多功能聚乙烯塑料，由按重量百分比计算的多功能色母粒50%和聚乙烯树脂50%组成。实施例2一种紫外屏蔽、抗菌、防污多功能色母粒，包括按重量百分比计算的掺杂型纳米二氧化钛50%、硅烷偶联剂0.5%、脂肪酸10%、聚苯乙烯39.5% ；所述纳米半导体材料的粒径为lOOnm。制备所述多功能色母粒的方法，具体为:步骤A、按所述量秤取各原料投入密炼机或捏合机中200°C下，密炼或捏合10分钟，再投出料、冷却、破碎，得到混合物I ;步骤B、将混合物I投入挤出机中在180°C 230°C下进行熔融挤出，再经水下拉条切粒、干燥后即得到所述的多功能色母粒。一种多功能聚苯乙烯塑料，由按重量百分比计算的多功能色母粒5%和聚苯乙烯树脂95%组成。实施例3一种紫外屏蔽、抗菌、防污多功能色母粒，包括按重量百分比计算的纳米半导体材料10%(其中，含有纳米半导体材料为掺杂型纳米二氧化钛8%、纳米硫化锌2%)、偶联剂0.3%(其中，含有硅烷偶联剂0.1%%、铝酸酯偶联剂0.2%)、润滑分散剂5.7% (其中，含有聚酰胺蜡
0.7%、酯蜡5%)、聚酰胺84% ；所述纳米半导体材料的粒径为10nm。制备所述多功能色母粒的方法，具体为:步骤A、按所述量秤取各原料投入密炼机或捏合机中250°C下，密炼或捏合20分钟，再投出料、冷却、破碎，得到混合物I ;步骤B、将混合物I投入 挤出机中在200°C 250°C下进行熔融挤出，再经模面水环热切、干燥后即得到所述的多功能色母粒。一种多功能树脂，由按重量百分比计算的多功能色母粒25%和聚酰胺树脂75%组成。实施例4一种紫外屏蔽、抗菌、防污多功能色母粒，包括按重量百分比计算的纳米半导体材料30%(其中，含有纳米半导体材料为掺杂型纳米二氧化钛15%、纳米氧化锌15%)、铝酸酯偶联剂0.2%、酯蜡6.8%、聚乙烯43%、聚丙烯20% ；所述纳米半导体材料的粒径为50nm。制备所述多功能色母粒的方法，具体为:步骤A、按所述量秤取各原料投入密炼机或捏合机中200°C下，密炼或捏合15分钟，再投出料、冷却、破碎，得到混合物I ;步骤B、将混合物I投入挤出机中在180°C 220°C下进行熔融挤出，再经模面风环热切、干燥后即得到所述的多功能色母粒。一种多功能塑料，由按重量百分比计算的多功能色母粒40%和复合树脂60% (其中，含有聚乙烯20%、聚丙烯80%)。上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述的特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括在本发明权利要求范围之内。将所得多功能树脂在注塑机上注塑成色牌，用于性能检测。对比例将100%聚乙烯、聚丙烯或聚苯乙烯在注塑机上注塑成色牌，用于性能检测。将上述所制备的各塑料色牌进行未经老化试验和经老化试验(老化试验条件:100小时的紫外光照射)，以及在色牌表面涂上油溃，然后对相应性能进行检测，结果如下表:
权利要求
1.一种紫外屏蔽、抗菌、防污多功能色母粒，其特征在于，包括按重量百分比计算的如下原料:纳米半导体材料5% ~ 50%偶联剂0.1% ~0.5%润滑分散剂1%~ 10%基体树脂39.5% ~ 93.9%; 其中，所述纳米半导体材料为掺杂型纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米硫化锌中的一种或多种混合物。
2.根据权利要求1所述的多功能色母粒，其特征在于，所述纳米半导体材料的粒径为5nm IOOnm0
3.根据权利要求1所述的多功能色母粒，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的多功能色母粒，其特征在于，所述润滑分散剂为脂肪酸、脂肪酸盐、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、聚酰胺蜡、酯蜡中的一种或多种混合物。
5.根据权利要求1所述的多功能色母粒，其特征在于，所述基体树脂为聚乙烯、乙烯共聚物、聚丙烯、聚苯乙烯、苯乙烯共聚物、聚酯、聚酰胺中的任意一种。
6.制备权利要求1中所述多功能色母粒的方法，其特征在于，具体为: 步骤A、按所述量秤取各原料投入密炼机或捏合机中密炼或捏合10 20分钟，再出料、冷却、破碎，得到混合物I ; 步骤B、将混合物I投入挤出机中在150°C 250°C下进行熔融挤出，再经冷却切粒、干燥后即得到所述的多功能色母粒。
7.根据权利要求6所述多功能色母粒的制备方法，其特征在于，所述挤出机为平行双螺杆挤出机、往复式单螺杆挤出机或双阶式混炼挤出机。
8.根据权利要求6所述多功能色母粒的制备方法，其特征在于，所述冷却切粒工艺为水下拉条切粒、模面水环热切或模面风环热切。
9.根据权利要求6所述多功能色母粒的制备方法，其特征在于，所述密炼或捏合温度为 150°C 250°C。
10.含有权利要求1 8中任意一项所述多功能色母粒的塑料，其特征在于，由按重量百分比计算的如下原料组成: 多功能色母粒 5% 50% 树脂50% 95% 所述树脂为聚乙烯、乙烯共聚物、聚丙烯、聚苯乙烯、苯乙烯共聚物、聚酯、聚酰胺中的一种或几种组合物。
全文摘要
本发明涉及功能母粒技术领域，尤其是一种紫外屏蔽、抗菌、防污多功能色母粒及其制备方法，其包括按重量百分比计算的纳米半导体材料5%～50%、偶联剂0.1%～0.5%、润滑分散剂1%～10%、基体树脂39.5%～93.9％，并通过分批投入密炼机或捏合机中密炼或捏合后，再入到挤出机进行熔融挤出，最后经冷却切粒干燥制得；本发明的多功能色母粒与相应的树脂混合使用后，不但可制成具有屏蔽紫外光、抗菌和防污功能的塑料制品，而且可使塑料制品具有长久的抗菌和防污功能；可广泛应用于建筑门窗型材、户外塑料座椅、园林栅栏、人造草坪等领域。
文档编号C08L25/08GK103146048SQ20121058549
公开日2013年6月12日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者覃碧勋, 李卫 申请人:东莞市普凯塑料科技有限公司