一种高硬度耐摩擦抗菌pe合金及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种高硬度耐摩擦抗菌PE合金，按重量份由以下组分组成：PE为50份?70份；PMMA为10份?30份；相容剂为0.2份?0.6份；抗氧剂为0.1份?0.5份；抗菌剂为4份?10份；润滑剂为0.1份?0.3份。通过添加聚甲基丙烯酸甲酯这种高表面硬度材料，可以改善聚乙烯材料表面硬度低的缺点，达到改善耐磨擦的效果。通过溴化亚铜或者氯化银的加入改善了材料的抗菌性能，溴化亚铜或者氯化银在材料中，Cu+1、Ag+1溶出，逐渐游离，与霉菌体接触时，就会和菌体内活性蛋白结合使之失去活性，从而达到杀死霉菌作用。
【专利说明】
一种高硬度耐摩擦抗菌PE合金及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于高分子材料技术领域，特别是指一种高硬度耐摩擦抗菌PE合金及其制 备方法。
【背景技术】
[0002] 聚乙烯(PE)是一种重要的热塑性聚合物，尺寸稳定性好，绝缘性佳，耐水、耐油，广 泛应用于家用电器、机械配件、办公用品和通讯器材等领域。但是在一些特殊的领域，需要 PE具备高硬度、良好的耐摩擦性能和抗菌性能，单纯用PE就无法满足这些需求。
[0003] 为了提高聚乙烯的使用范围，提高聚乙烯的硬度，现通过使用高密度聚乙烯，高密 度聚乙烯的硬度基本能够满足现对聚乙烯硬度的要求，但是高密度聚乙烯的价格较高，进 而提高以高密度聚乙烯为原料的产品的生产成本，另一方面高密度聚乙烯的绝缘性不高， 同时也不具有抗菌性能。
[0004] CN201410328788.9公开了一种可以直接电镀使用的树脂组合物，该组合物使用的 热塑树脂选自ABS、PC、PP、PE、PA、PBT、PET、PMMA、ASA、AES或其合金树脂，但是该组合物仅实 现能够直接电镀，而与提高绝缘性能及抗菌性能没有提高。CN200510043010.4公开了一种 纳米吸波塑料材料及其产品的制备方法，该技术方案的组合物包括ABS、POM、PE、PA、PC、 PMMA、PS、PVC及PTEE等，同样并没有提高组合物的绝缘性能及抗菌性能。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种高硬度耐摩擦抗菌PE合金及其制备方法，制备的PE合金 的硬度、面摩擦性能及抗菌性能均有不同程度提高。
[0006] 本发明是通过以下技术方案实现的：
[0007] -种高硬度耐摩擦抗菌PE合金，按重量份由以下组分组成： PE 50 份-70 份; PMIA 10 份-30 份； 相容剂 0. 2份-().6份；
[0008] 抗氧剂 0. 1份-0. 5份； 抗菌剂 4份-U)份； 润滑剂 0. 1份-0. 3份；
[0009] 所述PE的结晶度为55%-65%。
[0010] 所述相容剂为PE-g-MAH。
[0011] 所述抗氧剂为三（2,4_二叔丁基）亚磷酸苯酯与四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯 基)丙酸]季戊四醇酯的复配，重量比例为1:1。
[0012] 所述抗菌剂为溴化亚铜或者氯化银。
[0013] 所述的润滑剂为乙撑双硬脂酰胺或二甲基硅油中的一种。
[0014] 上述任一项高硬度耐摩擦抗菌PE合金的制备方法，包括以下步骤，
[0015] 1)按设定配比称取PE、PMMA、相容剂、抗氧剂、抗菌剂及润滑剂；
[0016] 2)将步骤1)中所有物料通过高速搅拌机搅拌10-12分钟，形成混合物料；
[0017] 3)将步骤2)的混合物料投入到双螺杆挤出机中，经过熔融反应，然后挤出、造粒得 到高硬度耐摩擦抗菌PE合金。
[0018] 所述高速搅拌机温度为70~120°C，转速120~240r/min。
[0019] 所述双螺杆挤出机包含六个区，其中各区温度及螺杆转速分别为:第一区温度150 ~180°C，第二区温度170~200°C，第三区温度170~200°C，第四区温度170~200°C，第五区 温度170~200°C，第六区温度170~200°C，机头温度170~200°C ;螺杆转速180~240r/min。
[0020] 本发明的有益效果是：
[0021] 通过添加聚甲基丙烯酸甲酯这种高表面硬度材料，可以改善聚乙烯材料表面硬度 低的缺点，达到改善耐磨擦的效果。
[0022] PE-g-MAH的加入在PE和PMMA之间起到桥梁作用，形成模量梯度的界面过渡层，使 PE和PMMA之间的相容性得到很好的改善。
[0023]溴化亚铜或者氯化银的加入改善了材料的抗菌性能，溴化亚铜或者氯化银在材料 中，Cu+1、Ag+1溶出，逐渐游离，与霉菌体接触时，就会和菌体内活性蛋白结合使之失去活性， 从而达到杀死霉菌作用。
【具体实施方式】
[0024]以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的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。
[0025]本发明提供一种高硬度耐摩擦抗菌PE合金，按重量份由以下组分组成： PE 50 份-70 份; P應A 10份-30份； 相容剂 0. 2份-0. 6份；
[0026] 抗氧剂 0. 1份-0, 5份； 抗菌剂 4份-1J份； 润滑剂 0.1份-0,3份；
[0027] 所述PE的结晶度为55%-65%。在本申请中，PMMA为聚甲基丙烯酸甲酯。
[0028]所述相容剂为PE-g-MAH，在本申请中，优选为PE接枝马来酸杆。
[0029]所述抗氧剂为巴斯夫生产的三(2,4_二叔丁基）亚磷酸苯酯（简称Irgan〇xl68)与 四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(简称IrganoxlOlO)的复配，复配时两 种抗氧剂的重量比例为1:1。
[0030] 所述抗菌剂为溴化亚铜或者氯化银。
[0031] 所述的润滑剂为乙撑双硬脂酰胺或二甲基硅油中的一种。
[0032] 实施例1
[0033] 称取 50 份 PE、10份PMMA、0·2份PE-g-MAH、0·05份Irganoxl010、0·05份Irganoxl68、 4份溴化亚铜及0.1份乙撑双硬脂酰胺。
[0034] 将称取的上述物料通过高速搅拌机搅拌10分钟，形成混合物料。
[0035] 将混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融反应，然后挤出，造粒。
[0036]其中高速搅拌机温度为70°C，转速120r/min。双螺杆挤出机包含六个区，其中各区 温度及螺杆转速分别为:第一区温度150°C，第二区温度170°C，第三区温度170°C，第四区温 度170°C，第五区温度170°C，第六区温度170°C，机头温度170°C ;螺杆转速180r/min。
[0037] 实施例2
[0038] 称取 70 份 PE、30 份ΡΜΜΑ、0·6 份PE-g-MAH、0.25 份 Irganoxl010、0.25 份 Irganoxl68、 1 〇份氯化银及〇. 3份二甲基硅油。
[0039]将称取的上述物料通过高速搅拌机搅拌12分钟，形成混合物料。
[0040]将混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融反应，然后挤出，造粒。
[0041 ]其中高速搅拌机温度为120°c，转速240r/min。双螺杆挤出机包含六个区，其中各 区温度及螺杆转速分别为:第一区温度180°C，第二区温度200°C，第三区温度200°C，第四区 温度200°C，第五区温度200°C，第六区温度200°C，机头温度200°C ;螺杆转速240r/min。
[0042] 实施例3
[0043] 称取60 份 PE、20 份ΡΜΜΑ、0·4份PE-g-MAH、0.15 份 Irganoxl010、0.15 份 Irganoxl68、 7份氯化银及0.2份二甲基硅油。
[0044] 将称取的上述物料通过高速搅拌机搅拌11分钟，形成混合物料。
[0045] 将混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融反应，然后挤出，造粒。
[0046]其中高速搅拌机温度为95°C，转速180r/min。双螺杆挤出机包含六个区，其中各区 温度及螺杆转速分别为:第一区温度165°C，第二区温度185°C，第三区温度185°C，第四区温 度185°C，第五区温度185°C，第六区温度185°C，机头温度185°C ;螺杆转速210r/min。
[0047] 实施例4
[0048] 称取65份PE、25份ΡΜΜΑ、0·3份PE-g-MAH、0.2份 Irganoxl010、0.2份 Irganoxl68、6 份氯化银及0.2份乙撑双硬脂酰胺。
[0049] 将称取的物料通过高速搅拌机搅拌10分钟，形成混合物料。
[0050] 将混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融反应，然后挤出，造粒。
[0051 ]其中高速搅拌机温度为80°C，转速170r/min。双螺杆挤出机包含六个区，其中各区 温度及螺杆转速分别为:第一区温度165°C，第二区温度190°C，第三区温度185°C，第四区温 度190°C，第五区温度190°C，第六区温度190°C，机头温度190°C ;螺杆转速200r/min。
[0052] 实施例5
[0053] 称取70份PE、20份ΡΜΜΑ、0·3份PE-g-MAH、0.2份 Irganoxl010、0.2份 Irganoxl68、6 份氯化银及0.3份乙撑双硬脂酰胺。
[0054]将称取的物料通过高速搅拌机搅拌11分钟，形成混合物料。
[0055]将混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融反应，然后挤出，造粒。
[0056]其中高速搅拌机温度为90°C，转速180r/min。双螺杆挤出机包含六个区，其中各区 温度及螺杆转速分别为:第一区温度165°C，第二区温度200°C，第三区温度185°C，第四区温 度190°C，第五区温度185°C，第六区温度190°C，机头温度190°C ;螺杆转速190r/min。
[0057] 对比例1
[0058] 称取70份 ΡΕ、0·2份 Irganoxl010、0.2份 Irganoxl68及0.2份乙撑双硬脂酰胺。
[0059] 将称取的物料通过高速搅拌机搅拌10分钟，形成混合物料。
[0060] 将混合好的混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融反应，然后挤出，造 粒。
[0061 ]其中高速搅拌机温度为90°C，转速190r/min。双螺杆挤出机包含六个区，其中各区 温度及螺杆转速分别为:第一区温度175°C，第二区温度200°C，第三区温度185°C，第四区温 度190°C，第五区温度185°C，第六区温度190°C，机头温度190°C ;螺杆转速190r/min。
[0062]性能测试：
[0063]将实施例1 一 5与对比例1制备的PE合金材料按相关测试标准分别测试，其产品性 能数据如下表所示：
[0066]通过上表对比可看出，本发明制得的PE合金较对比例中PE相比，其硬度、耐摩擦效 果、抗菌性均得到了不同程度的提高。这大大扩展PE合金材料的应用领域。
[0067]以上所述仅是本发明的优选实施方式的描述，应当指出，由于文字表达的有限性， 而在客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明 原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种高硬度耐摩擦抗菌PE合金，其特征在于:按重量份由以下组分组成： PE 50 份-70 份; PMMA 10 份-30 份; 相容剂 0. 2份-().6份： 抗氧剂 0. 1份-0. 5份； 抗菌剂 4份-10份； 润滑剂 0. 1份-().3份， 所述PE的结晶度为55%-65%。2. 根据权利要求1所述的高硬度耐摩擦抗菌PE合金，其特征在于:所述相容剂为PE-g-MAH〇3. 根据权利要求1所述的高硬度耐摩擦抗菌PE合金，其特征在于:所述抗氧剂为三(2， 4-二叔丁基)亚磷酸苯酯与四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的复配，重 量比例为1:1。4. 根据权利要求1所述的高硬度耐摩擦抗菌ΡΕ合金，其特征在于:所述抗菌剂为溴化亚 铜或者氯化银。5. 根据权利要求1所述的高硬度耐摩擦抗菌ΡΕ合金，其特征在于:所述的润滑剂为乙撑 双硬脂酰胺或二甲基硅油中的一种。6. 上述权利要求1至5中任一项高硬度耐摩擦抗菌ΡΕ合金的制备方法，其特征在于:包 括以下步骤， 1) 按设定配比称取ΡΕ、ΡΜΜΑ、相容剂、抗氧剂、抗菌剂及润滑剂； 2) 将步骤1)中所有物料通过高速搅拌机搅拌10-12分钟，形成混合物料； 3) 将步骤2)的混合物料投入到双螺杆挤出机中，经过熔融反应，然后挤出、造粒得到高 硬度耐摩擦抗菌ΡΕ合金。7. 根据权利要求6所述的高硬度耐摩擦抗菌ΡΕ合金的制备方法，其特征在于:所述高速 搅拌机温度为70~120°C，转速120~240r/min。8. 根据权利要求6所述的高硬度耐摩擦抗菌PE合金的制备方法，其特征在于:所述双螺 杆挤出机包含六个区，其中各区温度及螺杆转速分别为:第一区温度150~180°C，第二区温 度170~200°C，第三区温度170~200°C，第四区温度170~200°C，第五区温度170~200°C， 第六区温度170~200°C，机头温度170~200°C ;螺杆转速180~240r/min。
【文档编号】C08K5/20GK105949564SQ201610308778
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月9日
【发明人】刘凯, 黄家奇, 程健
【申请人】安徽江淮汽车股份有限公司