一种抗菌增强pp塑料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种塑料及其制备方法，尤其涉及一种抗菌增强PP塑料及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 聚丙烯(P〇yr〇pylene，PP)已经被广泛应用于工业、农业、医疗、卫生等包装和日常 生活的各个领域中，是目前世界高分子材料中用量最大、增长速度最快的一类产品，主要是 由于其原料来源多、价格低、材料性能优良、电绝缘性和化学稳定性好，同时又具有易于加 工成型的优点。虽然PP优点较多，但也有其不足，主要表现为韧性、耐低温、耐老化性能较 差，且成型收缩率大、易燃烧，同时由于其非极性的特点，使其与其它极性聚合物、无机填料 的相容性较差，从而限制了作为注塑、纤维、薄膜等制品的原料或专用料的应用。因此，为了 拓展PP的应用领域，必须对PP进行改性，提高其性能。
[0003] 按改性中是否发生了化学反应，可将聚丙烯的改性方法分为物理改性和化学改 性;按使用功能可分为共混增韧改性、填充增强改性、功能化改性和阻燃改性。聚丙烯的物 理改性主要通过加入其它聚合物、填料及相容剂，达到改善材料性能的目的，包括共混改 性、无机粒子增强增韧改性和阻燃改性等。聚烯烃共混物研究和应用已得到了学术界与工 业界的广泛关注和迅速发展。
[0004] 聚合物改性的最简单的方法是无机粒子的填充改性。按尺寸大小，无机粒子可分 为微米粒子、纳米粒子和晶须粒子三类。无机粒子的填充改性方法不仅能提高聚合物的刚 度、硬度、模量、冲击韧性和热变形温度，还能降低成本。由于聚合物复合材料的强度和韧性 主要受填料粒子的粒径、形状、以及基体与粒子间的界面粘结强度的影响，因此采用界面增 韧剂或弹性体等与无机刚性粒子共同增强增韧PP，能有效提高材料韧性，同时使材料也具 有较高的强度，最终实现PP增强与增韧。由此通过将无机粒子的超细化、纳米化和表面功能 化，使填料转变为功能填料，与弹性体协同增加聚合物的强度与韧性已成为聚合物/无机填 料复合材料的研究热点。
[0005] 微米级无机刚性粒子改善PP的韧性，可在不降低其拉伸强度和刚性的同时，还能 提高材料抗冲性能和热变形温度。纳米材料与技术从20世纪90年代开始兴起，逐渐使无机 填料粒子向纳米化和功能化方向发展。纳米粒子填充聚合物必须实现纳米粒子与聚合物在 纳米尺度上的均匀分散，才能达到较好的增强、增韧效果。因此，采用纳米粒子改性聚合物， 应当进行适当的表面处理，降低粒子的表面能，并增加塑化过程中粒子与基体之间的界面 相互作用，提高机械剪切力，最终达到纳米粒子均匀分散的效果。
[0006] 抗菌塑料是一类具有抑菌和杀菌性能的新型材料，通常在塑料中添加一种或者几 种特定的抗菌剂而制得。正因为材料本身被赋予了抗菌性，用抗菌塑料制成的各种制品具 有卫生自洁功能，而且抗菌塑料的长效性可与制品使用寿命同步，既方便又经济。抗菌塑料 中用的抗菌剂可以分为有机和无机两大类。有机抗菌剂包括多种传统的杀菌剂，以酸、酯、 醇、酚为主要原料;虽然杀菌力强。无机抗菌剂具有长效、耐热、稳定性好等优点，使之在塑 料抗菌剂的发展中备受重视。目前在塑料中使用的主要是Ag和Zn为主的金属杀菌剂。
[0007] 本发明提供了一种抗菌增强PP塑料，强度高，并具有优异的抗菌性能。
【发明内容】
[0008] 针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题之一是提供一种抗 菌增强PP塑料。
[0009] 本发明所要解决的技术问题之二是提供一种抗菌增强PP塑料的制备方法。
[0010] 本发明目的是通过如下技术方案实现的：
[0011] -种抗菌增强PP塑料，由下述重量份的原料制备而成：
[0012] PP树脂90-110份、丁二烯1-5份、9,10-二羟基硬脂酸1-5份、氧化锌5-15份、偶联剂 0.1 -0.5份、抗菌剂0.3-0.7份。
[0013] 优选地，所述的偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、锆酸酯偶 联剂中一种或多种的混合物。
[0014] 更优选地，所述的偶联剂由40-60wt % N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和 40-60wt % 3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷混合而成。
[0015] 优选地，所述的抗菌剂选自香草醛、乙基香草醛类、酰基苯胺类、咪唑类、噻唑类、 异噻唑酮类、季铵盐类、双呱类、酚类化合物中一种或多种的混合物。
[0016] 更优选地，所述的抗菌剂由40-60wt%N-[l，3-二(羟甲基)-2,5-二氧代-4-咪唑烷 基]-N，N ' -二(羟甲基)脲和40-60wt %N，N'_亚甲基双[N'-( 3-羟基甲基-2，5-二氧-4-咪唑 烷基)脲]混合而成。
[00?7] 优选地，所述的氧化锌为纳米氧化锌，粒径为10-50nm。
[0018]本发明还提供了上述抗菌增强PP塑料的制备方法，包括以下步骤：
[0019] (1)氧化锌改性:将氧化锌与偶联剂混合制备改性氧化锌；
[0020] (2)将改性氧化锌、PP树脂、丁二烯、9,10-二羟基硬脂酸、抗菌剂混合均匀，混炼塑 化，挤出造粒。
[0021] 优选地，所述步骤（1)氧化锌与偶联剂在高速混匀机中75_85°C温度下搅拌15-25min混合均匀，得到改性氧化锌。
[0022] 优选地，所述步骤（2)为加入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的加工温度为190-270°C，主机转速为300-400转/分，挤出后冷却牵条、风干切粒。
[0023]本发明所述一种抗菌增强PP塑料及其制备方法，通过合理的配比，优选出适合提 高PP力学性能的无机填料、抗菌剂的种类及用量，提高了抗菌性能和强度。
[0024]本发明抗菌增强PP塑料具有良好的综合性能，可广泛应用于汽车内饰件如仪表 板、立柱、杂物箱、门板等，外饰件如保险杠、防擦条、扰流板等。
【具体实施方式】
[0025]下面结合实施例对本发明做进一步的说明，以下所述，仅是对本发明的较佳实施 例而已，并非对本发明做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示 的技术内容加以变更为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本发明方案内容，依据本发明 的技术实质对以下实施例所做的任何简单修改或等同变化，均落在本发明的保护范围内。
[0026]实施例中各原料介绍：
[0027] PP树脂:CAS号:9003-07-0,采用中国石油化工股份有限公司茂名分公司生产的牌 号为N-T30S的聚丙烯树脂。
[0028] N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，CAS号：3069-29-2。
[0029] 3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，CAS号:2530-85-0。
[0030]氧化锌，CAS 号：1314-13-2，粒径为 15-25nm。
[0031 ] N-[ 1，