本發(fā)明涉及一種高分子復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種玻纖增強(qiáng)抗菌PP塑料母粒及其制備方法。

背景技術(shù)：

聚丙烯已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、衛(wèi)生等包裝和日常生活的各個(gè)領(lǐng)域中，是目前世界高分子材料中用量最大、增長(zhǎng)速度最快的一類產(chǎn)品，主要是由于其原料來源多、價(jià)格低、材料性能優(yōu)良、電絕緣性和化學(xué)穩(wěn)定性好，同時(shí)又具有易于加工成型的優(yōu)點(diǎn)。雖然PP優(yōu)點(diǎn)較多，但也有其不足，主要表現(xiàn)為強(qiáng)度、韌性、耐老化性能較差等，因此，為了拓寬PP的應(yīng)用范圍，使其應(yīng)用于對(duì)機(jī)械性能要求高的領(lǐng)域，須對(duì)PP進(jìn)行增強(qiáng)改性，提高其性能。玻纖增強(qiáng)的聚丙烯，具有高強(qiáng)度、高剛度、低密度、低翹曲蠕變性、抗動(dòng)態(tài)疲勞等優(yōu)異性能，因其性價(jià)比高，廣泛應(yīng)用于汽車、家電等結(jié)構(gòu)零部件。

由于日常所接觸到的PP塑料制品，如：電話、電腦、洗衣機(jī)、冰箱、電源開關(guān)、公交扶手、切菜板、馬桶等大多數(shù)不具備抗菌功能，細(xì)菌很容易粘附在塑料制品表面繁殖傳播，給人們的健康帶來較大困擾，這就要求我們?nèi)粘Ｋ褂玫乃芰现破肪哂锌咕烂沟墓δ?。抗菌塑料大多是通過在原料中添加抗菌劑來賦予塑料抗菌性能。塑料常用的抗菌劑主要包括有機(jī)、無(wú)機(jī)、天然三大系列，由于無(wú)機(jī)抗菌劑具有抗菌時(shí)效長(zhǎng)、耐高溫的特點(diǎn)，能夠適應(yīng)塑料加工，被廣泛應(yīng)用于抗菌塑料中。

目前，增強(qiáng)PP塑料和抗菌PP塑料的研究開發(fā)均在進(jìn)行，但將較高的機(jī)械性能和優(yōu)異的抗菌性能同時(shí)賦予PP塑料的研究卻鮮有報(bào)道。本專利提出利用玻纖和抗菌劑做復(fù)合添加劑，使PP塑料的拉伸強(qiáng)度提高了2.6倍，且使其兼具優(yōu)異的抗菌性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種玻纖增強(qiáng)抗菌PP塑料母粒及其制備方法，母粒強(qiáng)度高，并具有優(yōu)異的抗菌性能。可用于汽車內(nèi)飾件如儀表板、立柱、雜物箱、門板等，外飾件如保險(xiǎn)杠、防擦條、擾流板等。

一種玻纖增強(qiáng)抗菌PP塑料母粒的制備方法，其特征在于，由以下重量份組分組成：抗氧劑0.1～5份，液體石蠟1～10份，偶聯(lián)劑0. 1～1份，抗菌劑0.1～1份，玻纖1～30份，相容劑1～10份，聚丙烯樹脂40～100份，其步驟包括：

（1）預(yù)處理玻纖，將玻纖浸漬于硅烷偶聯(lián)劑的水溶液中，30min中后將水溶液倒掉，置于100℃烘箱內(nèi)干燥4h；

（2）根據(jù)質(zhì)量比分別稱取抗氧劑、抗菌劑混合成均勻粉末；

（3）將均勻粉末、液體石蠟、相容劑、聚丙烯樹脂再次混合均勻；

（4）將混合后的原料從主喂料口加入雙螺桿擠出機(jī)，處理后的玻纖由側(cè)喂料口加入擠出機(jī)，共混擠出加工后，切粒，低溫干燥得到最終產(chǎn)品。

所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑復(fù)合劑。

所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑KH-570。

所述抗菌劑為含銀離子、鋅離子的無(wú)機(jī)抗菌劑。

所述玻纖為短玻纖，長(zhǎng)度為3～6mm。

所述相容劑為馬來酸酐接枝聚丙烯。

所述步驟d中設(shè)定雙螺桿擠出機(jī)加工溫度為130～230℃，主機(jī)轉(zhuǎn)速50～250 rpm，主喂料轉(zhuǎn)速5～25 rpm，側(cè)喂料轉(zhuǎn)速為1～15 rpm。

一種玻纖增強(qiáng)抗菌PP塑料母粒，其特征在于，根據(jù)上述任一所述方法制備得到。

本發(fā)明玻纖增強(qiáng)抗菌PP塑料母粒有益效果在于：

1.本發(fā)明玻纖增強(qiáng)抗菌PP塑料母粒兼具較高的機(jī)械強(qiáng)度和優(yōu)異的抗菌性能，拓寬了PP塑料的應(yīng)用范圍。

2.本發(fā)明玻纖增強(qiáng)抗菌PP塑料母粒具有工藝簡(jiǎn)單，分散性好，耐溫性好、抗菌防霉性好和無(wú)環(huán)境污染、可連續(xù)性規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)等特點(diǎn)，所獲得的塑料制品具有抗菌長(zhǎng)效快速的優(yōu)異性能。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明下面通過具體實(shí)例進(jìn)行詳細(xì)的描述，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不受限于這些實(shí)施例子。

實(shí)施例1：一種玻纖增強(qiáng)抗菌PP塑料母粒，由以下重量份組分組成：抗氧劑0.2份，液體石蠟1份，硅烷偶聯(lián)劑0.5份，抗菌劑0.5份，玻纖20份，相容劑5份，聚丙烯樹脂70份。制備時(shí)，首先預(yù)處理玻纖，將玻纖浸漬于硅烷偶聯(lián)劑KH570的水溶液中，30min中后將水溶液倒掉，置于100℃烘箱內(nèi)干燥4h。將抗氧劑、抗菌劑混合成均勻粉末后與液體石蠟、相容劑、聚丙烯樹脂再次混合均勻，從主喂料口加入雙螺桿擠出機(jī)，將處理后的玻纖由側(cè)喂料口加入擠出機(jī)進(jìn)行擠出加工，雙螺桿擠出機(jī)主要加工溫度為200℃，主機(jī)轉(zhuǎn)速200rpm，主喂料轉(zhuǎn)速18 rpm，側(cè)喂料轉(zhuǎn)速為8 rpm，切粒，低溫干燥。取本實(shí)施例制得的玻纖增強(qiáng)抗菌PP塑料母粒分別注塑成塑料樣條和樣板，測(cè)試該塑料的主要機(jī)械性能和抗菌性能，結(jié)果分別如下表1、表2所示。

實(shí)施例2：一種玻纖增強(qiáng)抗菌PP塑料母粒，由以下重量份組分組成：抗氧劑0.3份，液體石蠟2份，硅烷偶聯(lián)劑0.3份，抗菌劑0.8份，玻纖15份，相容劑8份，聚丙烯樹脂80份。制備時(shí)，首先預(yù)處理玻纖，將玻纖浸漬于硅烷偶聯(lián)劑KH570的水溶液中，30min中后將水溶液倒掉，置于100℃烘箱內(nèi)干燥4h。將抗氧劑、抗菌劑混合成均勻粉末后與液體石蠟、相容劑、聚丙烯樹脂再次混合均勻，從主喂料口加入雙螺桿擠出機(jī)，將處理后的玻纖由側(cè)喂料口加入擠出機(jī)進(jìn)行擠出加工，雙螺桿擠出機(jī)主要加工溫度為210℃，主機(jī)轉(zhuǎn)速180 rpm，主喂料轉(zhuǎn)速15 rpm，側(cè)喂料轉(zhuǎn)速為8 rpm，切粒，低溫干燥。取本實(shí)施例制得的玻纖增強(qiáng)抗菌PP塑料母粒分別注塑成塑料樣條和樣板，測(cè)試該塑料的主要機(jī)械性能和抗菌性能，結(jié)果分別如下表1、表2所示。

實(shí)施例3：一種玻纖增強(qiáng)抗菌PP塑料母粒，由以下重量份組分組成：抗氧劑0.15份，液體石蠟2份，硅烷偶聯(lián)劑0.6份，抗菌劑1份，玻纖30份，相容劑6份，聚丙烯樹脂75份。制備時(shí)，首先預(yù)處理玻纖，將玻纖浸漬于硅烷偶聯(lián)劑KH570的水溶液中，30min中后將水溶液倒掉，置于100℃烘箱內(nèi)干燥4h。將抗氧劑、抗菌劑混合成均勻粉末后與液體石蠟、相容劑、聚丙烯樹脂再次混合均勻，從主喂料口加入雙螺桿擠出機(jī)，將處理后的玻纖由側(cè)喂料口加入擠出機(jī)進(jìn)行擠出加工，雙螺桿擠出機(jī)主要加工溫度為220℃，主機(jī)轉(zhuǎn)速220 rpm，主喂料轉(zhuǎn)速20 rpm，側(cè)喂料轉(zhuǎn)速為10 rpm，切粒，低溫干燥。取本實(shí)施例制得的玻纖增強(qiáng)抗菌PP塑料母粒分別注塑成塑料樣條和樣板，測(cè)試該塑料的主要機(jī)械性能和抗菌性能，結(jié)果分別如下表1、表2所示。

一、實(shí)施例1、例2和例3制備的玻纖增強(qiáng)抗菌PP塑料的主要機(jī)械性能

測(cè)試方法與標(biāo)準(zhǔn)：拉伸強(qiáng)度 GB/T1040-2006、斷裂伸長(zhǎng)率GB/T1040-2006、沖擊強(qiáng)度GB/T1843-2008、彎曲強(qiáng)度GB/T9341-2000 。

表1實(shí)施例1、例2和例3制備的玻纖增強(qiáng)抗菌PP塑料的主要機(jī)械性能

二、實(shí)施例1、例2和例3制備的玻纖增強(qiáng)抗菌PP塑料對(duì)大腸桿菌的抗菌性能

按照QB/T 2591-2003檢測(cè)方法與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)

表2實(shí)施例1、例2和例3制備的玻纖增強(qiáng)抗菌PP塑料對(duì)大腸桿菌的抗菌性能