本發(fā)明涉及高分子材料及其成型加工領(lǐng)域，特別是涉及一種抗菌聚丙烯/尼龍復合材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

聚丙烯/尼龍復合材料結(jié)合了聚丙烯與尼龍兩者的優(yōu)點，具有耐沖擊，高耐磨，高耐熱，低吸水率，易著色，形狀和尺寸穩(wěn)定性較高等特性，因此具有較高的應用價值。

隨著工業(yè)的發(fā)展，環(huán)境污染也變得愈加嚴重。汽車是目前使用頻繁的交通工具，因此車用材料聚丙烯和人的接觸也越來越多。聚丙烯本身不具有抗菌能力，因此在一定條件下會給細菌提供生存和繁殖的環(huán)境，進而威脅到人類健康。解決材料的抗菌性問題，主要是利用具有抗菌作用的納米粒子與材料基體發(fā)生作用，進行復合改性，制備具有抗菌作用的改性聚丙烯材料。使材料在使用過程中釋放抗菌成份，達到抗菌目的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供一種抗菌性聚丙烯/尼龍復合材料，該復合材料具有較高的抗菌性能和拉伸強度。

本發(fā)明為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種抗菌性聚丙烯/尼龍復合材料，包括下述按重量份計的各組分：

其中，所述尼龍為己內(nèi)酰胺單體、己二胺己二酸單體和癸二酸癸二胺單體中至少兩種形成的二元或三元尼龍。

優(yōu)選地，包括下述按重量份計的各組分：

優(yōu)選地，所述增容劑為馬來酸酐接枝聚丙烯，且馬來酸酐接枝率為0.2～5％。

優(yōu)選地，所述聚丙烯在溫度為230℃、壓力為2.16kg條件下的熔體流動速率為1～100g/10min。

優(yōu)選地，所述熱穩(wěn)定劑為酚類、胺類、亞磷酸酯類、半受阻酚類、丙烯?；倌軋F與硫代酯的復合物類和杯芳烴中的至少一種。

優(yōu)選地，所述加工助劑為低分子酯類、金屬皂類、硬脂酸復合酯類和酰胺類中的至少一種。

優(yōu)選地，所述抗菌劑為氧化銅-介孔磷酸鋯。

本發(fā)明還提供了一種抗菌性聚丙烯/尼龍復合材料的制備方法，包含如下步驟：(1)首先按配方用量分別稱取聚丙烯、尼龍、抗菌劑、增容劑、熱穩(wěn)定劑、加工助劑，將抗菌劑和增容劑先進行混合，得到兩者的混合物，然后再將兩者的混合物、聚丙烯、尼龍、熱穩(wěn)定劑、加工助劑依次投入混合機中混合均勻，得到預混物，其中混合的條件為：時間3～5分鐘，速度400～600轉(zhuǎn)/分鐘，溫度15～30℃；

(2)將步驟(1)中制備所得的預混物投入雙螺桿擠出機中，所述雙螺桿擠出機的長徑比為40～45:1，擠出機各段溫度設置為190～240℃，所述預混物在該雙螺桿擠出機中熔融混合分散并擠出造粒，制得聚丙烯/尼龍復合材料。

優(yōu)選地，所述增容劑為馬來酸酐接枝聚丙烯，馬來酸酐接枝聚丙烯包括下述按重量份計的各組分：

聚丙烯100份；

馬來酸酐2～5份；

dcp1～2份。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明使用的尼龍分子鏈上具有羧基，因此在加工時可以與增容劑馬來酸酐接枝聚丙烯發(fā)生界面反應，實現(xiàn)原位增容；本發(fā)明中的熱穩(wěn)定劑的作用是抑制加工過程中聚丙烯產(chǎn)生的降解；加工助劑的作用是促進共混物各成分之間的良好分散性；本發(fā)明的聚丙烯/尼龍復合材料具有抗菌性能，同時具有較高的韌性和沖擊強度，可廣泛應用于一些對材料韌性要求較高的領(lǐng)域。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明所使用的原料如下：

聚丙烯：ep548r，熔指30g/10min，廠家：中海殼牌石油化工有限公司；

尼龍：尼龍6，廠家：上海賽璐璐廠；

馬來酸酐接枝聚丙烯：接枝率0.88％，實驗室自制；

亞磷酸酯類熱穩(wěn)定劑：雅寶1010，廠家：美國雅寶公司；

酚類熱穩(wěn)定劑：雅寶168，廠家：美國雅寶公司；

加工助劑：雅寶ebs，廠家：美國雅寶公司；

抗菌劑：納米磷酸鋯載銀抗菌劑，vk-t08，廠家：宣城晶瑞新材料公司，該抗菌劑具有抗菌性能強且效果持久的功效。

本發(fā)明的制備方法及測試過程如下：

步驟一：馬來酸酐接枝聚丙烯的制備方法如下：首先將干燥好的pp、馬來酸酐和dcp按重量份數(shù)比為100﹕2﹕1稱取后，投入到同向雙螺桿擠出機(型號為：berstorffze25型，長徑比為40:1)中擠出，擠出機由加料段到口模溫度依次設定為：35℃、195℃、200℃、205℃、210℃、210℃、210℃、210℃、205℃，轉(zhuǎn)速為100rpm，冷卻造粒，得到母料，最后將母料置于80℃烘箱中真空干燥12h后待用；

步驟二：按照表1中各原料的用量分別稱取聚丙烯、尼龍、抗菌劑、步驟一中制得的馬來酸酐接枝聚丙烯、亞磷酸酯類熱穩(wěn)定劑和酚類熱穩(wěn)定劑、加工助劑后，首先將抗菌劑和馬來酸酐接枝聚丙烯進行混合，得到兩者的混合物，然后再將兩者的混合物、聚丙烯、尼龍、亞磷酸酯類熱穩(wěn)定劑和酚類熱穩(wěn)定劑、加工助劑依次投入混合機中混合均勻，得到預混物，其中混合的條件為：時間3～5分鐘，速度600轉(zhuǎn)/分鐘，溫度23℃；最后將預混物投入雙螺桿擠出機中，所述雙螺桿擠出機的長徑比為40:1，擠出機各段溫度設置為190～240℃，所述預混物在該雙螺桿擠出機中熔融混合分散并擠出造粒，制得聚丙烯/尼龍復合材料。

步驟三：對制得的聚丙烯/尼龍復合材料進行抗菌效果和拉伸強度的測試；注塑成標準樣條測試拉伸強度；按照中華人民共和國輕工業(yè)行業(yè)標準qb/t2591-2003測試實施例1所制得的抗菌聚丙烯/尼龍符合材料和對比例1(未添加抗菌劑的聚丙烯/尼龍復合材料)的抗菌效果實驗，兩者處理前菌數(shù)見表2所示，抗菌實驗結(jié)果見表3所示。

表1實施例1～4和對比例1(單位：重量份)的用量以及拉伸強度測試結(jié)果

表2實施例1和對比例1的處理前菌數(shù)值

表3實施例1和對比例1的抗菌測試結(jié)果

從表1中可以看出，加入抗菌劑的實施例1～4與未加入抗菌劑的對比例1相比較，加入抗菌劑的聚丙烯/尼龍復合材料的拉伸強度得到了一定的提高；根據(jù)表2和表3，在測試3小時后，實施例1對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌率都達到了100％，而未加入抗菌劑的對比例1，在測試7小時后，對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌率分別為43.3％和44.2％；綜上所述，本發(fā)明聚丙烯/尼龍復合材料具有良好的抗菌效果、較高的韌性和沖擊強度。

應當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權(quán)利要求為準。