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CN111100355A - 一种抗冲增强防霉高密度聚乙烯材料及其制备方法 - Google Patents

一种抗冲增强防霉高密度聚乙烯材料及其制备方法 Download PDF

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CN111100355A CN201811271453.2A CN201811271453A CN111100355A CN 111100355 A CN111100355 A CN 111100355A CN 201811271453 A CN201811271453 A CN 201811271453A CN 111100355 A CN111100355 A CN 111100355A
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杨桂生
吴安琪
蒋超杰
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Abstract

本发明公开了一种抗冲增强防霉高密度聚乙烯材料及其制备方法，由高密度聚乙烯、聚氯乙烯、防霉剂、助剂制备而成，通过添加复配的防霉剂和助剂对高密度聚乙烯材料进行改性，使得制得的高密度聚乙烯材料不仅具有高效抗菌效果，长期防霉性好，并且材料强度高，抗冲效果好。

Description

一种抗冲增强防霉高密度聚乙烯材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子技术领域，具体涉及一种抗冲增强防霉高密度聚乙烯材料及其制备方法。
背景技术
高密度聚乙烯(HDPE)为白色粉末或颗粒状产品.无毒，无味，结晶度为80％～90％，软化点为125～l 35℃，使用温度可达100℃；硬度、拉伸强度和蠕变性优于低密度聚乙烯；耐磨性、电绝缘性、韧性及耐寒性较好；化学稳定性好，在室温条件下，不溶于任何有机溶剂，耐酸、碱和各种盐类的腐蚀；薄膜对水蒸气和空气的渗透性小，吸水性低。
随着其应用的不断开发，人们对高密度聚乙烯提出了更高、更具体的要求，比如要求具有抗菌防霉性能。这是因为塑料因内部助剂迁移或外界污染等原因，容易产生霉菌，影响制品的使用。另外，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物为了提高其抗冲性能，一般添加了增韧剂，而常用增韧剂所含有的小分子物质、单体是霉菌的营养源，促进霉菌生长，在防霉材料中增加了抗菌剂的消耗量。
目前一般通过添加抗菌剂来实现这一目的，但天然抗菌剂安全性高但耐热性差，易碳化分解；有机抗菌剂杀菌快速高效，但是存在长效性差的缺点；无机抗菌剂杀菌长效性好，但是抑菌效果慢，且银、铜类抗菌剂存在易变色的问题。
发明内容
基于此，本发明提供了一种抗冲增强防霉高密度聚乙烯材料，通过添加复配的防霉剂和助剂对高密度聚乙烯进行改性，使得制得的高密度聚乙烯材料不仅具有高效抗菌效果，长期防霉性好，并且材料强度高，抗冲效果好。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种抗冲增强防霉高密度聚乙烯材料，其特征在于：由以下组分按重量份制备而成：
Figure BDA0001846086820000011
进一步的，所述防霉剂为聚氯乙烯、1-乙基-3-甲基咪唑鎓盐和纳米二氧化钛按质量比为10:1:3复配而成。
优选的，所述高密度聚乙烯在230℃/2.16kg条件下熔体质量流动速率为40g/10min；
所述的聚氯乙烯在230℃/2.16kg条件下熔体质量流动速率为30g/10min。
进一步的，所述助剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯和褐煤蜡按质量份数比1:1:3复配而成。
本发明的另一个目的在于提供一种抗冲防霉高密度聚乙烯材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照配比称取高密度聚乙烯、聚氯乙烯、防霉剂、助剂高速混合，制得混合均匀的物料；
(2)将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机中，挤出造粒制得抗冲防霉高密度聚乙烯材料。
进一步的，所述双螺杆挤出机的温度范围为130～200℃。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、在本发明中加入聚氯乙烯，可以提高组合物的加工性能，使加工顺畅，能够解决在加工过程中出现的塑化不良，防霉剂分散不均匀的问题。
2、本发明中的防霉剂为聚氯乙烯、1-乙基-3-甲基咪唑鎓盐和纳米二氧化钛按质量比10:1:3复配而成。这种复配的防霉剂能够穿透细菌的细胞壁与细胞的核酸上碱基结合杀死细菌，同时可缓慢分解出带负电的电子与带正电的空穴，与细菌内的有机物反应杀死细菌，具有长期杀菌效果。
3、本发明抗冲增强防霉高密度聚乙烯材料制作成本低，在添加了提高防霉效果，兼顾短期高效杀菌与长效杀菌防霉性能同时强度高，抗冲效果好，兼顾短期高效杀菌与长效杀菌防霉性能的优异性能。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明的技术方案做进一步清楚完整的说明。
以下实施例中所用的防霉剂为聚氯乙烯、1-乙基-3-甲基咪唑鎓盐和纳米二氧化钛按质量比为10:1:3复配而成，高密度聚乙烯在230℃/2.16kg条件下熔体质量流动速率为40g/10min，所述的聚氯乙烯在230℃/2.16kg条件下熔体质量流动速率为30g/10min。
实施例1
称取100份高密度聚乙烯、10份聚氯乙烯、3份防霉剂和0.1份四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.1份亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、0.3份褐煤蜡，高速混合后，制得混合均匀的物料；将混合均匀的物料于双螺杆挤出机中挤出造粒制得抗冲增强防霉高密度聚乙烯材料，其中，双螺杆挤出机的各区温度为：Ⅰ区130℃、Ⅱ区140℃、Ⅲ区150℃、Ⅳ区180℃、Ⅴ区190℃、Ⅵ区200℃，机头200℃。
实施例2
称取100份高密度聚乙烯、8份聚氯乙烯、4份防霉剂和0.15份四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.15份亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、0.45份褐煤蜡，高速混合后，制得混合均匀的物料；将混合均匀的物料于双螺杆挤出机中挤出造粒制得抗冲增强防霉高密度聚乙烯材料，其中，双螺杆挤出机的各区温度为：Ⅰ区130℃、Ⅱ区140℃、Ⅲ区150℃、Ⅳ区180℃、Ⅴ区190℃、Ⅵ区200℃，机头200℃。
实施例3
称取100份高密度聚乙烯、6份聚氯乙烯、5份防霉剂和0.15份四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.15份亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、0.45份褐煤蜡，高速混合后，制得混合均匀的物料；将混合均匀的物料于双螺杆挤出机中挤出造粒制得抗冲增强防霉丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物材料，其中，双螺杆挤出机的各区温度为：Ⅰ区130℃、Ⅱ区140℃、Ⅲ区150℃、Ⅳ区180℃、Ⅴ区190℃、Ⅵ区200℃，机头200℃。。
实施例4
称取100份高密度聚乙烯，5份聚氯乙烯、4份防霉剂和0.2份四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.2份亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、0.6份褐煤蜡，高速混合后，制得混合均匀的物料；将混合均匀的物料于双螺杆挤出机中挤出造粒制得抗冲增强防霉高密度聚乙烯材料，其中，双螺杆挤出机的各区温度为：Ⅰ区130℃、Ⅱ区140℃、Ⅲ区150℃、Ⅳ区180℃、Ⅴ区190℃、Ⅵ区200℃，机头200℃。。
对比例1
称取100份高密度聚乙烯、10份聚氯乙烯、0.1份四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.1份亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、0.3份褐煤蜡，高速混合后，制得混合均匀的物料；将混合均匀的物料于双螺杆挤出机中挤出造粒，其中，双螺杆挤出机的各区温度为：Ⅰ区130℃、Ⅱ区140℃、Ⅲ区150℃、Ⅳ区180℃、Ⅴ区190℃、Ⅵ区200℃，机头200℃。
对比例2
称取100份高密度聚乙烯、10份聚氯乙烯、0.3份纳米二氧化钛、0.1份四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.1份亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、0.3份褐煤蜡，高速混合后，制得混合均匀的物料；将混合均匀的物料于双螺杆挤出机中挤出造粒，其中，双螺杆挤出机的各区温度为：Ⅰ区130℃、Ⅱ区140℃、Ⅲ区150℃、Ⅳ区180℃、Ⅴ区190℃、Ⅵ区200℃，机头200℃。
对比例3
称取100份高密度聚乙烯、10份聚氯乙烯、0.1份1-乙基-3-甲基咪唑鎓盐、0.1份四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.1份亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、0.3份褐煤蜡，高速混合后，制得混合均匀的物料；将混合均匀的物料于双螺杆挤出机中挤出造粒，其中，双螺杆挤出机的各区温度为：Ⅰ区130℃、Ⅱ区140℃、Ⅲ区150℃、Ⅳ区180℃、Ⅴ区190℃、Ⅵ区200℃，机头200℃。。
以上实施例与对比例造粒后，粒料在100℃下鼓风干燥3小时，由注塑机制成样条。样条在恒温23℃、干态条件下放置48小时后按照标准测试冲击强度和光老化前防霉等级。剩余样条按照GB/T 16422.1-2006氙灯光老化1000小时后再测试光老化后防霉等级。测试结果见下表：
Figure BDA0001846086820000041
由上表可知，本发明加入了复配的防霉剂后，高密度聚乙烯材料的拉伸、冲击、防霉等级都有很大的提高，本发明制备的高密度聚乙烯材料的短期抗菌防霉以及长期抗菌防霉都有较为优异的效果。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此本发明保护范围以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种抗冲增强防霉高密度聚乙烯材料，其特征在于：由以下组分按重量份制备而成：
高密度聚乙烯 100份，
聚氯乙烯 5~10份，
防霉剂 3~5份，
助剂 0.5~1份。
2.如权利要求1所述的抗冲增强防霉高密度聚乙烯材料，其特征在于：所述防霉剂为聚氯乙烯、1-乙基-3-甲基咪唑鎓盐和纳米二氧化钛按质量比为10:1:3复配而成。
3.如权利要求1所述的抗冲增强防霉高密度聚乙烯材料，其特征在于：所述高密度聚乙烯在230℃/2.16kg条件下熔体质量流动速率为40g/10min；
所述的聚氯乙烯在230℃/2.16kg条件下熔体质量流动速率为 30g/10min。
4.如权利要求1所述的抗冲增强防霉高密度聚乙烯材料，其特征在于：所述助剂为四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、亚磷酸三（2,4-二叔丁基苯基）酯和褐煤蜡按质量份数比1:1:3复配而成。
5.一种如权利要求1~4任一项所述的抗冲增强防霉高密度聚乙烯材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）按照配比称取高密度聚乙烯、聚氯乙烯、防霉剂、助剂高速混合，制得混合均匀的物料；
（2）将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机中，挤出造粒制得抗冲防霉高密度聚乙烯材料。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述双螺杆挤出机的温度范围为130~200℃。
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