[发明专利]一种高抗菌、低散发车用改性聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高抗菌、低散发车用改性聚丙烯复合材料及其制备方法，该改性聚丙烯主要由纳米二氧化锌抗菌功能母粒1～5份、常规聚丙烯60～90份、多孔硅酸钙5～40份、弹性体8～20份、抗氧剂0.1～1.5份、其他助剂0～3份组成。主要通过将多孔的硅酸钙粒子以及具备高效抗菌特性的纳米氧化锌与常规聚丙烯通过双螺杆或注塑机共混挤出条状共混物经过循环水冷却后进入切粒机切粒得改性聚丙烯粒子。其中纳米二氧化锌由于其易产生活性氧赋予了改性聚丙烯高效以及长效的抗菌能力；同时多孔硅酸钙粒径均匀、化学稳定赋予了改性聚丙烯优异的综合力学性能，特别的是，其多孔特性有效的“捕捉”吸附挤出过程中聚丙烯降解产生的小分子物质以及难闻气味，赋予其低气味、低散发特性。

技术领域

本发明涉及一种功能性聚丙烯材料及其制备方法，尤其涉及一种抗菌、低散发的改性聚丙烯复合材料及其制备方法，属于聚丙烯技术领域。

背景技术

随着新能源汽车的飞速发展，对汽车轻量化、安全化以及车内舒适化、环保化提出了更高的要求。改性聚丙烯作为汽车零件常用材料，具备来源广泛、密度小、力学均衡性好、耐化学腐蚀、易加工及价格低廉等突出优点。

但是汽车内饰用聚丙烯材料在合成、改性、注塑等工艺中不可避免会产生大量可挥发有机小分子，而且车内环境相对密闭，这会导致车内有机物散发类物质含量超标，从而影响车内乘客的健康；同时，聚丙烯树脂降解以及助剂的添加也会造成车内气味较差，影响乘客的舒适感。张伟等(低气味低VOC玻纤增强聚丙烯材料的研制[J].工程塑料应用,2017,45(1):35-38.)通过添加气味吸附功能母粒达到改善气味的目的，结果表明气味吸附剂有效的改善了材料气味及降低有机物散发，但是其价格昂贵，性价比较低，且加入量过多会导致改性聚丙烯材料力学性能的下降；CN107619537A报道通过添加纳米二氧化钛进行有机物的降解，但是其局现性在于需要紫外光进行引发。因此，对于新型、高性价比的低散发聚丙烯的开发仍然迫在眉睫，其中多孔结构无机物添加降低聚丙烯散发引起人们的注意。

另外，新能源汽车的发展也带动了汽车共享的飞速发展，消费者对于使用共享车的健康安全的要求也越来苛刻。众所周知，改性聚丙烯塑料在适宜的温度和湿度条件下，制品表面会大量产生细菌等微生物，危害人体健康，这极大限制了聚丙烯在汽车领域的应用。目前已有报道在聚丙烯中添加纳米TiO₂，在紫外光的条件下可抑制细菌生长，达到空气净化、抗菌、自洁净化的功效。其抗菌机理在于纳米二氧化钛被紫外光激发后产生活性超氧离子自由基和羟基自由基能穿透细菌的细胞壁，破坏细胞膜质，进入菌体，阻止成膜物质的传输，阻断其呼吸系统和电子传输系统，从而有效的杀灭细菌分解有机物产生臭味物质(如H₂S和NH₃等)。但是，二氧化钛的高效抗菌性是由紫外光激发，会对其使用造成一定的局限性。而纳米氧化锌作为一种由自身产生活性氧进行抗菌的无机粉料，更容易的赋予聚丙烯高效的抗菌特性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，发明一种高抗菌、低散发车用改性聚丙烯复合材料及其制备方法，主要通过将新型多孔的硅酸钙粒子以及高效抗菌的纳米氧化锌与常规聚丙烯通过双螺杆或注塑机共混挤出条状共混物经过循环水冷却后进入切粒机切粒得改性聚丙烯粒子。其中纳米二氧化锌由于其易产生活性氧赋予了改性聚丙烯高效以及长效的抗菌能力；同时多孔硅酸钙作为一种新型矿物添加剂，具备粒径均匀以及化学稳定特性赋予了改性聚丙烯良好的综合力学性能，特别的是，其高效吸附能力有效的吸附挤出过程中聚丙烯降解产生的小分子物质以及难闻气味，赋予其低气味、低VOC特性。

本发明提供一种改性聚丙烯材料及其制备方法，由多孔硅酸钙填充以及高抗菌功能母粒与常规聚丙烯通过双螺杆或注塑机共混挤出制备而来，其中多孔硅酸钙的添加量按重量分数为5～40份，抗菌功能母粒的添加量按重量份数为1～5份。所述的抗菌功能母粒是以聚丙烯为基体材料，通过双螺杆挤出机与纳米二氧化锌、相容剂等挤出造粒制备而来。

本发明的目的是通过以下技术方案实现：