[发明专利]一种抗菌耐磨聚丙烯塑料及其应用

说明书

本发明公开了一种抗菌耐磨聚丙烯塑料及其应用，所述抗菌耐磨聚丙烯塑料由N,N'‑乙撑双硬脂酰胺、乙烯丙烯酸共聚物、纳米碳酸钙、邻苯二甲酸二甲酯、抗氧化剂1076、聚丙烯蜡、氯化石蜡、有机硅油、耐磨抗菌剂、阻燃剂、聚丙烯熔融共混、挤出造粒制得。本发明的抗菌耐磨聚丙烯塑料具有良好的抗菌性能、耐磨性能及阻燃性能。

技术领域

本发明属于塑料技术领域，具体涉及一种抗菌耐磨聚丙烯塑料及其应用。

背景技术

聚丙烯由丙烯加聚反应而成，是一种无毒、无臭的半透明热塑性轻质塑料。聚丙烯具有耐化学性、耐热性、高机械强度等，在机械、汽车、建筑、纺织、包装和食品工业等领域应用广泛。中国专利CN102838809A公开了一种抗菌聚丙烯塑料及其制备方法，由聚丙烯、抗菌剂、分散剂制备而成，其中抗菌剂为纳米氧化锌、纳米氧化银、聚六亚甲基胍磷酸盐和N-(三氯甲硫基)邻苯二甲酰亚胺中的一种或其混合物。该抗菌聚丙烯塑料具有强效抑制细菌、杀灭细菌、防霉的效果，但是对如何改善塑料的耐磨性及抗老化性没有深入研究。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种抗菌耐磨聚丙烯塑料及其应用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种抗菌耐磨聚丙烯塑料，由下述原料制备而成：0.3-1wt％N,N'-乙撑双硬脂酰胺、5-15wt％乙烯丙烯酸共聚物、4-12wt％纳米碳酸钙、1-4wt％邻苯二甲酸二甲酯、0.1-0.8wt％抗氧化剂1076、0.2-1wt％聚丙烯蜡、0.1-2wt％氯化石蜡、0.5-2wt％有机硅油、3-8wt％耐磨抗菌剂、余量为聚丙烯。

其中，N,N'-乙撑双硬脂酰胺作为分散剂，能够有效将各物质原料有效分散，提高材质的均一性；乙烯丙烯酸共聚物是一种具有热塑性和极高粘接性的聚合物，耐化学性会更好；纳米碳酸钙作为填料，可改善聚丙烯塑料的流变性，提高其成型性，还可用作塑料填料具有增韧补强的作用，提高塑料的弯曲强度和弯曲弹性模量，热变形温度和尺寸稳定性，同时还赋予塑料滞热性；邻苯二甲酸二甲酯和氯化石蜡作为增塑剂，用于塑料提高增塑性能；抗氧化剂1076用于提高聚丙烯塑料的抗氧化性能，提高使用寿命；聚丙烯蜡作为扩散剂，与分散剂协同，共同提高材料的均一性能；有机硅油作为润滑剂，用以降低摩擦副的摩擦阻力、减缓其磨损的润滑介质，提高塑料使用寿命；耐磨抗菌剂作为功能添加剂，主要用途是用于提高塑料的抗菌性能和耐磨性能。

银锌复合抗菌剂具有高效的抗菌性能，但是在塑料中使用银锌抗菌剂分散性能不佳，与聚丙烯塑料基体的相容性差，导致其原本的抗菌性能受到大大的折扣，而本发明为了提高银锌抗菌在聚丙烯塑料基体的分散性能和相容性，采用的特定的方法对银锌抗菌剂进行改性，在没有影响其抗菌性能的前提下，提高其与聚丙烯塑料中其他物质的分散性能和相容性，在聚丙烯塑料中混合均匀性更好，体系更加稳定，进一步使得抗菌均一性、稳定性和持久性更加优良。

具体的，将银锌化合物通过水热法制备得到纳米复合抗菌剂，再与偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷反应，得到偶联改性银锌纳米复合抗菌剂，通过高温烧结将银离子嵌入纳米复合抗菌剂中锌的晶格中，主要以晶格缺陷形式存在，它的电子结构是由价电子带和空轨道形成的传导带构成的，纳米复合抗菌剂中的锌和银离子均具有良好的杀菌作用，且附于锌晶格中的银离子可促进锌的光催化活性，两者相互促进，产生活性极强的自由基，避免细菌的滋生和增长。

所述耐磨抗菌剂的制备方法如下：

S1将10-30重量份0.5-2mol/L的葡萄糖酸锌水溶液置于反应容器中，在15-30℃、600-1000rpm的搅拌下滴加30-50重量份0.5-2mol/L的碳酸氢铵水溶液，滴加速度为0.5-1.2mL/min，滴加结束后继续反应1-3h，再加入5-15重量份0.1-0.2mol/L硝酸银水溶液，继续反应0.5-2h，离心，沉淀用水洗涤，得前驱体，置于马弗炉中，自室温逐渐升温至400-600℃，升温速度为3-8℃/min，在氮气气氛下煅烧2-5h，冷却，得纳米复合抗菌剂；