一种耐刮擦抗菌高性能阻燃PP复合材料及其制备方法技术

技术编号:15318839 阅读:199 留言:0更新日期:2017-05-16 01:29
本发明专利技术涉及一种耐刮擦抗菌高性能阻燃PP复合材料及其制备方法,由以下重量份的组份制成:PP为40份‑60份;改性纳米氢氧化铝为30份‑50份;抗菌剂为8份‑12份;抗氧剂为0.1份‑0.5份;润滑剂为0.4份‑0.8份。本技术方案在纳米氢氧化铝上接枝了PMMA,在纳米氢氧化铝表面形成包覆层,降低纳米氢氧化铝粒子的表面能,有利于纳米氢氧化铝在PP基体中的分散,防止它的团聚,提高PP复合材料的阻燃性和材料物理性能。

Scratch resistant antibacterial high-performance flame retardant PP composite material and preparation method thereof

The invention relates to a scratch resistant high antibacterial properties of flame retardant PP composite material and preparation method thereof, made by weight components: 40 for PP 60; modification of aluminium hydroxide is 30 50; antibacterial agent was 8 12 copies; 0.1 copies of 0.5 copies of antioxidant; 0.4 copies of 0.8 copies of lubricant. The technical scheme of PMMA in grafted nano aluminum hydroxide on the coating layer is formed on the surface of nano aluminum hydroxide, aluminum hydroxide particles can reduce the surface, which is beneficial to disperse nano aluminum hydroxide in the PP matrix, to prevent its agglomeration, improve the flame retardant and physical properties of PP composite materials.

【技术实现步骤摘要】
一种耐刮擦抗菌高性能阻燃PP复合材料及其制备方法
本专利技术属于高分子材料
,特别是指一种耐刮擦抗菌高性能阻燃PP复合材料及其制备方法。
技术介绍
随着现代科技的发展,人们对材料性能的要求越来越高,尤其对通用塑料聚丙烯(PP)材料。PP主要用于汽车、家电、管材、医疗、食品等领域,但由于PP材料的耐磨性较差、阻燃性能差、抗菌性能不好,这些缺点大大限制了PP复合材料在一些特殊领域上的应用。将聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)接枝到纳米氢氧化铝,再用它改性聚丙烯,制得的PP不但耐磨性、阻燃性能、抗菌性能得到了改善,物理性能较原来也得到了提高,该方法至今尚未见于报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种耐刮擦抗菌高性能阻燃PP复合材料及其制备方法,以提高PP复合材料的耐磨性、阻燃性及其它物理性能。本专利技术是通过以下技术方案实现的:一种耐刮擦抗菌高性能阻燃PP复合材料,由以下重量份的组份制成:所述改性纳米氢氧化铝的制备方法,包括以下步骤:1)称取一定量的甲基丙烯酸甲酯、纳米氢氧化铝、过硫酸钠、三氯化铁及十二烷基苯磺酸钠;2)将过硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、甲基丙烯酸甲酯及纳米氢氧化铝混合后在60-180℃的油浴反应6-12h,然后再加入三氯化铁破乳6-10h,过滤洗涤既得到改性纳米氢氧化铝。所述改性纳米氢氧化铝的直径为60-100nm。所述甲基丙烯酸甲酯、所述纳米氢氧化铝、所述过硫酸钠、所述三氯化铁及所述十二烷基苯磺酸钠的质量比为20-30:40-50:0.2-0.4:1-3:0.1-0.3。所述抗菌剂为无机银系抗菌剂NOVARONAG300。所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种或几种的混合。所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙或硬脂酸钾中的一种或多种。上述任一项所述的耐刮擦抗菌高性能阻燃PP复合材料的制备方法,包括以下步骤:1)称取40份-60份的PP、30份-50份改性纳米氢氧化铝、8份-12份抗菌剂、0.1份-0.5份抗氧剂、0.1份-0.3份润滑剂混合并搅拌均匀,得到混合料;2)将步骤1)中得到的混合料挤出造粒,即得到PP复合材料。优选地,所述步骤2)具体为:将步骤1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒,即得到PP复合材料,其中,所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区,一区温度140~180℃,二区温度180~200℃,三区温度180~200℃,四区温度180~200℃,五区温度180~200℃,六区温度180~200℃,机头温度180~200℃,螺杆转速200~280r/min。本专利技术的有益效果是:本技术方案在纳米氢氧化铝上接枝了PMMA,在纳米氢氧化铝表面形成包覆层,降低纳米氢氧化铝粒子的表面能,有利于纳米氢氧化铝在PP基体中的分散,防止它的团聚,提高PP复合材料的阻燃性和材料物理性能。PMMA接枝纳米氢氧化铝有利于提高纳米氢氧化铝和PP基体的界面粘结,它会形成模量梯度的界面过渡层,更有利于应力的传递,这有利于提高材料的物理性能。本技术方案的PMMA本身硬度就高,它的存在提高了PP复合材料的耐摩擦性能。抗菌剂NOVARONAG300的加入提高了PP复合材料的抗菌性能。具体实施方式以下通过实施例来详细说明本专利技术的技术方案,以下的实施例仅是示例性的,仅能用来解释和说明本专利技术的技术方案,而不能解释为是对本专利技术技术方案的限制。本专利技术的各实施例中所用的原料如下:PP(型号Z30S),大庆炼化;MMA,国药集团上海化学试剂有限公司;纳米氢氧化铝,山东淄博吉领工贸;硬脂酸钙,湖北中料化工;硬质酸钠,湖北兴银河化工;硬脂酸钾,郑州邦诺化工;抗菌剂(型号NOVARONAG300),日本东亚合成公司;抗氧剂(型号Irganox168、Irganox1010、Irganox1330),瑞士汽巴精化;十二烷基苯磺酸钠,济南凯信化工;过硫酸钠,济南丰乐化工;三氯化铁,湖北盛世环保科技。本专利技术所用的测试仪器如下:ZSK30型双螺杆挤出机,德国W&P公司;JL-1000型拉力试验机,广州市广才实验仪器公司生产;HTL900-T-5B型注射成型机,海太塑料机械有限公司生产;XCJ-500型冲击测试机,承德试验机厂生产;QT-1196型拉伸测试仪,东莞市高泰检测仪器有限公司;QD-GJS-B12K型高速搅拌机,北京恒奥德仪器仪表有限公司。首先改性纳米氢氧化铝的制备:制备例1所述改性纳米氢氧化铝的制备方法,包括以下步骤:1)称取一定量的甲基丙烯酸甲酯(MMA)、纳米氢氧化铝、过硫酸钠、三氯化铁、十二烷基苯磺酸钠;MMA、纳米氢氧化铝、过硫酸钠、三氯化铁、十二烷基苯磺酸钠的质量比为20:40:0.2:1:0.1。2)将过硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、MMA、纳米氢氧化铝投入至三口烧瓶中,在160-180℃的油浴反应6-12h,然后再加入三氯化铁破乳6-10h,过滤洗涤既得到改性纳米氢氧化铝。制备例2所述改性纳米氢氧化铝的制备方法,包括以下步骤:1)称取一定量的甲基丙烯酸甲酯(MMA)、纳米氢氧化铝、过硫酸钠、三氯化铁、十二烷基苯磺酸钠;MMA、纳米氢氧化铝、过硫酸钠、三氯化铁、十二烷基苯磺酸钠的质量比为30:50:0.4:3:0.3。2)将过硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、MMA、纳米氢氧化铝投入至三口烧瓶中,在160-180℃的油浴反应6-12h,然后再加入三氯化铁破乳6-10h,过滤洗涤既得到改性纳米氢氧化铝。制备例3所述改性纳米氢氧化铝的制备方法,包括以下步骤:1)称取一定量的甲基丙烯酸甲酯(MMA)、纳米氢氧化铝、过硫酸钠、三氯化铁、十二烷基苯磺酸钠;MMA、纳米氢氧化铝、过硫酸钠、三氯化铁、十二烷基苯磺酸钠的质量比为25:45:0.3:2:0.2。2)将过硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、MMA、纳米氢氧化铝投入至三口烧瓶中,在160-180℃的油浴反应6-12h,然后再加入三氯化铁破乳6-10h,过滤洗涤既得到改性纳米氢氧化铝。制备例4所述改性纳米氢氧化铝的制备方法,包括以下步骤:1)称取一定量的甲基丙烯酸甲酯(MMA)、纳米氢氧化铝、过硫酸钠、三氯化铁、十二烷基苯磺酸钠;MMA、纳米氢氧化铝、过硫酸钠、三氯化铁、十二烷基苯磺酸钠的质量比为20:50:0.3:3:0.2。2)将过硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、MMA、纳米氢氧化铝投入至三口烧瓶中,在160-180℃的油浴反应6-12h,然后再加入三氯化铁破乳6-10h,过滤洗涤既得到改性纳米氢氧化铝。制备例5所述改性纳米氢氧化铝的制备方法,包括以下步骤:1)称取一定量的甲基丙烯酸甲酯(MMA)、纳米氢氧化铝、过硫酸钠、三氯化铁、十二烷基苯磺酸钠;MMA、纳米氢氧化铝、过硫酸钠、三氯化铁、十二烷基苯磺酸钠的质量比为22:48:0.4:2:0.2。2)将过硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、MMA、纳米氢氧化铝投入至三口烧瓶中,在160-180℃的油浴反应6-12h,然后再加入三氯化铁破乳6-10h,过滤洗涤既得到改性纳米氢氧化铝。实施例11)称取40份PP、30份制备例1所制得的改性纳米氢氧化铝、8份NOVARONAG300、0.1份Irga本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐刮擦抗菌高性能阻燃PP复合材料,其特征在于,由以下重量份的组份制成:

【技术特征摘要】
1.一种耐刮擦抗菌高性能阻燃PP复合材料,其特征在于,由以下重量份的组份制成:所述改性纳米氢氧化铝的制备方法,包括以下步骤:1)称取一定量的甲基丙烯酸甲酯、纳米氢氧化铝、过硫酸钠、三氯化铁及十二烷基苯磺酸钠;2)将过硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、甲基丙烯酸甲酯及纳米氢氧化铝混合后在60-180℃的油浴反应6-12h,然后再加入三氯化铁破乳6-10h,过滤洗涤既得到改性纳米氢氧化铝。2.根据权利要求1所述的耐刮擦抗菌高性能阻燃PP复合材料,其特征在于,所述改性纳米氢氧化铝的直径为60-100nm。3.根据权利要求1所述的耐刮擦抗菌高性能阻燃PP复合材料,其特征在于,所述甲基丙烯酸甲酯、所述纳米氢氧化铝、所述过硫酸钠、所述三氯化铁及所述十二烷基苯磺酸钠的质量比为20-30:40-50:0.2-0.4:1-3:0.1-0.3。4.根据权利要求1所述的耐刮擦抗菌高性能阻燃PP复合材料,其特征在于,所述抗菌剂为无机银系抗菌剂NOVARONAG300。5.根据权利要求1所述的耐刮擦抗菌高性能阻燃PP复合材料,其特征在于,所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘凯徐志海黄家奇王添琪
申请(专利权)人:安徽江淮汽车集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:安徽,34

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