一种具有微观孔道的可释放负氧离子功能的PP复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及复合材料技术领域，具体为一种具有微观孔道的可释放负氧离子功能的PP复合材料及其制备方法，具有微观孔道的可释放负氧离子功能的PP复合材料，能够通过改性负离子粉配合均匀的微观孔道结构更稳定的释放负氧离子，能够获得负氧离子释放量大、释放持续时间更长，释放量稳定的PP复合材料，且PP复合材料力学性能优异；而该制备方法中创新性的设有能够与PP材料相互协同配合的熔体强筋材料，能够避免孔道结构容易坍塌损坏的情况，并且熔体强筋材料能够与填料协同配合获得较好的材料力学性能；同时熔体强筋材料能够提高熔体流动性，便于获得均匀的微观孔道结构，有利于提高比表面积获得较大的负氧离子释放量。比表面积获得较大的负氧离子释放量。比表面积获得较大的负氧离子释放量。

【技术实现步骤摘要】
一种具有微观孔道的可释放负氧离子功能的PP复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及复合材料
，具体为一种具有微观孔道的可释放负氧离子功能的PP复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]负氧离子，能够中和人体内的活性氧自由基、细胞膜上的正电荷；能够从细胞角度调理身体，还原被氧化的人体内环境，因此对人体健康有很大作用。
[0003]因此，在对负氧离子的认识研究基础上，关于负氧离子的应用技术也得到发展。例如：负氧离子涂料、在紫外光照射下释放负氧离子的木材基材料、可产生负氧离子的墙面装饰材料、可释放负氧离子的汽车顶棚材料等等。
[0004]但是，已有的制作可释放负氧离子材料的配方中，对于负氧离子持续释放的量尚不明确，其结构与持续释放之间的关系尚未被考虑到，现有配方制作出来的材料中可释放负氧离子的量不准确。基于此，我们考虑一种新的设计配方可以实现持续释放负氧离子；使得制作的材料可释放负氧离子的量更多，释放的持续时间更长，释放的量也更稳定。鉴于此，我们提出一种具有微观孔道的可释放负氧离子功能的PP复合材料及其制备方法。

技术实现思路

[0005]为了弥补以上不足，本专利技术提供了一种具有微观孔道的可释放负氧离子功能的PP复合材料及其制备方法。
[0006]本专利技术的技术方案是：
[0007]一种具有微观孔道的可释放负氧离子功能的PP复合材料，包括占质量百分比为65
‑
75％的PP材料和0.5
‑
2.5％硬脂酸锌，其特征在于：所述PP复合材料还包括占质量百分比为：10
‑
15％的熔体强筋材料、5
‑
10％的改性负离子粉、5
‑
10％的成核填料；
[0008]且还包括占改性负离子粉质量20
‑
35％的负氧离子释放促进材料，所述负氧离子释放促进材料包括:30
‑
35％铋锑碲Bi
0.5
Sb
1.5
Te3、30
‑
35％铜粉、15
‑
20％氧化铟纳米线和15
‑
20％石墨烯。该负氧离子释放促进材料主要作用在于提高改性负离子粉的热电效应，使其能够更高效的接受环境能量，提高产生负氧离子的效率；其中铋锑碲Bi
0.5
Sb
1.5
Te3属于一种热电陶瓷材料，氧化铟纳米线和石墨烯作为低维材料，其均具有高热电效应，而铜粉是一种金属材料能够有效转移接受能量，促进其提高热电转换效率，继而能够促进释放负氧离子。
[0009]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述PP复合材料的制备组分还包括其他助剂，其他助剂包括占总质量质量百分比为0.1
‑
2％抗紫外线助剂、0.1
‑
5％增韧剂或增塑剂、0.1
‑
3％抗氧化剂中的任意一种或多种，该类助剂分别为了提高PP复合材料的整体单一属性，提高其应用范围，是一种功能助剂，但并不具备或影响其释放负氧离子功能与微孔结构。
[0010]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述熔体强筋材料采用环氧树脂、乙烯
‑
辛烯嵌段共聚物、三元乙丙橡胶、乙丙橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、氟橡胶中的任意一种或多种。
[0011]需要重点说明的是，之所以添加熔体强筋材料的原因在于：聚丙烯PP材料熔融时熔体的强度较低，经过后期惰性气体的微孔发泡处理后会形成尺寸较大的微观孔道结构，本身强度较低，微观孔道结构会进一部降低强度，孔道结构容易出现塌陷或破裂等易损情况；因此若想要获得稳定微观孔道结构的同时具备强度，能够通过填充成核填料，但是受限于相容性于分散性的影响，其添加量有限；因此协同配合熔体强筋材料，熔体强筋材料具有良好的热流动力学性能，能够提高拉伸强度，其弹性体的高分子网状链结构能够提高冲击韧性，避免微观孔道结构塌陷或破裂，该熔体强筋材料主要是为了提高PP复合材料的材料强度，使其能够获得更加稳定的微观通道和比表面积，避免通道损坏影响负氧离子无法释放。
[0012]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述改性负离子粉原料采用具有热电效应且具有多孔结构的六环石、明矾石、碳质陨石中的任意一种或多种。热电效应能够使得原料在接受周围能量时和周围环境能量交换，电离周围空气激发空气中电子的放出，从而产生空气负离子，而使PP复合材料具备自释放负离子的功能。
[0013]需要解释的是：由于负离子粉原料表面呈极性，在非极性的PP材料中很难均匀分散，分散均匀度会影响力学性能和负离子释放能力；改性处理主要目的是降低其表面极性，避免或减弱颗粒之间的团聚效应，增加负离子粉原料与PP材料的亲和性；除此之外，优选上述材料均具有多孔结构，均具有较高的孔隙率和比表面积，能够保持或获得较高的负氧离子释放能力。
[0014]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述成核填料采用牡蛎粉、滑石粉、二氧化硅粉、蒙脱土粉、碳酸钙粉中的任意一种或多种，作为骨料支撑结构，提高材料强度。该类填料能够作为成核剂分散在熔融的PP材料中，使得固化成型时作为晶核，能够获得一定的材料强度。
[0015]作为本专利技术的一种优选技术方案，控制所述改性负离子粉原料和所述成核填料的颗粒粒径不大于44um。
[0016]一种具有微观孔道的可释放负氧离子功能的PP复合材料的制备方法，用于制备上述具有微观孔道的可释放负氧离子功能的PP复合材料，所述制备方法具体为：按比例将PP复合材料的各组分分别称量备用，将PP材料投入捏炼机中，将剩余各组分混合均匀后制成混合粉料助剂，均匀连续的加入到捏炼机中，控制转速和温度捏炼混合得到熔融的PP复合材料。
[0017]作为本专利技术的一种优选技术方案，控制捏炼机的转速为12
‑
18r/mi n，加入混合粉料助剂后升温至190
‑
220℃混炼15
‑
30mi n。
[0018]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述改性负离子粉改性处理的制备方法为：每质量份数干燥的改性负离子粉原料中混入1
‑
3％质量比的硅烷偶联剂，溶于1.8
‑
2.5质量份数的甲苯溶液中，加热搅拌至冷凝回流2.5
‑
3.5h后过滤、烘干、细化得到改性负离子粉。
[0019]作为本专利技术的一种优选技术方案，捏炼混合后熔融的PP复合材料通过注射成型机进行微孔发泡注射成型，以超临界惰性气体氮气或氦气作为物理成孔发泡剂，控制注气量为0.5
‑
1.5％；控制注塑机机头温度190
‑
220℃，注射压力55
‑
85MPa，注射速率为60
‑
90mm/s，
静置冷却至25
±
2℃即可。物理手段发泡处理，能够避免引入杂质，超临界在熔融的PP复合材料中能够增加溶解度，能够制造微小泡孔形成微观孔道结构。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有微观孔道的可释放负氧离子功能的PP复合材料，包括占质量百分比为65
‑
75％的PP材料和0.5
‑
2.5％硬脂酸锌，其特征在于：所述PP复合材料还包括占质量百分比为：10
‑
15％的熔体强筋材料、5
‑
10％的改性负离子粉、5
‑
10％的成核填料；且还包括占改性负离子粉质量20
‑
35％的负氧离子释放促进材料，所述负氧离子释放促进材料包括:30
‑
35％铋锑碲Bi
0.5
Sb
1.5
Te3、30
‑
35％铜粉、15
‑
20％氧化铟纳米线和15
‑
20％石墨烯。2.如权利要求1所述的具有微观孔道的可释放负氧离子功能的PP复合材料，其特征在于：所述PP复合材料的制备组分还包括其他助剂，其他助剂包括占总质量质量百分比为0.1
‑
2％抗紫外线助剂、0.1
‑
5％增韧剂或增塑剂、0.1
‑
3％抗氧化剂中的任意一种或多种。3.如权利要求1所述的具有微观孔道的可释放负氧离子功能的PP复合材料，其特征在于：所述熔体强筋材料采用环氧树脂、乙烯
‑
辛烯嵌段共聚物、三元乙丙橡胶、乙丙橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、氟橡胶中的任意一种或多种。4.如权利要求1所述的具有微观孔道的可释放负氧离子功能的PP复合材料，其特征在于：所述改性负离子粉原料采用具有热电效应且具有多孔结构的六环石、明矾石、碳质陨石中的任意一种或多种。5.如权利要求4所述的具有微观孔道的可释放负氧离子功能的PP复合材料，其特征在于：所述成核填料采用牡蛎粉、滑石粉、二氧化硅粉、蒙脱土粉、碳酸钙粉中的任意一种或多种。6.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘水彦，张金柱，彭剑飞，叶超飞，
申请(专利权)人：广州海天塑胶有限公司，
类型：发明
国别省市：