一種高硬度耐摩擦抗菌pe合金及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高硬度耐摩擦抗菌PE合金，按重量份由以下組分組成：PE為50份?70份；PMMA為10份?30份；相容劑為0.2份?0.6份；抗氧劑為0.1份?0.5份；抗菌劑為4份?10份；潤滑劑為0.1份?0.3份。通過添加聚甲基丙烯酸甲酯這種高表面硬度材料，可以改善聚乙烯材料表面硬度低的缺點，達到改善耐磨擦的效果。通過溴化亞銅或者氯化銀的加入改善了材料的抗菌性能，溴化亞銅或者氯化銀在材料中，Cu+1、Ag+1溶出，逐漸游離，與霉菌體接觸時，就會和菌體內(nèi)活性蛋白結(jié)合使之失去活性，從而達到殺死霉菌作用。
【專利說明】
一種高硬度耐摩擦抗菌PE合金及其制備方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料技術領域，特別是指一種高硬度耐摩擦抗菌PE合金及其制 備方法。
【背景技術】
[0002] 聚乙烯(PE)是一種重要的熱塑性聚合物，尺寸穩(wěn)定性好，絕緣性佳，耐水、耐油，廣 泛應用于家用電器、機械配件、辦公用品和通訊器材等領域。但是在一些特殊的領域，需要 PE具備高硬度、良好的耐摩擦性能和抗菌性能，單純用PE就無法滿足這些需求。
[0003] 為了提高聚乙烯的使用范圍，提高聚乙烯的硬度，現(xiàn)通過使用高密度聚乙烯，高密 度聚乙烯的硬度基本能夠滿足現(xiàn)對聚乙烯硬度的要求，但是高密度聚乙烯的價格較高，進 而提高以高密度聚乙烯為原料的產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，另一方面高密度聚乙烯的絕緣性不高， 同時也不具有抗菌性能。
[0004] CN201410328788.9公開了一種可以直接電鍍使用的樹脂組合物，該組合物使用的 熱塑樹脂選自ABS、PC、PP、PE、PA、PBT、PET、PMMA、ASA、AES或其合金樹脂，但是該組合物僅實 現(xiàn)能夠直接電鍍，而與提高絕緣性能及抗菌性能沒有提高。CN200510043010.4公開了一種 納米吸波塑料材料及其產(chǎn)品的制備方法，該技術方案的組合物包括ABS、POM、PE、PA、PC、 PMMA、PS、PVC及PTEE等，同樣并沒有提高組合物的絕緣性能及抗菌性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種高硬度耐摩擦抗菌PE合金及其制備方法，制備的PE合金 的硬度、面摩擦性能及抗菌性能均有不同程度提高。
[0006] 本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：
[0007] -種高硬度耐摩擦抗菌PE合金，按重量份由以下組分組成： PE 50 份-70 份; PMIA 10 份-30 份； 相容劑 0. 2份-().6份；
[0008] 抗氧劑 0. 1份-0. 5份； 抗菌劑 4份-U)份； 潤滑劑 0. 1份-0. 3份；
[0009] 所述PE的結(jié)晶度為55%-65%。
[0010] 所述相容劑為PE-g-MAH。
[0011] 所述抗氧劑為三（2,4_二叔丁基）亞磷酸苯酯與四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯 基)丙酸]季戊四醇酯的復配，重量比例為1:1。
[0012] 所述抗菌劑為溴化亞銅或者氯化銀。
[0013] 所述的潤滑劑為乙撐雙硬脂酰胺或二甲基硅油中的一種。
[0014] 上述任一項高硬度耐摩擦抗菌PE合金的制備方法，包括以下步驟，
[0015] 1)按設定配比稱取PE、PMMA、相容劑、抗氧劑、抗菌劑及潤滑劑；
[0016] 2)將步驟1)中所有物料通過高速攪拌機攪拌10-12分鐘，形成混合物料；
[0017] 3)將步驟2)的混合物料投入到雙螺桿擠出機中，經(jīng)過熔融反應，然后擠出、造粒得 到高硬度耐摩擦抗菌PE合金。
[0018] 所述高速攪拌機溫度為70~120°C，轉(zhuǎn)速120~240r/min。
[0019] 所述雙螺桿擠出機包含六個區(qū)，其中各區(qū)溫度及螺桿轉(zhuǎn)速分別為:第一區(qū)溫度150 ~180°C，第二區(qū)溫度170~200°C，第三區(qū)溫度170~200°C，第四區(qū)溫度170~200°C，第五區(qū) 溫度170~200°C，第六區(qū)溫度170~200°C，機頭溫度170~200°C ;螺桿轉(zhuǎn)速180~240r/min。
[0020] 本發(fā)明的有益效果是：
[0021] 通過添加聚甲基丙烯酸甲酯這種高表面硬度材料，可以改善聚乙烯材料表面硬度 低的缺點，達到改善耐磨擦的效果。
[0022] PE-g-MAH的加入在PE和PMMA之間起到橋梁作用，形成模量梯度的界面過渡層，使 PE和PMMA之間的相容性得到很好的改善。
[0023]溴化亞銅或者氯化銀的加入改善了材料的抗菌性能，溴化亞銅或者氯化銀在材料 中，Cu+1、Ag+1溶出，逐漸游離，與霉菌體接觸時，就會和菌體內(nèi)活性蛋白結(jié)合使之失去活性， 從而達到殺死霉菌作用。
【具體實施方式】
[0024]以下通過實施例來詳細說明本發(fā)明的技術方案，以下的實施例僅是示例性的，僅 能用來解釋和說明本發(fā)明的技術方案，而不能解釋為是對本發(fā)明技術方案的限制。
[0025]本發(fā)明提供一種高硬度耐摩擦抗菌PE合金，按重量份由以下組分組成： PE 50 份-70 份; P應A 10份-30份； 相容劑 0. 2份-0. 6份；
[0026] 抗氧劑 0. 1份-0, 5份； 抗菌劑 4份-1J份； 潤滑劑 0.1份-0,3份；
[0027] 所述PE的結(jié)晶度為55%-65%。在本申請中，PMMA為聚甲基丙烯酸甲酯。
[0028]所述相容劑為PE-g-MAH，在本申請中，優(yōu)選為PE接枝馬來酸桿。
[0029]所述抗氧劑為巴斯夫生產(chǎn)的三(2,4_二叔丁基）亞磷酸苯酯（簡稱Irgan〇xl68)與 四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(簡稱IrganoxlOlO)的復配，復配時兩 種抗氧劑的重量比例為1:1。
[0030] 所述抗菌劑為溴化亞銅或者氯化銀。
[0031] 所述的潤滑劑為乙撐雙硬脂酰胺或二甲基硅油中的一種。
[0032] 實施例1
[0033] 稱取 50 份 PE、10份PMMA、0·2份PE-g-MAH、0·05份Irganoxl010、0·05份Irganoxl68、 4份溴化亞銅及0.1份乙撐雙硬脂酰胺。
[0034] 將稱取的上述物料通過高速攪拌機攪拌10分鐘，形成混合物料。
[0035] 將混合物料投入到雙螺桿擠出機的料斗中，經(jīng)熔融反應，然后擠出，造粒。
[0036]其中高速攪拌機溫度為70°C，轉(zhuǎn)速120r/min。雙螺桿擠出機包含六個區(qū)，其中各區(qū) 溫度及螺桿轉(zhuǎn)速分別為:第一區(qū)溫度150°C，第二區(qū)溫度170°C，第三區(qū)溫度170°C，第四區(qū)溫 度170°C，第五區(qū)溫度170°C，第六區(qū)溫度170°C，機頭溫度170°C ;螺桿轉(zhuǎn)速180r/min。
[0037] 實施例2
[0038] 稱取 70 份 PE、30 份ΡΜΜΑ、0·6 份PE-g-MAH、0.25 份 Irganoxl010、0.25 份 Irganoxl68、 1 〇份氯化銀及〇. 3份二甲基硅油。
[0039]將稱取的上述物料通過高速攪拌機攪拌12分鐘，形成混合物料。
[0040]將混合物料投入到雙螺桿擠出機的料斗中，經(jīng)熔融反應，然后擠出，造粒。
[0041 ]其中高速攪拌機溫度為120°c，轉(zhuǎn)速240r/min。雙螺桿擠出機包含六個區(qū)，其中各 區(qū)溫度及螺桿轉(zhuǎn)速分別為:第一區(qū)溫度180°C，第二區(qū)溫度200°C，第三區(qū)溫度200°C，第四區(qū) 溫度200°C，第五區(qū)溫度200°C，第六區(qū)溫度200°C，機頭溫度200°C ;螺桿轉(zhuǎn)速240r/min。
[0042] 實施例3
[0043] 稱取60 份 PE、20 份ΡΜΜΑ、0·4份PE-g-MAH、0.15 份 Irganoxl010、0.15 份 Irganoxl68、 7份氯化銀及0.2份二甲基硅油。
[0044] 將稱取的上述物料通過高速攪拌機攪拌11分鐘，形成混合物料。
[0045] 將混合物料投入到雙螺桿擠出機的料斗中，經(jīng)熔融反應，然后擠出，造粒。
[0046]其中高速攪拌機溫度為95°C，轉(zhuǎn)速180r/min。雙螺桿擠出機包含六個區(qū)，其中各區(qū) 溫度及螺桿轉(zhuǎn)速分別為:第一區(qū)溫度165°C，第二區(qū)溫度185°C，第三區(qū)溫度185°C，第四區(qū)溫 度185°C，第五區(qū)溫度185°C，第六區(qū)溫度185°C，機頭溫度185°C ;螺桿轉(zhuǎn)速210r/min。
[0047] 實施例4
[0048] 稱取65份PE、25份ΡΜΜΑ、0·3份PE-g-MAH、0.2份 Irganoxl010、0.2份 Irganoxl68、6 份氯化銀及0.2份乙撐雙硬脂酰胺。
[0049] 將稱取的物料通過高速攪拌機攪拌10分鐘，形成混合物料。
[0050] 將混合物料投入到雙螺桿擠出機的料斗中，經(jīng)熔融反應，然后擠出，造粒。
[0051 ]其中高速攪拌機溫度為80°C，轉(zhuǎn)速170r/min。雙螺桿擠出機包含六個區(qū)，其中各區(qū) 溫度及螺桿轉(zhuǎn)速分別為:第一區(qū)溫度165°C，第二區(qū)溫度190°C，第三區(qū)溫度185°C，第四區(qū)溫 度190°C，第五區(qū)溫度190°C，第六區(qū)溫度190°C，機頭溫度190°C ;螺桿轉(zhuǎn)速200r/min。
[0052] 實施例5
[0053] 稱取70份PE、20份ΡΜΜΑ、0·3份PE-g-MAH、0.2份 Irganoxl010、0.2份 Irganoxl68、6 份氯化銀及0.3份乙撐雙硬脂酰胺。
[0054]將稱取的物料通過高速攪拌機攪拌11分鐘，形成混合物料。
[0055]將混合物料投入到雙螺桿擠出機的料斗中，經(jīng)熔融反應，然后擠出，造粒。
[0056]其中高速攪拌機溫度為90°C，轉(zhuǎn)速180r/min。雙螺桿擠出機包含六個區(qū)，其中各區(qū) 溫度及螺桿轉(zhuǎn)速分別為:第一區(qū)溫度165°C，第二區(qū)溫度200°C，第三區(qū)溫度185°C，第四區(qū)溫 度190°C，第五區(qū)溫度185°C，第六區(qū)溫度190°C，機頭溫度190°C ;螺桿轉(zhuǎn)速190r/min。
[0057] 對比例1
[0058] 稱取70份 ΡΕ、0·2份 Irganoxl010、0.2份 Irganoxl68及0.2份乙撐雙硬脂酰胺。
[0059] 將稱取的物料通過高速攪拌機攪拌10分鐘，形成混合物料。
[0060] 將混合好的混合物料投入到雙螺桿擠出機的料斗中，經(jīng)熔融反應，然后擠出，造 粒。
[0061 ]其中高速攪拌機溫度為90°C，轉(zhuǎn)速190r/min。雙螺桿擠出機包含六個區(qū)，其中各區(qū) 溫度及螺桿轉(zhuǎn)速分別為:第一區(qū)溫度175°C，第二區(qū)溫度200°C，第三區(qū)溫度185°C，第四區(qū)溫 度190°C，第五區(qū)溫度185°C，第六區(qū)溫度190°C，機頭溫度190°C ;螺桿轉(zhuǎn)速190r/min。
[0062]性能測試：
[0063]將實施例1 一 5與對比例1制備的PE合金材料按相關測試標準分別測試，其產(chǎn)品性 能數(shù)據(jù)如下表所示：
[0066]通過上表對比可看出，本發(fā)明制得的PE合金較對比例中PE相比，其硬度、耐摩擦效 果、抗菌性均得到了不同程度的提高。這大大擴展PE合金材料的應用領域。
[0067]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的描述，應當指出，由于文字表達的有限性， 而在客觀上存在無限的具體結(jié)構(gòu)，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明 原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種高硬度耐摩擦抗菌PE合金，其特征在于:按重量份由以下組分組成： PE 50 份-70 份; PMMA 10 份-30 份; 相容劑 0. 2份-().6份： 抗氧劑 0. 1份-0. 5份； 抗菌劑 4份-10份； 潤滑劑 0. 1份-().3份， 所述PE的結(jié)晶度為55%-65%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高硬度耐摩擦抗菌PE合金，其特征在于:所述相容劑為PE-g-MAH〇3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高硬度耐摩擦抗菌PE合金，其特征在于:所述抗氧劑為三(2， 4-二叔丁基)亞磷酸苯酯與四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯的復配，重 量比例為1:1。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高硬度耐摩擦抗菌ΡΕ合金，其特征在于:所述抗菌劑為溴化亞 銅或者氯化銀。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高硬度耐摩擦抗菌ΡΕ合金，其特征在于:所述的潤滑劑為乙撐 雙硬脂酰胺或二甲基硅油中的一種。6. 上述權(quán)利要求1至5中任一項高硬度耐摩擦抗菌ΡΕ合金的制備方法，其特征在于:包 括以下步驟， 1) 按設定配比稱取ΡΕ、ΡΜΜΑ、相容劑、抗氧劑、抗菌劑及潤滑劑； 2) 將步驟1)中所有物料通過高速攪拌機攪拌10-12分鐘，形成混合物料； 3) 將步驟2)的混合物料投入到雙螺桿擠出機中，經(jīng)過熔融反應，然后擠出、造粒得到高 硬度耐摩擦抗菌ΡΕ合金。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的高硬度耐摩擦抗菌ΡΕ合金的制備方法，其特征在于:所述高速 攪拌機溫度為70~120°C，轉(zhuǎn)速120~240r/min。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的高硬度耐摩擦抗菌PE合金的制備方法，其特征在于:所述雙螺 桿擠出機包含六個區(qū)，其中各區(qū)溫度及螺桿轉(zhuǎn)速分別為:第一區(qū)溫度150~180°C，第二區(qū)溫 度170~200°C，第三區(qū)溫度170~200°C，第四區(qū)溫度170~200°C，第五區(qū)溫度170~200°C， 第六區(qū)溫度170~200°C，機頭溫度170~200°C ;螺桿轉(zhuǎn)速180~240r/min。
【文檔編號】C08K5/20GK105949564SQ201610308778
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月9日
【發(fā)明人】劉凱, 黃家奇, 程健
【申請人】安徽江淮汽車股份有限公司