[發(fā)明專利]納米改性增強(qiáng)增韌抗菌無規(guī)共聚聚丙烯專用料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011243319.9
• 申請(qǐng)日: 2020-11-10
• 公開（公告）號(hào): CN112409698B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 牟文杰;趙良知
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L23/14
• 分類號(hào): C08L23/14;C08L53/02;C08K9/10;C08K3/32;C08K3/22;C08K5/134;C08K5/526;C08K13/06
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 李本祥

本發(fā)明公開了納米改性增強(qiáng)增韌抗菌無規(guī)共聚聚丙烯專用料及其制備方法。該制備方法先制備環(huán)保納米化聚磷酸銨包覆改性阻燃劑，并制備離子摻雜氧化鋅納米晶粉增強(qiáng)增韌抗菌母料，然后將無規(guī)共聚聚丙烯、環(huán)保納米化聚磷酸銨包覆改性阻燃劑、抗氧劑、離子摻雜氧化鋅納米晶粉增強(qiáng)增韌抗菌母料、色母料在高速混合機(jī)上混合均勻，放入塑料密煉機(jī)密煉，下料后用開煉機(jī)混煉出片，再由擠出機(jī)擠出、冷卻、造粒。本發(fā)明專用料的拉伸斷裂強(qiáng)度比純料的拉伸斷裂強(qiáng)度增加10?22％，斷裂伸長率增加40?180％，22℃溫度下沖擊強(qiáng)度增加2?12％；抗菌率為99.3?99.9％，阻燃性能達(dá)到UL?94標(biāo)準(zhǔn)的V?0級(jí)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚丙烯專用料，特別涉及一種納米改性無規(guī)聚丙烯管材專用料及其制備方法。更具體地指一種具有高增強(qiáng)、高韌性、阻燃性和抗菌性的多功能納米改性增強(qiáng)增韌抗菌的無規(guī)共聚聚丙烯(英文簡寫為PPR或PP-R)專用材料，適用于生產(chǎn)PPR管材；屬于塑料材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

乙烯丙烯無規(guī)共聚聚丙烯(PPR)是聚丙烯的一種，是丙烯和少量乙烯在一定溫度、壓力和催化劑的作用下共聚得到的。主要用作水管材料，具有節(jié)能節(jié)材、環(huán)保、輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕、內(nèi)壁光滑不結(jié)垢、施工和維修簡便、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于用于建筑物的冷熱水系統(tǒng)，包括集中供熱系統(tǒng)；建筑物內(nèi)的采暖系統(tǒng)、包括地板、壁板及輻射采暖系統(tǒng)；可直接飲用的純凈水供水系統(tǒng)等場合，近年來在管道應(yīng)用等方面取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。但PPR管材自身存在著缺點(diǎn)，主要有耐高溫性，耐壓性較差，長期工作溫度不能超過70℃，特別PPR塑料水管使用一段時(shí)間后，管內(nèi)壁二次污染嚴(yán)重，容易引起細(xì)菌在給水管內(nèi)表面的滋生，形成一些類似粘膜樣的物質(zhì)，衍生嚴(yán)重時(shí)還會(huì)形成大量的水垢雜質(zhì)，成為人類健康殺手和潛在的生命威脅。當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí)(低于5℃)，PPR管材韌性降低，缺口沖擊強(qiáng)度不高，特別是低溫時(shí)沖擊性能等方面還達(dá)不到要求，表現(xiàn)為脆性，當(dāng)管材受到外力的沖擊或者重壓時(shí)，會(huì)出現(xiàn)直線開裂現(xiàn)象，并且開裂情況是由內(nèi)管壁開始，向外管壁延伸，管材受到某一個(gè)點(diǎn)的作用力造成的開裂后，在很短時(shí)間內(nèi)，這種開裂會(huì)沿著管材的軸線方向快速增長，形成快速裂紋增長，容易造成管道的爆裂。而且PPR管屬于非阻燃材料，遇火容易燃燒，因此，為了改善并提高PPR的性能，拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域，必須對(duì)其進(jìn)行改性，研制一種高增強(qiáng)，耐低溫韌性好，抗開裂性好，阻燃，同時(shí)又能殺滅有害細(xì)菌的PPR管材專用料，是給水管材制造領(lǐng)域里的一個(gè)重要方向。

中國發(fā)明專利CN 103421247 A公開了無規(guī)共聚聚丙烯復(fù)合材料、納米抗菌管及其制備方法，無規(guī)共聚聚丙烯復(fù)合材料的原料包括下述組分：無規(guī)共聚聚丙烯(PPR)管材料、納米銀與SiO₂組成的復(fù)合抗菌劑和β成核劑；無規(guī)共聚聚丙烯復(fù)合材料的制備方法：將上述原料組合物混合，熔融塑化，造粒即可。該發(fā)明中通過添加納米銀及SiO₂組成的復(fù)合抗菌劑降低了傳統(tǒng)納米銀抗菌劑的使用量，從而大大降低了生產(chǎn)成本。而且通過β成核劑的添加大大增加了各種組分的融合性，在提高管材抗菌性能的同時(shí)也提高了管材的韌性和抗沖擊度。

中國發(fā)明專利申請(qǐng)CN 106317640 A專利公開了一種納米抗菌管的制備方法，該納米抗菌管由下列重量份的原料組成：納米二氧化硅抗菌劑，無規(guī)共聚聚丙烯，色粉，抗氧劑，硅烷偶聯(lián)劑。制備方法包括以下步驟：A、將納米二氧化硅抗菌劑經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑表面處理后，與無規(guī)共聚聚丙烯、色粉、抗氧劑放入高效攪拌機(jī)攪拌，通過雙螺桿擠出機(jī)造粒；B、將制得的粒料通過單螺桿擠出機(jī)熔化擠出成型，冷卻定型后即得本納米抗菌管。該發(fā)明在原料中加入納米二氧化硅抗菌劑，制得的納米二氧化硅抗菌劑，能消除水中常見的細(xì)菌，防止細(xì)菌滋生，保證水質(zhì)清潔衛(wèi)生。

中國發(fā)明專利CN 101148530A公開了一種多功能改性無規(guī)聚丙烯管材專用料及其制備方法，該專用料由無規(guī)共聚聚丙烯、環(huán)保阻燃劑、無機(jī)填料預(yù)分散母料、抗沖擊改性劑、抗氧劑、復(fù)合抗菌母料和分散劑組成，該發(fā)明制備的管材專用料具有阻燃抗菌功能，同時(shí)解決了無規(guī)共聚聚丙烯收縮大、低溫沖擊性能差的問題，具有更高的耐熱性能和極好的機(jī)械性能，并具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，具有良好的抗收縮性和低溫抗擊性。