一种抗菌补强的聚氯乙烯和聚乙烯组合物及其制备方法

一种抗菌补强的聚氯乙烯和聚乙烯组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种抗菌补强的聚氯乙烯和聚乙烯组合物及其制备方法。

背景技术

聚氯乙烯是由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂，由于它的耐化学药品性高、电绝缘性能好、物理化学性能稳定、价格低廉等优点，目前已广泛应用于电线电缆、管材、包装、地板等众多领域。但聚氯乙烯单纯使用却存在热稳定性差、抗冲击强度低、耐候性低等缺陷，将极大地限制了其在各领域中的应用。聚乙烯具有质轻、无毒、成型加工容易、电性能优良、耐化学稳定性好、抗冲击强度高、耐穿刺性好、成本低等优点，特别是耐低温性能好，脆化温度一般可达-50℃以下，因而目前已被广泛应用于电器、化工、机械、管材等领域。将聚氯乙烯和聚乙烯共混制得的组合物，可以较好地综合它们二者原有的优点，取长补短。但聚氯乙烯和聚乙烯组合物的抗菌性并不好，其拉伸强度也较低，有待于对其进行必要的抗菌补强处理，以更好地提升其的应用效果和应用领域。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改性效果好、成本低和制备工艺简单的抗菌补强的聚氯乙烯和聚乙烯组合物及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种抗菌补强的聚氯乙烯和聚乙烯组合物，其组分按质量百分数配比为：聚氯乙烯35%～45%、聚乙烯20%～25%、GMA-St-AN 2%～4%、EVA 4%～7%、ACR 2%～5%、硅灰石5%～10%、沸石粉5%～8%、纳米二氧化钛1%～3%、邻苯二甲酸二辛酯4%～6%、光稳定剂1%～2%、钙锌复合稳定剂0.5%～1.5%、硬脂酸酯0.5%～1%、抗氧剂0.1%～0.5%。

所述聚氯乙烯的平均聚合度在800～1200、重均分子量在50000～120000范围。

所述聚乙烯为重均分子量在200000～400000范围的低密度聚乙烯。

所述GMA-St-AN为增容剂甲基丙烯酸缩水甘油酯-苯乙烯-丙烯腈三元共聚物，且甲基丙烯酸缩水甘油酯占1wt%～5wt %、丙烯腈占27wt %～30wt %。

所述EVA为增韧剂乙烯-醋酸乙烯共聚物。

所述ACR为加工助剂甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯共聚物。

所述改性硅灰石为表面经过γ-氨丙基三甲氧基硅烷改性处理、且直径在3～30μm、长度在10～500μm、长径比在3～100范围的纤维状硅灰石。

所述沸石粉为表面经过γ-氨丙基三甲氧基硅烷改性处理、且粒径在800目～1500目的沸石粉体。

所述纳米二氧化钛为粒径在1～100nm的二氧化钛粒子。

所述光稳定剂为质量比1：0.5～2的光稳定剂622与光稳定剂944的复配物，所述光稳定剂622为聚（1-羟乙基-2，2，6，6-四甲基-4-羟基）丁二酸酯，所述光稳定剂944为聚{6-[（1，1，3，3-四甲基丁基）-亚氨基]-1，3，5-三嗪-2，4-二基[2-（2，2，6，6-四甲基基）-次氨基]-六亚甲基-[4-（2，2，6，6-四甲基基）-次氨基]}。

所述抗氧剂为质量比1：0.5～2的抗氧剂1010与抗氧剂168的复配物，所述抗氧剂1010为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]酯，所述抗氧剂168为亚磷酸三（2，4-二叔丁基苯基）酯。

上述一种抗菌补强的聚氯乙烯和聚乙烯组合物的制备方法，包括以下步骤：

（1）、按重量配比称取各组分；

（2）、将聚氯乙烯、邻苯二甲酸二辛酯和钙锌复合稳定剂加入料筒温度在80℃～90℃、转速为50～80r//min的混合机中，搅拌20～30min，然后加入聚乙烯和GMA-St-AN，搅拌5～10min，再加入EVA、ACR、硅灰石、沸石粉、纳米二氧化钛和硬脂酸酯，搅拌10～20min，最后加入光稳定剂和抗氧剂，搅拌10～30min，待混合均匀后，出料；

（3）、将步骤（2）得到的物料加入双螺杆挤出机混炼后挤出造粒，控制双螺杆挤出机温度在155℃～185℃、螺杆转速在20～50r/min范围，然后风冷、包装，即得所述的一种抗菌补强的聚氯乙烯和聚乙烯组合物。

本发明的有益效果是，本发明综合了聚氯乙烯和聚乙烯各自原有的优点，而且还大幅提升了拉伸强度、抗冲击强度、热稳定性、耐低温性、抗老化性和持久抗菌性等优点，并且制备工艺简单，加工性能好，成本低，适应范围广。

具体实施方式

下面结合具体的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1：

一种抗菌补强的聚氯乙烯和聚乙烯组合物，其组分按质量百分数配比为：聚氯乙烯35%、聚乙烯20%、GMA-St-AN 2%、EVA 7%、ACR 5%、硅灰石10%、沸石粉8%、纳米二氧化钛2%、邻苯二甲酸二辛酯6%、光稳定剂2%、钙锌复合稳定剂1.5%、硬脂酸酯1%、抗氧剂0.5%，所述改性硅灰石为表面经过γ-氨丙基三甲氧基硅烷改性处理、且直径在3～30μm、长度在10～500μm、长径比在3～100范围的纤维状硅灰石，所述沸石粉为表面经过γ-氨丙基三甲氧基硅烷改性处理、且粒径在800目～1500目的沸石粉体，所述纳米二氧化钛为粒径在1～100nm的二氧化钛粒子，所述光稳定剂为质量比1：2的光稳定剂622与光稳定剂944的复配物，所述抗氧剂为质量比1：1的抗氧剂1010与抗氧剂168的复配物。

制备方法：（1）、按重量配比称取各组分；（2）、将聚氯乙烯、邻苯二甲酸二辛酯和钙锌复合稳定剂加入料筒温度在80℃～90℃、转速为50～80r//min的混合机中，搅拌20～30min，然后加入聚乙烯和GMA-St-AN，搅拌5～10min，再加入EVA、ACR、硅灰石、沸石粉、纳米二氧化钛和硬脂酸酯，搅拌10～20min，最后加入光稳定剂和抗氧剂，搅拌10～30min，待混合均匀后，出料；（3）、将步骤（2）得到的物料加入双螺杆挤出机混炼后挤出造粒，控制双螺杆挤出机温度在155℃～185℃、螺杆转速在20～50r/min范围，然后风冷、包装，即得所述的一种抗菌补强的聚氯乙烯和聚乙烯组合物。

实施例2：

一种抗菌补强的聚氯乙烯和聚乙烯组合物，其组分按质量百分数配比为：聚氯乙烯45%、聚乙烯25%、GMA-St-AN 4%、EVA 4%、ACR 2%、硅灰石5%、沸石粉5%、纳米二氧化钛3%、邻苯二甲酸二辛酯4%、光稳定剂1%、钙锌复合稳定剂1%、硬脂酸酯0.8%、抗氧剂0.2%，所述改性硅灰石为表面经过γ-氨丙基三甲氧基硅烷改性处理、且直径在3～30μm、长度在10～500μm、长径比在3～100范围的纤维状硅灰石，所述沸石粉为表面经过γ-氨丙基三甲氧基硅烷改性处理、且粒径在800目～1500目的沸石粉体，所述纳米二氧化钛为粒径在1～100nm的二氧化钛粒子，所述光稳定剂为质量比1：1的光稳定剂622与光稳定剂944的复配物，所述抗氧剂为质量比1：1的抗氧剂1010与抗氧剂168的复配物。

制备方法：（1）、按重量配比称取各组分；（2）、将聚氯乙烯、邻苯二甲酸二辛酯和钙锌复合稳定剂加入料筒温度在80℃～90℃、转速为50～80r//min的混合机中，搅拌20～30min，然后加入聚乙烯和GMA-St-AN，搅拌5～10min，再加入EVA、ACR、硅灰石、沸石粉、纳米二氧化钛和硬脂酸酯，搅拌10～20min，最后加入光稳定剂和抗氧剂，搅拌10～30min，待混合均匀后，出料；（3）、将步骤（2）得到的物料加入双螺杆挤出机混炼后挤出造粒，控制双螺杆挤出机温度在155℃～185℃、螺杆转速在20～50r/min范围，然后风冷、包装，即得所述的一种抗菌补强的聚氯乙烯和聚乙烯组合物。