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给您介绍一种高性能抗菌玻纤增强PP材料

点击量:   发表时间:2019-04-24 18:41

  株洲时代新材料科技股份有限公司利用熔融共混法将新型基于粉末橡胶纳米化技术的复合抗菌剂与玻纤增强聚丙烯(PP)共混制得了高性能抗菌增强PP材料。研究了复合抗菌剂VP101KJ 以及挤出工艺对材料的抗菌性能和力学性能的影响。

  选取了无机抗菌剂RHA–2和复合抗菌剂VP101KJ添加量均为0.4%时,研究了这两种抗菌剂对玻纤增强PP材料的抗菌率、力学性能和材料外观的影响。添加了复合抗菌剂VP101KJ的材料,经50℃水煮350 h后测试的抗菌率达到99.1%,远高于无机抗菌剂RHA–2的抗菌率56.5%。无论是添加无机抗菌剂RHA–2还是复合抗菌剂VP101KJ后,材料的力学性能变化都不大。

  经研究发现,随着复合抗菌剂含量的增加,材料的抗菌性能越来越强,当VP101KJ添加量为0.2%时,材料的抗菌率迅速提高到88.7%,当添加量达到0.4%以上时,材料的抗菌率已达到99%以上。显然,抗菌粒子含量越高,材料单位表面积上分布的抗菌粒子也越多,因此其析出的抗菌离子数量也越多,对菌类的杀灭作用也越强,抗菌性能越好。

  固定复合抗菌剂VP101KJ用量为0.4%,与玻纤增强PP材料进行了挤出共混,研究了挤出工艺对材料的性能影响。经过研究比较,兼顾分散混合及分布混合的螺杆组合制得的玻纤增强PP材料的综合性能较好。

  通过研究得出,先将复合抗菌剂与其它助剂以及10%的PP预混,然后通过玻璃纤维加料口上游处的失重计量秤加入,其它主料从主喂料口加入,此方法制得的材料的性能比将PP与抗菌剂与增容剂及其它助剂同时混合制得的材料性能好。研究得出,采用第一种方法得到的材料的性能如下:玻纤增强材料的抗菌率达到99.6%,拉伸强度达到82.9 MPa,弯曲强度达到96.7 MPa,缺口冲击强度达到15.3 kJ/m2。

  得出结论:新型基于粉末橡胶纳米化技术的复合抗菌剂比普通无机载银抗菌剂抗菌效果明显。复合抗菌剂VP101KJ具有较好的抗菌效果,当其用量为0.4%时,玻纤增强PP材料的抗菌率大于99%。在优选的挤出工艺条件下,增强PP材料的抗菌率达到99.6%,拉伸强度达到82.9 MPa,弯曲强度达到96.7 MPa,缺口冲击强度达到15.3 kJ/m2。该高性能抗菌增强PP材料已在日本某汽车品牌空调风扇叶上得到应用。

  该研究是国家重点研发计划项目,项目号是2016YFB0301900。由张丽敏,李方军,李雄武,等所写。刊登在《工程塑料应用》的2019年第47卷第4期的6–10页上。