技术摘要：
本发明公开了一种聚丙烯塑料粒子的制备方法，该聚丙烯塑料粒子由如下重量份的原料制成：改性聚丙烯100‑120份、滑石粉16‑20份、阻燃剂10‑15份、抑菌剂3‑5份、硬脂酸钙2‑3份、分散剂4‑8份；制备方法如下：按配方量将改各物质混合均匀后经熔融共混、挤出、造粒。本 全部
背景技术：
聚丙烯简称PP，是一种无色、无臭、无毒、半透明固体物质。聚丙烯(PP)是一种性能 优良的热塑性合成树脂，为无色半透明的热塑性轻质通用塑料。具有耐化学性、耐热性、电 绝缘性、高强度机械性能和良好的高耐磨加工性能等，这使得聚丙烯自问世以来，便迅速在 机械、汽车、电子电器、建筑、纺织、包装、农林渔业和食品工业等众多领域得到广泛的开发 应用。当使用聚丙烯塑料制品用于儿童玩具制作，需要解决塑料阻燃性差、耐热性差、无抗 菌性能以及含有有毒增塑剂等问题，以免影响玩具的质量、危害儿童身体健康。 专利号为CN201611204158.6的中国发明专利公开了一种环保抗菌聚丙烯塑料粒 子的制备方法，将聚丙烯、复合抑菌剂、纳米抗菌粒子、增塑剂、丙二酸二乙酯、聚苯硫醚、氧 化铜、矿物油按照一定的重量配比配料后加入混合机中混合搅拌均匀，混合温度为110-125 ℃，混合时间为20-30分钟，混合均匀后，转移到冷却搅拌机中低速搅拌10-12分钟，最后进 入双螺杆挤出造粒机在130-140℃下塑化和切粒即得所述环保抗菌聚丙烯塑料粒子。该申 请通过将复合抑菌剂和纳米抗菌粒子与聚丙烯熔融共混，得到具有抗菌作用的聚丙烯塑料 粒子。但是复合抑菌剂、纳米抗菌粒子为无机物，与聚丙烯基体具有较差的相容性，使得到 的聚丙烯塑料粒子在性能上仍有所欠缺。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种聚丙烯塑料粒子的制备方法，通过采用改性聚丙烯作 为塑料基体，改性聚丙烯相对于PP，不仅具有更高的抗冲性能，而且还接枝了-COOH官能团， 能够增加基体与阻燃剂、抑菌剂的相容性和结合力，使阻燃剂、抑菌剂等均匀分散于基体 中，持续、稳定发挥阻燃、抑菌性能，赋予聚丙烯粒子良好的阻燃和抑菌性能；通过特定粒径 的滑石粉和硬质酸钙的辅配，不仅能够提高PP的刚性，也能够提高聚丙烯的韧性，得到力学 性能优异、并具有阻燃和抑菌功能的聚丙烯塑料，能够大大拓宽聚丙烯塑料的应用范围。 本发明的目的可以通过以下技术方案实现： 一种聚丙烯塑料粒子的制备方法，该聚丙烯塑料粒子由如下重量份的原料制成： 改性聚丙烯100-120份、滑石粉16-20份、阻燃剂10-15份、抑菌剂3-5份、硬脂酸钙2-3份、分 散剂4-8份； 该聚丙烯塑料粒子的制备方法，包括如下步骤： S1、按配方量将改性聚丙烯、滑石粉、硬脂酸钙和分散剂混合，120-130r/min搅拌 9-12min，混合均匀； S2、往上述混合物中加入阻燃剂和抑菌剂，先300r/min搅拌混合4-5min，再提高转 速至1000-1200r/min搅拌2-3min，得到共混物； S3、将共混物投入双螺杆挤出机中，经熔融共混、挤出、造粒，得到聚丙烯塑料粒 3 CN 111574802 A 说 明 书 2/6 页 子。 进一步地，所述滑石粉的粒径为4-5um。 进一步地，所述阻燃剂由如下方法制备： 将对羟基苯胺和三乙胺溶于乙腈中，通入氮气10-15min后，将混合液温度控制在 3-5℃，然后将磷酰氯的乙腈溶液缓慢滴入上述混合液中，滴加完成后保持冰浴反应60- 70min，再将整个装置移入48-50℃油浴锅中，氮气下回流反应22-24h，反应结束后，将产物 抽滤、洗涤、干燥，制得阻燃剂。 进一步地，所述磷酰氯-乙腈溶液的浓度为0.25mol/L；对羟基苯胺、三乙胺和磷酰 氯的物质的量之比为3.2:5:1。 进一步地，改性聚丙烯由如下方法制备： 称取一定量聚丙烯树脂，再按比例称取一定量的山梨酸和过氧化二苯甲酰，放入 高压反应釜中，抽真空，通入二氧化碳，至压力为14MPa，放在恒温水槽中反应，在70-72℃ 下，反应7-8h，取出、冷却，得到改性聚丙烯。 进一步地，所述聚丙烯树脂、山梨酸和过氧化苯甲酰的质量之比为25:5:1。 进一步地，所述抑菌剂由如下方法制备： 在冰浴和300r/min匀速搅拌条件下，向盛有49mL超纯水的烧杯中加入0.5mL的 AgNO3溶液和0.5mL的乙二胺，之后快速加入0.3mL的0.3mol/L的NaBH4溶液并搅拌3min，溶液 颜色变成棕黄色，透析12h后进行真空干燥，得到抑菌剂。 进一步地，硝酸银溶液的质量分数为1％。 本发明的有益效果： 本发明采用改性聚丙烯作为塑料基体，在CO2超临界状态下对PP进行接枝改性，CO2 在超临界状态下对PP树脂有很强的溶胀能力，可以将PP溶胀，并将引发剂和单体溶进PP内 部，再引发自由基接枝聚合，在远低于适宜引发反应温度的溶胀温度，以及较高压力下超临 界流体的大扩散系数和零表面张力可在保持PP优良力学性能时，还可以提高接枝深度和接 枝均匀性；山梨酸分子上含有C＝C双键，在引发剂和超临界CO2作用下，发生自由基接枝反 应，使山梨酸接枝于聚丙烯分子链上；并且，山梨酸分子上含有两个C＝C双键，另一个C＝C 双键可继续与聚丙烯接枝，形成聚丙烯分子链之间的桥梁，使聚丙烯分子链形成交联网络 体系，网络结构在承受外力容易发生形变，宏观表现就是韧性的增强，从而对PP起到增韧效 果，另外，山梨酸分子上含有-COOH，能在聚丙烯分子链上引入羧基官能团；得到的改性聚丙 烯含有-COOH,-COOH能够与阻燃剂分子上的酚羟基发生反应，能够有效提高阻燃剂分子与 PP基体的相容性和结合力，使阻燃剂均匀、稳定分散于改性PP基体内，更好的发挥阻燃性 能； 本发明在改性聚丙烯基体中加入了合成的阻燃剂，采用对羟基苯胺和磷酰氯合成 阻燃剂，对羟基苯胺的苯环上连接有处于对位的氨基-NH2和-OH，在与磷酰氯反应时，-NH2与 P-Cl发生取代反应，形成O＝P-NH-键，合成的阻燃剂中含有多个酚羟基，能够与PP基体相互 作用；另外，合成的阻燃剂具有O＝P-NH-键，即含有P、N元素，为一种P-N型复合膨胀阻燃剂； 该阻燃剂在受热分解时，释放出的NH3和H2O，可起到气源的作用，同时起到稀释可燃性气体 和氧气浓度的作用，缓减燃烧速度；另外，阻燃剂分解后产生的苯环及部分PP分子链可做碳 源，阻燃剂分解产生的磷酸和偏磷酸等可做酸源，碳源和酸源相互作用产生膨胀的致密、厚 4 CN 111574802 A 说 明 书 3/6 页 实的残炭层，覆盖在PP材料表面，隔绝氧气和热量的传递，起到阻燃作用；阻燃剂的加入能 够赋予PP塑料良好的阻燃性能； 本发明通过采用改性聚丙烯作为塑料基体，改性聚丙烯相对于PP，不仅具有更高 的抗冲性能，而且还接枝了-COOH官能团，能够增加基体与阻燃剂、抑菌剂的相容性和结合 力，使阻燃剂、抑菌剂等均匀分散于基体中，持续、稳定发挥阻燃、抑菌性能，赋予聚丙烯粒 子良好的阻燃和抑菌性能；通过特定粒径的滑石粉和硬质酸钙的辅配，不仅能够提高PP的 刚性，也能够提高聚丙烯的韧性，得到力学性能优异、并具有阻燃和抑菌功能的聚丙烯塑 料，能够大大拓宽聚丙烯塑料的应用范围。
本发明公开了一种聚丙烯塑料粒子的制备方法，该聚丙烯塑料粒子由如下重量份的原料制成：改性聚丙烯100‑120份、滑石粉16‑20份、阻燃剂10‑15份、抑菌剂3‑5份、硬脂酸钙2‑3份、分散剂4‑8份；制备方法如下：按配方量将改各物质混合均匀后经熔融共混、挤出、造粒。本 全部
背景技术：
聚丙烯简称PP，是一种无色、无臭、无毒、半透明固体物质。聚丙烯(PP)是一种性能 优良的热塑性合成树脂，为无色半透明的热塑性轻质通用塑料。具有耐化学性、耐热性、电 绝缘性、高强度机械性能和良好的高耐磨加工性能等，这使得聚丙烯自问世以来，便迅速在 机械、汽车、电子电器、建筑、纺织、包装、农林渔业和食品工业等众多领域得到广泛的开发 应用。当使用聚丙烯塑料制品用于儿童玩具制作，需要解决塑料阻燃性差、耐热性差、无抗 菌性能以及含有有毒增塑剂等问题，以免影响玩具的质量、危害儿童身体健康。 专利号为CN201611204158.6的中国发明专利公开了一种环保抗菌聚丙烯塑料粒 子的制备方法，将聚丙烯、复合抑菌剂、纳米抗菌粒子、增塑剂、丙二酸二乙酯、聚苯硫醚、氧 化铜、矿物油按照一定的重量配比配料后加入混合机中混合搅拌均匀，混合温度为110-125 ℃，混合时间为20-30分钟，混合均匀后，转移到冷却搅拌机中低速搅拌10-12分钟，最后进 入双螺杆挤出造粒机在130-140℃下塑化和切粒即得所述环保抗菌聚丙烯塑料粒子。该申 请通过将复合抑菌剂和纳米抗菌粒子与聚丙烯熔融共混，得到具有抗菌作用的聚丙烯塑料 粒子。但是复合抑菌剂、纳米抗菌粒子为无机物，与聚丙烯基体具有较差的相容性，使得到 的聚丙烯塑料粒子在性能上仍有所欠缺。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种聚丙烯塑料粒子的制备方法，通过采用改性聚丙烯作 为塑料基体，改性聚丙烯相对于PP，不仅具有更高的抗冲性能，而且还接枝了-COOH官能团， 能够增加基体与阻燃剂、抑菌剂的相容性和结合力，使阻燃剂、抑菌剂等均匀分散于基体 中，持续、稳定发挥阻燃、抑菌性能，赋予聚丙烯粒子良好的阻燃和抑菌性能；通过特定粒径 的滑石粉和硬质酸钙的辅配，不仅能够提高PP的刚性，也能够提高聚丙烯的韧性，得到力学 性能优异、并具有阻燃和抑菌功能的聚丙烯塑料，能够大大拓宽聚丙烯塑料的应用范围。 本发明的目的可以通过以下技术方案实现： 一种聚丙烯塑料粒子的制备方法，该聚丙烯塑料粒子由如下重量份的原料制成： 改性聚丙烯100-120份、滑石粉16-20份、阻燃剂10-15份、抑菌剂3-5份、硬脂酸钙2-3份、分 散剂4-8份； 该聚丙烯塑料粒子的制备方法，包括如下步骤： S1、按配方量将改性聚丙烯、滑石粉、硬脂酸钙和分散剂混合，120-130r/min搅拌 9-12min，混合均匀； S2、往上述混合物中加入阻燃剂和抑菌剂，先300r/min搅拌混合4-5min，再提高转 速至1000-1200r/min搅拌2-3min，得到共混物； S3、将共混物投入双螺杆挤出机中，经熔融共混、挤出、造粒，得到聚丙烯塑料粒 3 CN 111574802 A 说 明 书 2/6 页 子。 进一步地，所述滑石粉的粒径为4-5um。 进一步地，所述阻燃剂由如下方法制备： 将对羟基苯胺和三乙胺溶于乙腈中，通入氮气10-15min后，将混合液温度控制在 3-5℃，然后将磷酰氯的乙腈溶液缓慢滴入上述混合液中，滴加完成后保持冰浴反应60- 70min，再将整个装置移入48-50℃油浴锅中，氮气下回流反应22-24h，反应结束后，将产物 抽滤、洗涤、干燥，制得阻燃剂。 进一步地，所述磷酰氯-乙腈溶液的浓度为0.25mol/L；对羟基苯胺、三乙胺和磷酰 氯的物质的量之比为3.2:5:1。 进一步地，改性聚丙烯由如下方法制备： 称取一定量聚丙烯树脂，再按比例称取一定量的山梨酸和过氧化二苯甲酰，放入 高压反应釜中，抽真空，通入二氧化碳，至压力为14MPa，放在恒温水槽中反应，在70-72℃ 下，反应7-8h，取出、冷却，得到改性聚丙烯。 进一步地，所述聚丙烯树脂、山梨酸和过氧化苯甲酰的质量之比为25:5:1。 进一步地，所述抑菌剂由如下方法制备： 在冰浴和300r/min匀速搅拌条件下，向盛有49mL超纯水的烧杯中加入0.5mL的 AgNO3溶液和0.5mL的乙二胺，之后快速加入0.3mL的0.3mol/L的NaBH4溶液并搅拌3min，溶液 颜色变成棕黄色，透析12h后进行真空干燥，得到抑菌剂。 进一步地，硝酸银溶液的质量分数为1％。 本发明的有益效果： 本发明采用改性聚丙烯作为塑料基体，在CO2超临界状态下对PP进行接枝改性，CO2 在超临界状态下对PP树脂有很强的溶胀能力，可以将PP溶胀，并将引发剂和单体溶进PP内 部，再引发自由基接枝聚合，在远低于适宜引发反应温度的溶胀温度，以及较高压力下超临 界流体的大扩散系数和零表面张力可在保持PP优良力学性能时，还可以提高接枝深度和接 枝均匀性；山梨酸分子上含有C＝C双键，在引发剂和超临界CO2作用下，发生自由基接枝反 应，使山梨酸接枝于聚丙烯分子链上；并且，山梨酸分子上含有两个C＝C双键，另一个C＝C 双键可继续与聚丙烯接枝，形成聚丙烯分子链之间的桥梁，使聚丙烯分子链形成交联网络 体系，网络结构在承受外力容易发生形变，宏观表现就是韧性的增强，从而对PP起到增韧效 果，另外，山梨酸分子上含有-COOH，能在聚丙烯分子链上引入羧基官能团；得到的改性聚丙 烯含有-COOH,-COOH能够与阻燃剂分子上的酚羟基发生反应，能够有效提高阻燃剂分子与 PP基体的相容性和结合力，使阻燃剂均匀、稳定分散于改性PP基体内，更好的发挥阻燃性 能； 本发明在改性聚丙烯基体中加入了合成的阻燃剂，采用对羟基苯胺和磷酰氯合成 阻燃剂，对羟基苯胺的苯环上连接有处于对位的氨基-NH2和-OH，在与磷酰氯反应时，-NH2与 P-Cl发生取代反应，形成O＝P-NH-键，合成的阻燃剂中含有多个酚羟基，能够与PP基体相互 作用；另外，合成的阻燃剂具有O＝P-NH-键，即含有P、N元素，为一种P-N型复合膨胀阻燃剂； 该阻燃剂在受热分解时，释放出的NH3和H2O，可起到气源的作用，同时起到稀释可燃性气体 和氧气浓度的作用，缓减燃烧速度；另外，阻燃剂分解后产生的苯环及部分PP分子链可做碳 源，阻燃剂分解产生的磷酸和偏磷酸等可做酸源，碳源和酸源相互作用产生膨胀的致密、厚 4 CN 111574802 A 说 明 书 3/6 页 实的残炭层，覆盖在PP材料表面，隔绝氧气和热量的传递，起到阻燃作用；阻燃剂的加入能 够赋予PP塑料良好的阻燃性能； 本发明通过采用改性聚丙烯作为塑料基体，改性聚丙烯相对于PP，不仅具有更高 的抗冲性能，而且还接枝了-COOH官能团，能够增加基体与阻燃剂、抑菌剂的相容性和结合 力，使阻燃剂、抑菌剂等均匀分散于基体中，持续、稳定发挥阻燃、抑菌性能，赋予聚丙烯粒 子良好的阻燃和抑菌性能；通过特定粒径的滑石粉和硬质酸钙的辅配，不仅能够提高PP的 刚性，也能够提高聚丙烯的韧性，得到力学性能优异、并具有阻燃和抑菌功能的聚丙烯塑 料，能够大大拓宽聚丙烯塑料的应用范围。
