凈水器濾芯外殼用復(fù)合材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種凈水器濾芯外殼用復(fù)合材料，通過將包括按重量百分比計的下述材料加工制備得到：聚丙烯48.5?73.4％；白礦油0.8?1.4％；填充劑15?30％；增韌劑8?14％；抗菌劑2?5％；分散劑0.6?0.8％；抗氧劑0.2?0.3％。本發(fā)明的制備的聚丙烯復(fù)合材料材料，比傳統(tǒng)的碳酸鈣填充改性聚丙烯材料強度更好，可以承受更高的水壓而不開裂漏水，而比一般的滑石粉改性聚丙烯材料韌性更佳，可以長時間承受更高水壓而不脆裂漏水。同時，本發(fā)明材料還具有優(yōu)異的抗菌效果，安全衛(wèi)生，可給人們提供更安全優(yōu)質(zhì)的飲用水。
【專利說明】
凈水器濾芯外殼用復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種凈水器濾芯外殼用復(fù)合材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 凈水器濾芯外殼對塑料性能的要求主要有:⑴安全衛(wèi)生，對水質(zhì)無污染，無有毒有 害物質(zhì)溶出；⑵強度要高，防止爆瓶、開裂和漏水，常需要經(jīng)過的水壓測試包括靜態(tài)壓力測 試，爆破壓力測試和循環(huán)壓力測試;⑶表面光潔，外形美觀;⑷化學(xué)穩(wěn)定性好，抗氧化抗老化 性能好。目前，市面上的凈水器濾芯外殼常用碳酸鈣填充聚丙烯或是低目數(shù)滑石粉填充改 性聚丙烯制得，強度偏低，水壓測試時濾瓶鼓起然后破裂或是受壓突然脆裂，很難滿足客戶 對產(chǎn)品的水壓測試要求。除了難通過水壓測試導(dǎo)致漏水的狀況外，凈水器濾芯外殼存在的 另一個缺陷是對于輸送的飲用水存在細(xì)菌超標(biāo)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對現(xiàn)有技術(shù)上的缺陷，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種凈水器濾芯外殼用 復(fù)合材料，該材料強度高，可以輕易通過水壓測試，且抗菌。
[0004] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：
[0005] 本發(fā)明提供的凈水器濾芯外殼用復(fù)合材料:通過將包括按重量百分比計的下述材 料加工制備得到： 聚丙烯 48 5-73.4%; 白礦油 0. 8-1. 4%;
[0006]填充劑 15-30%; 增％劑 8-14%; 抗菌劑 2-5%; 分散劑 0· 6-0· 8%;
[0007] 抗氧劑 0, 2-0, 31。
[0008] 作為本發(fā)明進一步的改進:通過將包括按重量百分比計的下述材料加工制備得 到：
[0009] 聚丙烯56.7%，白礦油1.2%，填充劑25%，增韌劑12%，抗菌劑4%，分散劑0.8%， 抗氧劑0.3%。
[0010] 作為本發(fā)明進一步的改進:所述聚丙稀為恪體流動速率大于15g/10min的高結(jié)晶 均聚聚丙烯。
[0011]作為本發(fā)明進一步的改進:所述熔體流動速率按照ASTMD-1238標(biāo)準(zhǔn)測試。
[0012]作為本發(fā)明進一步的改進:所述填充劑為活性滑石粉，目數(shù)為2000-5000目。
[0013]作為本發(fā)明進一步的改進:所述增韌劑選用乙烯-丙烯彈性體和乙烯-丁烯彈性體 按重量比1:1復(fù)配得到。
[0014] 作為本發(fā)明進一步的改進:所述抗菌劑為納米銀抗菌母粒。
[0015] 作為本發(fā)明進一步的改進:所述分散劑為酰胺類高性能潤滑分散劑。
[0016] 作為本發(fā)明進一步的改進:所述抗氧劑由四[β_(3，5-二叔丁基4-羥基苯基)丙酸] 季戊四醇酯和亞磷酸三(2,4_二叔丁基苯基)酯按重量比1:(1-2)復(fù)配得到。
[0017] 本發(fā)明還提供一種工藝簡單的凈水器濾芯外殼用聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，包 括以下步驟：
[0018] 1)、根據(jù)以下重量百分比稱取各組分：
[0019] 聚丙烯 48.5-73.4%; 白礦油 0, 8-1.4%; 填充劑 15-3:0%; 增韌劑 8-14?
[0020] 抗菌劑 2-5? 分散劑 0. 6-0. 8%; 抗氧劑 .0. .2-Q. 3%。
[0021 ] 2)、將稱取的所有原料混合均勻；
[0022] 3)、將混合原料加入雙螺桿擠出機中，經(jīng)熔融擠出，造粒;工藝條件為:一區(qū)溫度為 200-205°C，二區(qū)溫度為210-215°C，三區(qū)溫度為215-220°C，四區(qū)溫度為220-225°C，機頭溫 度215-220°(：，停留時間3-41^11，壓力為12-1810^。
[0023] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一種凈水器濾芯外殼用聚丙烯復(fù)合材料及其制備 方法具有以下專利法意義的有益效果：
[0024]本發(fā)明的制備的聚丙烯復(fù)合材料材料，比傳統(tǒng)的碳酸鈣填充改性聚丙烯材料強度 更好，可以承受更高的水壓而不開裂漏水，而比一般的滑石粉改性聚丙烯材料韌性更佳，可 以長時間承受更高水壓而不脆裂漏水。同時，本發(fā)明材料還具有優(yōu)異的抗菌效果，安全衛(wèi) 生，可給人們提供更安全優(yōu)質(zhì)的飲用水。
【具體實施方式】
[0025] 下面通過具體實施例對本發(fā)明提供的一種凈水器濾芯外殼用復(fù)合材料做進一步 更詳細(xì)的說明。
[0026] 實施例1
[0027]按重量百分比計稱量組分混合，聚丙烯73.4%，白礦油0.8%，填充劑15%，增韌劑 8%，抗菌劑2%，分散劑0.6%，抗氧劑0.2%。將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機的料斗 中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為:一區(qū)溫度:200 °C;二區(qū)：215°C;三區(qū)：220°C;四區(qū)：225°C;機頭：220°C;停留時間3min，壓力為 15MPa。
[0028] 實施例2
[0029] 按重量百分比計稱量組分混合，聚丙烯65.2%，白礦油1.0%，填充劑20%，增韌劑 9.9%，抗菌劑3%，分散劑0.65%，抗氧劑0.25%。將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機的 料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為：一區(qū)溫 度：205°C ;二區(qū)：215°C ;三區(qū)：220°C ;四區(qū)：225°C ;機頭：220°C ;停留時間4min，壓力為 12MPa〇
[0030] 實施例3
[0031]按重量百分比計稱量組分混合，聚丙烯56.7%，白礦油1.2%，填充劑25%，增韌劑 12%，抗菌劑4%，分散劑0.8%，抗氧劑0.3%。將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機的料斗 中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為:一區(qū)溫度:205 °C;二區(qū)：210°C;三區(qū)：215°C;四區(qū)：220°C;機頭:215°C;停留時間3.5min，壓力為 18MPa。 [0032] 實施例4
[0033]按重量百分比計稱量組分混合，聚丙烯48.5%，白礦油1.4% ;填充劑30%，增韌劑 14%，抗菌劑5%，分散劑0.8%，抗氧劑0.3%。將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機的料斗 中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為:一區(qū)溫度:205 °C;二區(qū)：210°C;三區(qū)：215°C;四區(qū)：220°C;機頭:215°C;停留時間3~4min，壓力為16MPa。
[0034] 對比例1
[0035]按重量百分比計稱量組分混合，聚丙烯79%，白礦油1.0%，碳酸鈣20%。將混合好 的物料加入到雙螺桿擠出機的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成復(fù)合材料。其中，螺桿各加 溫區(qū)溫度設(shè)置分別為：一區(qū)溫度：205°C;二區(qū)：210°C;三區(qū)：215°C;四區(qū)：220°C;機頭：215 °C ;停留時間3~4min;壓力為15MPa。
[0036] 對比例2
[0037] 按重量百分比計稱量組分混合，聚丙烯79 %，白礦油1.0 %，滑石粉（1250目）20 %。 將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成復(fù)合材料。其中， 螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為:一區(qū)溫度:205°C ;二區(qū)：210°C ;三區(qū)：215°C ;四區(qū)：220°C ;機 頭:215°C;停留時間3~4min;壓力為15MPa。
[0038]性能測試：
[0039] ⑴懸臂梁缺口沖擊強度按ASTM D-256標(biāo)準(zhǔn)進行檢驗。試樣類型為I型，試樣尺寸 (mm):(63±2)X(12.45±0.2)X(3.1±0.2);
[0040] ⑵拉伸強度按ASTM D-638標(biāo)準(zhǔn)進行檢驗。試樣類型為I型，樣條尺寸(mm) :(176土 2)(長）\(12.6±0.2)(端部寬度）\(3.05±0.2)(厚度），拉伸速度為50臟/11^11;
[0041] ⑶彎曲強度和彎曲模量按ASTM D-790標(biāo)準(zhǔn)進行檢驗。試樣類型為試樣尺寸(mm): (128±2) Χ(12·67±0·2) \(3.11±0.2)，彎曲速度為20臟/11^11;
[0042]⑷抗菌性能檢測參照中華人民共和國輕工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QB/T2591-2003用貼膜法，考 察樣品24h的抑菌率，菌落總數(shù)的測定參照GB/T4789.2-2003計數(shù)。將已注塑好的抗菌樣板 制成50mm X 50mm?？咕实挠嬎闶饺缦拢?br>[0043] R(%) = (B-C)/BX100
[0044] 式中:R-抗菌率，％;
[0045] B-空白對照樣品平均回收菌數(shù)，cfu/片；
[0046] C-抗菌塑料樣品平均回收菌數(shù)，cfu/片。
[0047]其他測試:熔融指數(shù)按照ASTM D1238測試;實施例1-4配方及材料性能見表1:
[0048]表1實施例1-4配方及材料性能
[0050] 由表1可以看出：對于實施例1-4，隨著填充劑、增韌劑和抗菌劑的增加，材料的拉 伸強度、彎曲強度逐漸降低，沖擊強度和伸長率逐漸增加，抗菌性能逐漸變好。對比例1(傳 統(tǒng)的碳酸鈣改性聚丙烯)雖有一定的伸展韌性，但強度太低，因碳酸鈣填充性能偏低，影響 材料的耐水壓性能；而對比例2(-般滑石粉改性聚丙烯)有較好的強度，但韌性較差，兩個 對比例均沒有實施例1 - 4的剛韌平衡性好。綜合各項性能考慮當(dāng)聚丙烯5 6.7 %，白礦油 1.2 %，填充劑25 %，增韌劑12 %，抗菌劑4%，分散劑0.8 %，抗氧劑0.3 %時，制得的聚丙烯 復(fù)合材料綜合性能最好，剛韌平衡，抗菌效果優(yōu)異，可廣泛用于凈水器濾芯外殼材料。
[0051] 以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍內(nèi)做出的改變均應(yīng) 包含在本發(fā)明申請要保護的范圍之內(nèi)，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限 制。
【主權(quán)項】
1. 凈水器濾芯外殼用復(fù)合材料，其特征在于:通過將包括按重量百分比計的下述材料 加工制備得到： 聚丙烯 48. 5-73.4? 白石廠油 0-1. 4 Vi， 填充劑 15-30%; 增韌劑 8-14? 抗菌劑 2-5%; 分散劑 0. 6-0. 8%; 抗氧劑 0. 2-0. 3%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈水器濾芯外殼用復(fù)合材料，其特征在于:通過將包括按重量 百分比計的下述材料加工制備得到： 聚丙烯56.7 %，白礦油1.2 %，填充劑25 %，增韌劑12 %，抗菌劑4%，分散劑0.8 %，抗氧 劑0.3%〇3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈水器濾芯外殼用復(fù)合材料，其特征在于:所述聚丙烯為熔體 流動速率大于15g/10min的高結(jié)晶均聚聚丙稀。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的凈水器濾芯外殼用復(fù)合材料，其特征在于:所述熔體流動速率 按照ASTMD-1238標(biāo)準(zhǔn)測試。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈水器濾芯外殼用復(fù)合材料，其特征在于:所述填充劑為活性 滑石粉，目數(shù)為2000-5000目。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈水器濾芯外殼用復(fù)合材料，其特征在于:所述增韌劑選用乙 烯-丙烯彈性體和乙烯-丁烯彈性體按重量比1:1復(fù)配得到。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈水器濾芯外殼用復(fù)合材料，其特征在于:所述抗菌劑為納米 銀抗菌母粒。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈水器濾芯外殼用復(fù)合材料，其特征在于:所述分散劑為脂肪 族酰胺類分散劑。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈水器濾芯外殼用復(fù)合材料，其特征在于：所述抗氧劑由四 [β-(3,5-二叔丁基4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯和亞磷酸三(2,4_二叔丁基苯基)酯按重 量比1: (1-2)復(fù)配得到。10. 根據(jù)權(quán)利要求1-9之任一所述的凈水器濾芯外殼用聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，其 特征在于包括以下步驟： 1)、根據(jù)以下重量百分比稱取各組分： 聚丙烯 48. 5-73.4%; 白石廠油 0. 8 -1. 4 °/。;： 填惠劑 15-3:0%; 增軔劑 8-14%; 抗菌剤 2-5f; 分散劑 G. 6-0. 8%; 抗氧劑 0.. 2-Q, 3%'。 2 )、將稱取的所有原料混合均勻； 3)、將混合原料加入雙螺桿擠出機中，經(jīng)熔融擠出，造粒;工藝條件為:一區(qū)溫度為200-205°C，二區(qū)溫度為210-215°C，三區(qū)溫度為215-220°C，四區(qū)溫度為220-225Γ，機頭溫度 215-220°(：，停留時間3-4111丨11，壓力為12-1810^。
【文檔編號】C08K13/02GK105949615SQ201610362289
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月26日
【發(fā)明人】徐永, 徐永清, 楊秋會
【申請人】安徽科聚新材料有限公司