技术领域
[0001] 本发明属于高分子材料技术工艺领域,具体涉及一种超疏水耐辐照聚丙烯的制备方法及其应用。
相关背景技术
[0002] 受荷叶、蝉翅等生物特性的启发,具有特殊润湿性的新型功能材料受到生物、物理、化学和机械等诸多领域的广泛关注。因其疏水的表面润湿特性,在自清洁、流体减阻、油水分离、防水防冰等方面展现出巨大的应用前景。
[0003] 聚丙烯(PP)是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂,是目前国内外应用最为广泛,产量增长最快的合成树脂之一,具有来源广、质轻价廉、无毒无味、强度高以及热稳定性和化学稳定性好等优点,各个领域有着广泛的应用。但是纯 的PP材料,表面化学能较高,导致了其疏水性能较差。此外,聚丙烯作为合成一些医用产品时的原料,在使用前需要经过有效的杀菌。最常见的灭菌方式有高温灭菌、环氧乙烷灭菌(EO)等来进行有效的杀菌,但同时弊端也异常的明显。与此同时,采用辐照灭菌的方法也逐渐被人们所重视,利用γ射线、X射线以及电子束等电力辐射产生的高能射线,来达到杀菌目的。
[0004] 部分医用产品使用时,不仅耐辐照性能要优异,还需具备超疏水功能,因此,制备超疏水耐辐照医用产品具有广泛的应前景。现有专利中,对聚丙烯的耐辐照性、超疏水功能都有了一定的研究,如专利公开号CN111518356A,但是未有一种既超疏水又耐辐照的医用聚丙烯材料。
具体实施方式
[0020] 实施例1 15将聚丙烯树脂、弹性体、疏水剂、交联剂和抗氧剂按一定配比依次加入~到高速搅拌机中混合均匀,得到混合物。将混合物加入到双螺杆挤出机主加料斗中,设定各区温度为一区60‑80℃,二区100‑160℃,三区190‑210℃,四区200‑220℃,五区200‑220℃,六区200‑220℃,七区200‑220℃,八区190‑210℃,九区190‑210℃,十区200‑220℃,模头
190‑210℃。螺杆转速200‑400r/min,主加料速度20‑30Hz,进行挤出造粒。
[0021] 主要原料的牌号:鸿基石化PPR‑160;美国科腾SEBS‑G1643M,M.Holland公司TPE‑5280;美国山都坪TPV‑8281;其余为市售。
[0022] 将上述挤出后粒子用单螺杆注塑机加工成型,设定各区温度为一区170‑190℃,二区170‑190℃,三区170‑190℃,喷嘴170‑190℃,注射压力为20‑30MPa,注射速度为40‑50%。
[0023] 将上述制品用5MeV电子加速器进行辐照,辐照剂量为25kGy、50kGy、100kGy,辐照完成后,即得到超疏水耐辐照聚丙烯制品,进行测试。
[0024] 原料组成以质量份数计,如表1所示:
[0025] 对比例1 的原料组成同实施例1,不同之处为未加弹性体;对比例1的制备方法同实施例完全相同。
[0026] 对比例2的原料组成同实施例1,不同之处为未加交联剂;对比例2的制备方法与实施例完全相同。
[0027] 对比例3的原料组成同实施例1,不同之处为未加抗氧剂;对比例3的制备方法与实施例完全相同。
[0028] 对比例4的原料组成同实施例1,不同之处为未加疏水剂;对比例4的制备方法与实施例完全相同。
[0029] 对比例5的原料组成与实施例1完全相同,,对比例5的制备方法同实施例,不同之处为未辐照。
[0030] 将上述实施例和对比例所制得的产品进行测试水接触角(WCA)和黄度指数(YI),测试结果列于表2中。
[0031]
[0032] 根据表2的结果,由实施例1 15可知,本发明提供的配方具有较好的超疏水耐辐照~效果。
[0033] 对照对比例1和实施例1可知,未加入弹性体,其接触角明显低于加入了弹性体,弹性体的加入,使交联剂将树脂基体和弹性体交联,形成具有特殊结构的三网状结构,提高疏水效果。
[0034] 对照对比例2和实施例1可知,未加入交联剂,其接触角明显低于加入了交联剂,没有交联剂的加入,弹性体和树脂基体没有产生很好的交联协同作用,导致接触角下降。
[0035] 对照对比例3和实施例1可知,未加入了抗氧剂的材料,接触角略微降低,黄度指数经过辐照后上升很多,可见抗氧剂会略微影响疏水性能,对于耐辐照性能影响会更加明显。
[0036] 对照对比例4和实施例1可知,加入了疏水剂的材料,对于接触角有一定的提升,由于含氟硅氧烷类,具有氟类物质低表面能特性,使其疏水性能上升。
[0037] 对照对比例5和实施例1可知,未辐照的材料,其接触角低于经过辐照的样品,由于辐照效果,交联剂将树脂基体和弹性体互相交联,提高疏水效果,但过高或者过低的辐照剂量均不能有效的提升疏水性能。本发明提供的超疏水耐辐照聚丙烯材料的制备方法,在树脂中添加弹性体、交联剂和疏水剂,让疏水性能得到巨大提升。解决了聚丙烯材料在耐辐照的同时,还具备超疏水性能。