一种耐伽马射线辐照的聚丙烯复合材料及其制备方法技术

技术编号:12736406 阅读:124 留言:0更新日期:2016-01-20 20:24
本发明专利技术公开了一种耐伽马射线辐照的聚丙烯复合材料及其制备方法,该聚丙烯复合材料包括聚丙烯树脂以及辐照稳定剂,该辐照稳定剂包括质量比为1:(1-2):(0.5-1)的聚{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]]-1,3,5-三嗪-2,4-[(2,2,6,6,-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二撑[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯以及乙烯基萘。本发明专利技术通过优化辐照稳定剂的配方,提高聚丙烯的耐辐照性能,制得的聚丙烯材料辐照后透明性好,力学性能基本无下降,且黄度指数小于3。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于聚丙烯材料领域,具体地,涉及一种耐伽马射线辐照的聚丙烯复合材料及其制备方法
技术介绍
目前为止,世界上对医疗用品的消毒方法主要有常规加热(蒸煮、蒸汽)消毒、环氧乙烷消毒和辐照消毒三种。加热消毒的能源耗量大,消毒不彻底。环氧乙烷不仅具有急性毒性,还具有致突变和致癌变作用。同前两种方法相比,辐射消毒法具有消毒彻底、无残留等优点,是当今世界上最有前途的消毒方法。聚丙烯由于其综合性能优良而广泛应用于医疗器械领域。然而普通医用PP的辐射稳定性差,辐射消毒后PP的物理机械性能变劣,颜色变黄,而且随着储存时间的增加,老化现象加重,以致于丧失使用性能。由于辐照降解而导致的机械性能降低及黄变问题严重限制了PP材料在医疗器械及其他辐照加工领域的应用,因此,解决PP的辐照降解具有很大的实际应用价值。pp材料的辐照降解机理一致,下面以均聚聚丙烯(PPH)为例说明PP材料的辐照后降解机理。均聚聚丙烯(PPH)及聚丙烯自由基(PP·)的分子式分别如下式(Ⅰ)、式(Ⅱ)所示:PP的辐照降解是一个自动氧化过程,自由基(包括聚丙烯自由基PP·和聚丙烯过氧自由基PPO2·)和氢过氧化物的产生是PP辐射降解的主要原因,其反应过程如下:PPH→PP·(1)PP·+O2→PPO2·(2)PPO2·+PPH→PPOOH+PP·(3)PP·的来源主要是通过PPH在γ射线辐照下发生分子键断裂后产生、以及通过PPO2·夺取PPH中的氢原子后产生的,PP·的形成是PPH辐射降解的直接原因。一旦PPH中产生了PPO2·,它夺取了PPH分子链中的氢原子,形成了氢过氧化物。氢过氧化物缓慢分解,在室温下产生新的自由基,这导致了PPH进一步降解。反应如下:PPOOH→PPO·+·OH(5)2PPOOH→PPO·+PPOO·+H2O(6)PPOOH+PPH→PPO·+PP·+H2O(7)PPO·+PPH→PP-OH+PP·(8)·OH+PPH→PP·+H2O(9)PP经过辐照消毒灭菌存放一段时间后降解更加严重,这种现象称为“后辐照效应”。目前对“后辐照效应”的解释为:PP经过γ射线辐照后,产生的自由基陷落在PP的晶区,陷落的自由基寿命较长,在储存期间,这些自由基从结晶区迁移到晶区与非晶区的界面后与空气中的氧气发生氧化反应,从而产生“后辐照效应”。与聚合物材料降解老化机理类似,抑制辐照致色现象需扼制大分子自由基的产生及其二级反应,使辐照过程中产生的自由基转化为稳定的结构。目前对聚合物辐照致色问题的研究不多。聚合物辐照致色一般认为是由两方面因素引起的:一方面是由于聚合物中产生的共轭结构,即大分子自由基结构异构化形成双键及共轭双键,共轭结构吸收部分自然光而致色;另一方面是由于自由基的陷落,存在于聚合物晶区的自由基寿命长,与空气中的氧气接触后反应形成生色的基团而致色。专利US4888369介绍一种由受阻胺光稳定剂、受阻酚稳定剂、磷酸酯稳定剂组成的复配稳定剂引入窄分子量分布的聚丙烯制备的耐辐照医用聚丙烯。虽然受阻胺类光稳定剂和受阻酚稳定剂能够使PP辐照后不降解,但是由于引入了受阻酚类稳定剂,在辐照后易形成醌类物质而致色。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种耐伽马射线辐照的聚丙烯复合材料及其制备方法。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是:一种聚丙烯复合材料,包括聚丙烯树脂以及辐照稳定剂,该辐照稳定剂包括质量比为1:(1-2):(0.5-1)的聚{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]]-1,3,5-三嗪-2,4-[(2,2,6,6,-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二撑[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种聚丙烯复合材料,包括聚丙烯树脂以及辐照稳定剂,其特征在于,该辐照稳定剂包括质量比为1:(1‑2):(0.5‑1)的聚{[6‑[(1,1,3,3‑四甲基丁基)氨基]]‑1,3,5‑三嗪‑2,4‑[(2,2,6,6,‑四甲基‑哌啶基)亚氨基]‑1,6‑己二撑[(2,2,6,6‑四甲基‑4‑哌啶基)亚氨基]}、三[2,4‑二叔丁基苯基]亚磷酸酯以及乙烯基萘。

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯复合材料,包括聚丙烯树脂以及辐照稳定剂,其特征在于,
该辐照稳定剂包括质量比为1:(1-2):(0.5-1)的聚{[6-[(1,1,3,3-四甲基...

【专利技术属性】
技术研发人员:梁翊朱智超彭雄厚李林鹏
申请(专利权)人:四川省金核辐照技术有限公司
类型:发明
国别省市:四川;51

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