一种抗老化聚丙烯母料及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种抗老化聚丙烯母料及其生产方法，产品由聚丙烯、抗氧剂、光稳定剂、纳米氧化锌、硅烷偶联剂、芥酸酰胺、硬脂酸钙、环氧大豆油、维生素E、EDTA组成；其中抗氧剂包括下列三种组合：（1）抗氧剂3144 0.8%、抗氧剂618 1%；（2）抗氧剂1076 0.8%、抗氧剂626 1%；（3）抗氧剂GA

【技术实现步骤摘要】
一种抗老化聚丙烯母料及其生产方法


[0001]本专利技术涉及一种抗老化聚丙烯母料及其生产方法。

技术介绍

[0002]聚丙烯(PP)是一种常见的热塑性塑料，是四大合成纤维的原料之一，由于聚丙烯具有质量轻、价格低廉、可再生、机械性能好、不易吸水、单丝力学性能好、耐化学溶剂、易加工成型等优点，因此在世界范围内被大量生产和使用，成为世界第二大塑料品种，其产量仅低于聚乙烯，并在汽车、纺织、化工、电子电器、包装、建筑、管材、医药等行业被广泛的应用PP分子链上由于叔碳碳原子的存在，容易在光、氧、热存在的条件下，生成过氧化氢自由基，PP的分子链断裂，造成聚丙烯的老化，呈现变脆、发黏、变暗变黄等问题，更严重的老化会造成PP的粉化、龟裂以及力学性能下降，影响聚丙烯的使用,造成聚丙烯使用寿命变短，一般纯PP在户外的使用寿命只有3年，经过耐老化改性后，PP的使用寿命能达到10年甚至更长。故我们从PP的配方着手，开发新的高性能材料，研发一种抗老化的聚丙烯母粒的新配方是整个行业的当务之急。
[0003]根据PP耐候性影响因素及老化机理，长期以来改善其耐候性的方法主要从其内部原因着手，且主要通过防老化助剂的添加来改善其耐候性。PP的防老化助剂主要分为两类：一类是降低热氧老化的抗氧化剂，另一类是缓解PP光氧化的光稳定剂。抗氧剂根据抗氧化机理不同可以分为主抗氧剂和辅抗氧剂。主抗氧剂能与自氧化过程中产生的自由基反应，中断自由基链式反应。受阻酚类抗氧剂是常见的主抗氧剂，品种有四[β
‑
(3,5
‑
二叔丁基r/>‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸十八碳醇酯(抗氧剂1076)等等。辅抗氧剂有亚磷酸酯类和硫酯类抗氧剂两种，常见的亚磷酸酯类抗氧剂有亚磷酸三(2,4
‑
二叔丁基苯基)酯(抗氧剂168)、季戊四醇二亚磷酸二硬脂基酯(抗氧剂618)等。硫酯类抗氧剂硫代二丙酸二月桂酯(DLTP)、硫代二丙酸二硬脂醇酯(DSTP)等。光稳定剂可以分为紫外线吸收剂和自由基捕获剂，紫外线吸收剂可以分为二苯甲酮类、苯并三唑类、苯甲酸酯类，自由基捕获剂主要是哌啶系衍生物及咪唑烷酮系衍生物。
[0004]传统的解决方法是在聚丙烯中添加稳定剂，以提高聚丙烯的抗辐照老化性能。专利CN 111320810 A公开了一种滑石粉填充聚丙烯复合材料用抗老剂组合物，所述的抗老剂包括：受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂、加工助剂，制备的聚丙烯复合材料具有优良耐高温、耐老化性能、力学性能，稳定性良好。专利CN 110218388 A报导了在聚丙烯粉体中加入抗老化剂、抗紫外线外剂、交联剂、分散剂制备抗辐射聚丙烯的方法；抗老剂包括四[甲基
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[(2,,4
‑
二叔丁基苯基)]亚磷酸酯；抗紫外线剂包括纳米氧化锌、二苯甲酮。专利CN 111675856 A介绍了将成核剂、吸酸剂以及辐照稳定剂加入到聚丙烯中，得到耐伽马射线辐照耐老化透明的聚丙烯复合材料。
[0005]现有技术的缺点：一是现有技术大都采用紫外线吸收剂(UVA)和受阻胺光稳定剂(HALS)，但这些物质大多是有机物，如二苯甲酮、苯并三唑、水杨酸酯系等，其对紫外光的吸
收具有选择性，只对某些特定波长的紫外线具有吸收性，而且随着暴晒时间的延长，其紫外线屏蔽性能会逐渐降低，最终失效。而纳米氧化锌这种无机抗紫外添加剂具有广谱性，且更加稳定，而且有利于拉伸强度的提高，但相比于传统的HALS，纳米氧化锌改性聚丙烯的光稳定性提高程度有限。二是上述专利都是在聚丙烯中物理共混不同类型的稳定剂，缺点是稳定剂与聚丙烯相容性不好、分散不均匀，加工过程中易挥发，使用过程中会从聚丙烯制品中析出，进而污染制品。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种工作性能优异的抗老化聚丙烯母料及其生产方法。
[0007]本专利技术的技术解决方案是：
[0008]一种抗老化聚丙烯母料，其特征是：由下列质量百分比的组分组成：
[0009]聚丙烯
ꢀꢀ
95
‑
96％
[0010]抗氧剂
ꢀꢀ
1.5
‑
2.0％
[0011]光稳定剂
ꢀꢀ
0.5
‑
1.0％
[0012]纳米氧化锌
ꢀꢀ
1.0
‑
2.0％
[0013]硅烷偶联剂
ꢀꢀ
0.1
‑
0.5％
[0014]芥酸酰胺
ꢀꢀ
0.1
‑
0.5％
[0015]硬脂酸钙
ꢀꢀ
0.1
‑
0.5％
[0016]环氧大豆油
ꢀꢀ
0.01
‑
0.02％
[0017]维生素E
ꢀꢀ
0.01
‑
0.02％
[0018]EDTA
ꢀꢀ
0.01
‑
0.02％；上述各组分用量之和为100％；
[0019]其中抗氧剂包括下列三种组合：
[0020](1)抗氧剂3144 0.8％、抗氧剂618 1％；
[0021](2)抗氧剂1076 0.8％、抗氧剂626 1％；
[0022](3)抗氧剂GA
‑
80 0.8％、抗氧剂DLTP 1％。
[0023]一种所述的抗老化聚丙烯母料的生产方法，其特征是：先将聚丙烯原料、硅烷偶联剂和EDTA置于高速混合机中，在1000～1500r/min的转速下搅拌1～3min，混合均匀；再加入纳米氧化锌、硬脂酸钙、芥酸酰胺，搅拌2min。最后加入抗氧剂、光稳定剂、环氧大豆油、维生素E，高速混合3min；
[0024]将混合均匀的物料加入双螺杆挤出机中熔融挤出造粒，挤出机1～9区温度为230～260℃，机头温度为230～240℃，螺杆主机转速为300～320rpm；
[0025]物料经熔融挤出后，水冷、风干、切粒、质检包装后得到聚丙烯抗老化母料。
[0026]一种所述的抗老化聚丙烯母料制备单丝的方法，其特征是：
[0027]将抗老化聚丙烯母料以3％的添加量添加到聚丙烯纺丝体系中，纺制线径均为0.3mm的单丝，得到的单丝牌号分别记为KLH
‑
01、KLH
‑
02、KLH
‑
03、DB
‑
01、DB
‑
02；
[0028]在聚丙烯纺丝的上油工艺上采用了以下配方油剂：
[0029]10％AEO
‑
9(脂肪醇聚氧乙烯醚)、15％Span60(山梨醇酯单硬本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗老化聚丙烯母料，其特征是：由下列质量百分比的组分组成：聚丙烯 95
‑
96%抗氧剂 1.5
‑
2.0%光稳定剂 0.5
‑
1.0%纳米氧化锌 1.0
‑
2.0%硅烷偶联剂 0.1
‑
0.5%芥酸酰胺 0.1
‑
0.5%硬脂酸钙 0.1
‑
0.5%环氧大豆油 0.01
‑
0.02%维生素E 0.01
‑
0.02%EDTA 0.01
‑
0.02%；上述各组分用量之和为100%；其中抗氧剂包括下列三种组合：（1）抗氧剂3144
ꢀꢀ
0.8%、抗氧剂618
ꢀꢀ
1%；（2）抗氧剂1076
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0.8%、抗氧剂626
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1%；（3）抗氧剂GA
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：马海燕，成晓燕，徐燕，徐锦锦，司淼，
申请(专利权)人：南通新帝克单丝科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：