一种改性耐候母粒及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种改性耐候母粒及其制备方法和应用，所述改性耐候母粒包括颗粒状耐候剂以及包覆于其表面的聚合物层。本发明专利技术提供的改性耐候母粒表面包覆有聚合物层，可以避免颗粒性耐候剂因高温引起的粘性增加造成结块或部分物质析出导致迁移或泄露的现象，继而避免了在应用时耐候剂析出导致的材料稳定性下降，力学性能降低等缺点。

【技术实现步骤摘要】
一种改性耐候母粒及其制备方法与应用
本专利技术属于材料
，涉及一种改性耐候母粒及其制备方法与应用。
技术介绍
随着人类生活质量以及生产技术水平的不断提高，高分子材料已经广泛应用到人类社会生活的各个领域。但高分子材料在加工、贮存和使用的过程中，普遍存在其物理性质、化学性质和力学性能逐渐变差的现象，统称为高分子材料的老化或者降解。为了防止或延缓高分子材料的老化，延长其使用寿命，目前常规做法是加入一些添加剂，例如光稳定剂，其能够干预高分子材料光诱导降解物理化学过程，是最常用也是最重要的高分子材料添加剂之一。目前光稳定剂的品种主要包括二苯甲酮类、苯并三唑类、三嗪类紫外线吸收剂，镍盐类激发态猝灭剂和受阻胺类光稳定剂，受阻胺型光稳定剂的光稳定效果是传统吸收型光稳定剂的2～4倍，且与大部分树脂例如PP、TPO、聚缩醛、聚酰胺等具有良好的相容性，因此目前应用最为广泛。虽然目前的受阻胺型光稳定剂的光稳定性优良，但是部分受阻胺型光稳定剂的熔点较低，在使用或储存运输时较易析出，或易受到温度等因素影响而粘度增加，一方面会导致其结块，影响使用，另外一方面当其应用于高分子材料后，光稳定剂析出不仅会导致材料的稳定性下降，还会导致材料的力学性能降低。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种改性耐候母粒及其制备方法，本专利技术提供的方法制备得到的改性耐候母粒表面包覆有聚合物层，可以避免颗粒性耐候剂析出导致结块的现象，继而避免了在应用时耐候剂析出导致的材料稳定性下降，力学性能降低等缺点。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种改性耐候母粒，包括颗粒状耐候剂以及包覆于其表面的聚合物层，所述聚合物层的厚度为0.5～100微米。本专利技术采用聚合物包覆的形式，将颗粒性耐候剂包覆于聚合物内，形成核壳结构，可以避免颗粒性耐候剂在使用时因受到高温加工或储存运输过程中的挤压引起的粘度增加导致结块的缺点，也可以避免耐候母粒发生析出或迁移，继而避免了在应用于高分子材料时导致的材料稳定性下降，力学性能降低等缺点。为了避免聚合物层的厚度对耐候剂的影响，本专利技术所述聚合物层的厚度为0.5～100微米，例如1微米、5微米、10微米、20微米、50微米、90微米等。若聚合物层的厚度过薄，则会存在包覆不完全的现象，若聚合物层的厚度过厚，则会导致聚合物层的粘连或影响耐候母粒的应用。本专利技术所述聚合物层的厚度优选为1-20μm。本专利技术所述颗粒状耐候剂的粒径为0.5～10mm，优选为1-5mm粒径的颗粒。本专利技术所述颗粒状耐候剂为光稳定剂，或者包含基材以及光稳定剂的光稳定剂母粒。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述光稳定剂为受阻胺型光稳定剂，和/或，所述光稳定剂的熔点低于80℃，优选为20～70℃，例如25℃、28℃、30℃、35℃、40℃、50℃、60℃等。如果耐候剂中含有熔点低于80℃的光稳定剂，则容易析出且导致耐候剂互相粘连，影响使用，采用本专利技术提供的改性耐候母粒可以克服上述缺陷。作为本专利技术的一种具体实施方式，所述受阻胺型光稳定剂为2,2,6,6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯(UV-3853)，聚[1-(2'-羟乙基)-2.2.6.6-四甲基-4-羟基哌啶丁二酸酯](UV-622)，2,2,6,6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯与3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸正十六酯的混合物(UV-3808)。作为本专利技术的一种具体实施方式，所述包含基材以及光稳定剂的光稳定剂母粒为UV-3853PP5或UV-3808PP5，即分别是以聚丙烯为基材的含UV-3853或UV-3808的母粒；优选地，所述UV-3853或UV-3808含量调整为30％-80％。UV-3853PP5或UV-3808PP5为一般市售产品。为了使本专利技术提供的聚合物既可以形成包覆层，又不会影响颗粒性耐候剂，本专利技术限定形成所述聚合物层的聚合单体选自苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、氯乙烯、乙烯、丙烯中的一种或多种。研究发现，以上几种聚合物单体形成的聚合物层能对光稳定剂母粒形成较好的包覆，且抗结块作用较好。实验过程中尝试过多种聚合物，或因含有光稳定剂母粒不能形成包裹层，或起不到抗结块的作用。本专利技术所述聚合单体包括至少一种液态单体，或者所述聚合单体为气态单体。作为本专利技术的一种具体实施方式，所述聚合单体为液态苯乙烯或气态乙烯/丙烯。优选地，所述聚合物层是由聚合物单体经本体聚合而成。采用本体聚合方法制成的改性耐候母粒，颗粒状耐候剂外层面积的聚合物可达到95％以上、甚至100％的覆盖率，抗粘连效果良好。本专利技术提供的改性耐候母粒不易结块，避免了结块需要粉碎的人工成本，同时提高了应用效率。第二方面，本专利技术提供了第一方面所述改性耐候母粒的制备方法，包括如下步骤：将颗粒状耐候剂与聚合单体混合，进行本体聚合反应。本专利技术的制备方法需要采用本体聚合的制备方法可以将聚合物层均匀地包覆于颗粒状耐候剂的表面，提高外层聚合物包覆率，获得抗粘连性和抗析出性更好的改性耐候母粒。为了避免最后得到的聚合物无法完整包覆颗粒性耐候剂，导致得到的改性耐候母粒结块，或者聚合物过多影响耐候母粒使用效果，所述颗粒状耐候剂与聚合单体的质量比为100:(1～20)，例如100:2、100:5、100:8、100:10、100:15等。本专利技术的聚合单体可以为液态单体或气态单体，本专利技术所述聚合单体为液态单体，所述颗粒状耐候剂与聚合单体的质量比为100:(1～9)；或者，所述聚合单体为气态单体，所述颗粒状耐候剂与聚合单体的质量比为100:(5～20)。本专利技术使用的聚合单体不同，根据聚合物单体的性质和特点则采用不同的制备方法，本专利技术以液态苯乙烯或气态乙烯作为聚合单体为例，对单体聚合的制备方法进行示例性说明：本专利技术所述聚合单体为液态苯乙烯，由于聚合反应伴随有散热，因此所述本体聚合反应包括在常压下的多个连续聚合步骤，且在后步骤的温度高于在前步骤的温度，优选高10～20℃，更优选反应温度在60～90℃的范围内。本专利技术所述多个连续聚合步骤优选为2-5个的分步控温的聚合。本专利技术所述本体聚合反应的体系中还包含引发剂，优选为过氧化物引发剂或偶氮引发剂，更优选为偶氮二异丁腈引发剂(ABN或AIBN)。作为本专利技术的一种具体实施方式，所述本体聚合反应包括如下两个聚合步骤：升温至60～65℃进行第一步反应，再升温至75～85℃进行第二步反应。当本专利技术为两步聚合时，所述第一步反应的时间为20～40min，所述第二步反应的时间为140～160min。作为本专利技术的另一种具体实施方式，所述本体聚合反应包括如下三个聚合步骤：升温至60～65℃进行第一步反应，再升温至70～75℃进行第二步反应，再升温至80～90℃进行第三步反应。或者，包括如下三个聚合步骤：升温至60～65℃进行第一步反应，再升温至75～80℃进行第二步反应，再升温至85～90℃进行第三步反应。当本专利技术为三步聚合反应时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性耐候母粒，其特征在于，包括颗粒状耐候剂以及包覆于其表面的聚合物层，所述聚合物层的厚度为0.5～100微米，优选为1-20μm。/n

【技术特征摘要】
1.一种改性耐候母粒，其特征在于，包括颗粒状耐候剂以及包覆于其表面的聚合物层，所述聚合物层的厚度为0.5～100微米，优选为1-20μm。


2.根据权利要求1所述的改性耐候母粒，其特征在于，所述颗粒状耐候剂的粒径为0.5～10mm；
所述颗粒状耐候剂为光稳定剂，或者包含基材以及光稳定剂的光稳定剂母粒；优选地，所述光稳定剂为受阻胺型光稳定剂，和/或，所述光稳定剂的熔点低于80℃，优选为20～70℃；
更优选地，所述光稳定剂为2,2,6,6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯，聚[1-(2'-羟乙基)-2.2.6.6-四甲基-4-羟基哌啶丁二酸酯]，2,2,6,6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯与3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸正十六酯的混合物；
最优选地，所述光稳定剂母粒为UV-3853PP5或UV-3808PP5。


3.根据权利要求1所述的改性耐候母粒，其特征在于，形成所述聚合物层的聚合单体选自苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、氯乙烯、乙烯、丙烯中的一种或多种；
优选地，所述聚合单体包括至少一种液态单体，或者所述聚合单体为气态单体；
更优选地，所述聚合单体为液态苯乙烯，或气态乙烯/丙烯。


4.根据权利要求1～3任意一项所述的改性耐候母粒，其特征在于，所述聚合物层是由聚合物单体经本体聚合而成。


5.权利要求1～4任意一项所述改性耐候母粒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将颗粒状耐候剂与聚合单体混合，进行本体聚合反应；
优选地，所述颗粒状耐候剂与聚合单体的质量比为100:(1～20)；
更优选地，所述聚合单体为液态单体，所述颗粒状耐候剂与聚合单体的质量比为100:(1～9)；或者，所述聚合单体为气态单体，所述颗粒状耐候剂与聚合单体的质量比为100:(5～20)。


6.根据权利要求5所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚广，孙春光，安平，罗海，李海平，
申请(专利权)人：利安隆天津新材料科技有限公司，天津利安隆新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12