紫外稳定的聚烯烃混合物制造技术

公开了一种抗紫外（UV）光的聚烯烃母料和聚烯烃混合物，两者都受益于少量的未处理热解硅石，所述未处理热解硅石有助于提高母粒和混合物中的传统的受阻胺紫外光稳定剂的性能。混合物中，低至0.004％的未处理热解硅石可出乎意料地显著提高加速的紫外老化性能。

【技术实现步骤摘要】
紫外稳定的聚烯烃混合物
本专利技术涉及热塑性聚合物混合物，所述聚合物混合物为使用非卤化成分的阻燃剂。
技术介绍
不像木材、金属或玻璃，热塑性化合物不会腐烂、生锈或破碎。因此，过去的七十年中，人们将热塑性树脂与一种或多种功能性添加剂混合以赋予树脂特殊性能，从而使世界在材料科学方面经历了变革。聚烯烃混合物可制成薄膜、纤维、薄片、模塑制品、挤出制品或压延制品以及最终成形的形状和工艺。不考虑外型，这些聚烯烃混合物有抗长期紫外辐射照射的优点。在室外使用这些化合物，因长期暴露于阳光下，会引起聚合物化合物的降解以及导致由所述化合物制备的塑料制品产生缺陷或材料损伤。紫外光稳定剂是熟知的用于热塑性化合物的功能性添加剂，并且可用于热塑性树脂共混物，供暴露于紫外辐射下的室外或其它地点使用。但是，过多的使用紫外光稳定剂也会带来问题，例如引起整个热塑性化合物的成本上升、材料在制备制品的设备(如纺丝板和滚筒)上的沉积。确实，对于聚烯烃纤维的制备来说，太多的紫外光稳定剂会引起材料在纺丝板上的残留沉积，导致形成不稳定或脆性的纤维，以及导致辊筒积垢等。
技术实现思路
本专利技术需要的是`使对紫外辐射的保护最大化的制剂，以制备即使暴露于紫外辐射下也结实和稳定的热塑性混合物，同时不对混合物的其它性能或现将混合物制成最终产品的现有工艺过程造成不利影响。对于聚烯烃纤维，本技术需要的是对紫外辐射的保护最大化的制剂，同时维持纤维在使用寿命中的强度，另外保证成本合算以及此种纤维能高效纺纱。本专利技术已发现了已知成分的特定组合，该组合使最终塑料制品维持良好的物理性能，包括抗紫外辐射性。本专利技术的一方面为一种抗紫外的聚烯烃母料，所述母料包含聚烯烃树脂；至少一种受阻胺紫外稳定剂；和含量约为母料的0.2~5重量％的未处理热解硅石。更优的是，母料中还含有热稳定剂及加工助剂。另一方面为一种抗紫外的聚烯烃混合物，所述混合物由以降低比约为I~5%将母料混入聚烯烃基体中制备。少量的未处理热解硅石的存在可在不对热塑性化合物的物理性能或将化合物成形为最终塑料制品的工艺造成不利影响的情况下，将抗紫外性至少提高10%且至多提高25%。本专利技术的具体内容将由下述。【具体实施方式】聚烯烃不管是由石化来源还是生物来源制得，也不管是原产物还是回收物，任一种聚烯烃都是所述混合物的备选材料。通常采用的聚烯烃包括所有不同密度的聚乙烯和均聚及共聚的聚丙烯。各种聚烯烃中，聚丙烯对形成非织造纤维很有用，所述非织造纤维为本专利技术发现的第一种最终制品。世界上有很多聚烯烃制造商。本专利技术所采用的聚丙烯为来自中国上海赛科石油化工有限责任公司(SECCO)的S2040型聚丙烯树脂。其它商业化的聚乙烯制造商为中国布拉斯科公司(Braskem)的Braskem PESHE150、中国湖南石化(Honam Petrochemical of China)的 Hivorx 2600F 和中国 SK 有限公司的 YUCLAIR MK910。其它商业化的聚丙烯制造商为中国扬子石化(Yangzi Petrochemical of China)的 S700、中国广东石化(Guangdong Petrochemical of China)的 S800 和 S900、上海石化的Y1600、Y2600和Y3700、中国埃克森美孚的3155E3和韩国大林有限公司(South KoreaDaelim Corporation)的 HP563S。紫外光稳定剂 如前所述，紫外光稳定剂是熟知的使暴露于紫外光下的热塑性混合物免于不利影响的添加剂。与聚烯烃树脂一起，任一紫外光稳定剂都可作为本专利技术的备选材料。受阻胺紫外光稳定剂为熟知的一类紫外光稳定剂。一种为I, 6-己二胺、N，N，-二 (2，2，6，6_四甲基_4_哌啶基)-聚合物与2，4，6_三氯-1，3，5-三嗪，N- 丁基-1- 丁酰胺和N- 丁基-2，2，6，6-四甲基-4-氨基哌啶的反应产物，(CAS号:192268-64-7)可从在许多国家都有公司的巴斯夫公司以“Chimassorb?2020”购得。另一种为聚-{[6_[(1，1,3, 3-四甲基丁基)氨基]_1，3，5_三嗪_2，4_ 二基][(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二基[(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}-1，6-己二基[(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}，(CAS号:70624-18-9)可从北京的北京天里助剂股份有限公司(Beijing Tiangang Auxiliary C0.，Ltd.)以商品名“Tiangang? HS_944，，购得。另一种为聚-(Ν-β -羟乙基-2，2，6，6_四甲基_4_羟基-哌啶基-丁二酸酯)，(CAS号:65447-77-0)可从北京的北京天罡助剂股份有限公司以“Tiangang?BW-10LD(622)” 购得。这三种及其它很多种稳定剂都适合作为备选材料，它们可以单独使用或在本领域制备紫外光稳定剂的熟练技术人员的指导下以任一可能的组合方式使用。未处理热解硅石出乎意料的是，人们发现与传统当量的传统受阻胺紫外光稳定剂一起使用时，少量的未处理热解硅碾现出更好的紫外光稳定性。如下述实施例所述，聚烯烃混合物中未处理热解硅石的最终含量可以低至0.004重量％，同时使QUV A及QUV B老化性能提高10%。任一未处理热解娃石都可作为本专利技术的备选材料。众所周知，在液体体系中，未处理热解硅石有增厚、触变(剪切变稀)和防沉降(ant1-settling)的作用。为使EH-5达到充分的效果需要使用极高速剪切分散设备。对于透明涂层和其它体系，充分分散的未处理热解硅石可带来极好的透明度。众所周知，未处理热解硅石也据称用于增强硅胶以及有机橡胶。它可很好地提高硬度、拉伸及伸长率。对于透明涂层橡胶的应用来说，充分分散的未处理热解硅石可带来极好的的透明度。市售未处理热解硅石具有亚微米级颗粒尺寸、容积密度低及疏水的表面。它们可能有团聚结构。本专利技术中，未处理热解硅石本身不是一种紫外光稳定剂，但与如前所述受阻胺紫外光稳定剂一起使用时，有助于提高紫外光稳定性。不受任何特定理论限制，人们相信，如果未处理热解硅石分散均匀，它们可提高稳定剂的分散性以及降低稳定剂的迁移，从而有助于受阻胺紫外光稳定剂。市售未处理热解硅石包括来自在美国、比利时、马来西亚、巴西和中国有公司的卡博特有限公司(Cabot corporation)的Cab-O-SiI?牌硅胶。在这些不同的规格中，目前优选 Cab-0-Sil? EH-5 型未处理热解硅石(CAS 号:112945-52_5)。任选的其他添加剂本专利技术的混合物包括传统的塑料添加剂，所述塑料添加剂的含量应足够使混合物拥有所需的加工工艺或性能。含量不应造成添加剂的浪费或对混合物的加工工艺或性能有不利影响。热塑性共混领域的熟练技术人员，不做很多实验仅仅参考论文(如塑料设计实验室(Plastics Design Library) (www.elsevier.com)的塑料添加剂数据库(2004))即可从多种不同类型的添加剂中选出用于制备本专利技术所述混合物。任选的添加剂包括但不限于`增粘剂；抗微生物剂(抑菌剂、杀真菌剂和防霉剂)，防雾剂；防静电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗紫外的聚烯烃母料，所述聚烯烃母粒包括：聚烯烃树脂；至少一种受阻胺紫外光稳定剂；和含量为所述母料的约0.2～5重量％的未处理热解硅石。

【技术特征摘要】
1.一种抗紫外的聚烯烃母料，所述聚烯烃母粒包括: 聚烯烃树脂； 至少一种受阻胺紫外光稳定剂；和 含量为所述母料的约0.2~5重量％的未处理热解娃石。2.如权利要求1所述的母料，其特征在于，所述母料还包含热稳定剂和加工助剂。3.如权利要求1所述的母料，其特征在于，所述聚烯烃选自聚乙烯、聚丙烯及二者的组入口 ο4.如权利要求3所述的母料，其特征在于，所述受阻胺紫外光稳定剂选自: (1)1,6-己二胺、N，N’-二(2，2，6，6-四甲基_4_哌啶基)-聚合物与2，4，6-三氯-1，3，5-三嗪、 N- 丁基-1- 丁酰胺和N- 丁基-2，2，6，6-四甲基-4-氨基哌啶的反应产物； (2)聚-{[6-[ (I, 1，3，3-四甲基丁基)氨基]-1, 3，5-三嗪-2，4- 二基][(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二基[(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}_1，6_己二基[(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}； (3)聚-(Ν-β-羟乙基-2，2，6，6-四甲基-4-羟基-哌啶基-丁二酸酯);和 (4)它们的任意组合。5.如权利要求4所述的母料，其特征在于，所述母料还包含功能性添加剂，所述功能性添加剂选自增粘剂、抗微生物剂、防雾剂、防静电剂、起泡剂和发泡剂、分散剂、填料、烟雾抑制剂、抗冲击改性剂、引发剂、润滑剂、着色剂、增塑剂、脱模剂、滑爽剂、防结块剂、粘度调节剂、石蜡、催化剂钝化剂以及它们的组合。6.如权利要求5所述的母料，其特征在于，所述未处理热解硅石的含量为母粒的约0.2~2重量％。7.一种抗紫外的聚烯烃混合物，所述混合物包含权利要求1所述以约I~5%的降低比混入聚烯烃基体的母料。8.一种抗紫外的聚烯烃混合物，所述聚烯烃混合物包含: (a)聚烯烃树脂； (b)至少一种受阻胺紫外光稳定剂；和 (c)含量为所述混合物的约0.002~I重量％...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱玲，李刚，尚文宇，赵茵茵，杨德佑，
申请(专利权)人：普立万聚合体上海有限公司，
类型：发明
国别省市：