CN112126126B - 一种抗氧化稳定剂组合物及聚乙烯膜料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高分子材料助剂领域，尤其涉及一种抗氧化稳定剂组合物及聚乙烯膜料。抗氧化稳定剂组合物包括质量比为0.03～0.1：0.02～0.2：0.02～0.2：0.02～0.2：0.01～1的双(间十五烷基苯基)]季戊四醇二亚磷酸酯、受阻酚类稳定剂、吸酸剂、二氧化硅和爽滑剂；所述受阻酚类稳定剂选自β‑(3,5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、四[β‑(3,5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和双[β‑(3,5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基)丙酸)十八烷基胺二乙醇酯中的一种或几种；所述爽滑剂选自芥酸酰胺和/或油酸酰胺。所述抗氧化稳定剂组合物可以提高聚乙烯膜料的抗氧化性、透明性和开口性。

Description

一种抗氧化稳定剂组合物及聚乙烯膜料
技术领域
本发明涉及高分子材料助剂领域，尤其涉及一种抗氧化稳定剂组合物及聚乙烯膜料。
背景技术
随着科技创新水平的发展和社会需求的多样化，包装材料的要求越来越高，生产加工商和采购商关注的指标越来越多，一般要求同时满足抗老化、高透明、高开口、颜色稳定、加工稳定多方面的综合优良性能，因此需要设计能够满足多功能的添加剂配方以满足多种功能的技术指标要求。特别是聚乙烯膜料，在人们生产生活中应用广泛，为了满足更高的品质，要求易于取用，表面摩擦系数要小，同时要求加工稳定性好、膜料颜色好，不易泛黄。
在实际开发过程中发现，要达到各项指标要求，配方组成及制造工艺尤其重要，常规配方及制造工艺一方面不能实现较好的多功能性能，另一方面难以达到同时实现高透明、易开口、好的颜色稳定性，同时还可能存在助剂添加量不合理，浪费添加剂、增加成本、产生不良副作用的现象。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种抗氧化稳定剂组合物及聚乙烯膜料，本发明提供的抗氧化稳定剂组合物可以提高聚乙烯膜料的综合性能。
本发明提供了一种抗氧化稳定剂组合物，包括质量比为0.03～0.1：0.02～0.2：0.02～0.2：0.02～0.2：0.01～1的双(间十五烷基苯基)]季戊四醇二亚磷酸酯、受阻酚类稳定剂、吸酸剂、二氧化硅和爽滑剂；
所述受阻酚类稳定剂选自β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和双[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)十八烷基胺二乙醇酯中的一种或几种；
所述爽滑剂选自芥酸酰胺和/或油酸酰胺。
优选的，所述吸酸剂选自硬脂酸锌和/或硬脂酸钙。
优选的，所述双(间十五烷基苯基)]季戊四醇二亚磷酸酯、受阻酚类稳定剂、吸酸剂、二氧化硅和爽滑剂的质量比为0.03～0.05：0.02～0.05：0.02～0.05：0.02～0.2：0.01～0.3。
优选的，所述吸酸剂包括硬脂酸锌和硬脂酸钙，硬脂酸锌和硬脂酸钙的质量比为0.02：0.03。
优选的，包括质量比为0.03：0.02：0.02：0.03：0.04：0.11的双(间十五烷基苯基)]季戊四醇二亚磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、硬脂酸锌、硬脂酸钙、二氧化硅和芥酸酰胺。
优选的，包括质量比为0.03：0.02：0.03：0.03：0.1的双(间十五烷基苯基)]季戊四醇二亚磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、硬脂酸锌、二氧化硅和芥酸酰胺。
优选的，包括质量比为0.03：0.02：0.02：0.04：0.11的双(间十五烷基苯基)]季戊四醇二亚磷酸酯、双[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)十八烷基胺二乙醇酯、硬脂酸钙、二氧化硅和芥酸酰胺。
本发明还提供了一种聚乙烯膜料，包括聚乙烯和上文所述的抗氧化稳定剂组合物。
优选的，所述聚乙烯与所述抗氧剂稳定剂组合物的质量比为100：0.2～0.6。
优选的，所述聚乙烯与所述抗氧剂稳定剂组合物的质量比为100：0.6、100：0.5、100：0.4、100：0.3、100：0.25、100：0.21、100：0.24、100：0.22、100：0.56、100：0.38、100：0.23或100：0.19。
本发明提供了一种抗氧化稳定剂组合物，包括质量比为0.03～0.1：0.02～0.2：0.02～0.2：0.02～0.2：0.01～1的双(间十五烷基苯基)]季戊四醇二亚磷酸酯、受阻酚类稳定剂、吸酸剂、二氧化硅和爽滑剂；所述受阻酚类稳定剂选自β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和双[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)十八烷基胺二乙醇酯中的一种或几种；所述爽滑剂选自芥酸酰胺和/或油酸酰胺。本发明中，上述各组分在特定质量比的作用下，得到的抗氧化稳定剂组合物可以应用于聚乙烯膜料制备中，且可以提高聚乙烯膜料的综合性能，具体的，包括抗氧化性、透明性和开口性。
实验结果表明，添加占聚乙烯质量0.2％～0.6％的所述抗氧化稳定剂组合物用于制备聚乙烯膜料，得到的聚乙烯膜料的摩擦系数小于0.175，开口性较优，雾度小于20％，二次加工的熔融指数为1.39～1.79g/10min，黄色指数(YI)为-3.39～-0.87。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种抗氧化稳定剂组合物，包括质量比为0.03～0.1：0.02～0.2：0.02～0.2：0.02～0.2：0.01～1的双(间十五烷基苯基)]季戊四醇二亚磷酸酯、受阻酚类稳定剂、吸酸剂、二氧化硅和爽滑剂；
所述受阻酚类稳定剂选自β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和双[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)十八烷基胺二乙醇酯中的一种或几种；
所述爽滑剂选自芥酸酰胺和/或油酸酰胺。
本发明中，所述双(间十五烷基苯基)]季戊四醇二亚磷酸酯具有式(Ⅰ)所示的结构；
Figure BDA0002709684680000031
上述结构的双(间十五烷基苯基)]季戊四醇二亚磷酸酯(记作PS-1)是一种生物基亚磷酸酯类抗氧剂，其中包括三个P-O键，P显正三价，可以结合聚合物中的不稳定成分氢过氧化物，该新型生物基亚磷酸酯类抗氧剂分子量大，其耐热稳定性好。
所述受阻酚类稳定剂选自β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯(记作AO-1)、双[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)十八烷基胺二乙醇酯(记作AO-2)和四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(记作AO-3)中的一种或几种。上述受阻酚类稳定剂能够应用在聚乙烯膜料中，且能提高聚乙烯膜料的抗氧化性。
本发明中，所述β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯具有式(Ⅱ)所示的结构；
Figure BDA0002709684680000041
所述四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯具有式(Ⅲ)所示的结构；
Figure BDA0002709684680000042
所述双[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)十八烷基胺二乙醇酯具有式(Ⅳ)所示的结构；
Figure BDA0002709684680000043
在本发明的某些实施例中，所述受阻酚类稳定剂选自β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯(记作AO-1)和四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(记作AO-3)。在某些实施例中，所述β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯(记作AO-1)和四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(记作AO-3)的质量比为0.02：0.03。
本发明中，所述爽滑剂选自芥酸酰胺和/或油酸酰胺。
在本发明的某些实施例中，所述吸酸剂选自硬脂酸锌(记作ZnSt)和/或硬脂酸钙(记作CaSt)。在本发明的某些实施例中，所述吸酸剂包括硬脂酸锌(记作ZnSt)和硬脂酸钙(记作CaSt)。在某些实施例中，硬脂酸锌和硬脂酸钙的质量比为0.02：0.03。采用本发明的吸酸剂对于提高聚乙烯膜料的综合性能有促进作用。
本发明中，双(间十五烷基苯基)]季戊四醇二亚磷酸酯、受阻酚类稳定剂、吸酸剂、二氧化硅和爽滑剂的质量比为0.03～0.1：0.02～0.2：0.02～0.2：0.02～0.2：0.01～1。在本发明的某些实施例中，所述双(间十五烷基苯基)]季戊四醇二亚磷酸酯、受阻酚类稳定剂、吸酸剂、二氧化硅和爽滑剂的质量比为0.03～0.05：0.02～0.05：0.02～0.05：0.02～0.2：0.01～0.3。在某些实施例中，所述双(间十五烷基苯基)]季戊四醇二亚磷酸酯(PS-1)、受阻酚类稳定剂、吸酸剂、二氧化硅和爽滑剂的质量比为0.05：0.05：0.05：0.02：0.23、0.05：0.05：0.05：0.04：0.21、0.05：0.05：0.05：0.06：0.19、0.05：0.05：0.05：0.1：0.15、0.05：0.05：0.05：0.15：0.1、0.05：0.05：0.05：0.2：0.05、0.05：0.05：0.05：0.02：0.13、0.03：0.02：0.05：0.04：0.11、0.05：0.05：0.05：0.06：0.09、0.05：0.05：0.05：0.1：0.05、0.05：0.05：0.05：0.14：0.01、0.03：0.02：0.03：0.03：0.1、0.05：0.03：0.03：0.1：0.03、0.05：0.05：0.05：0.04：0.11、0.03：0.02：0.02：0.04：0.11、0.05：0.05：0.05：0.3：0.11、0.05：0.05：0.05：0.11：0.3、0.05：0.05：0.05：0.11：0.3、0.05：0.05：0.05：0.06：0.17、0.03：0.02：0.05：0.04：0.09、0.03：0.02：0.05：0.04：0.09、0.03：0.02：0.03：0.03：0.08或0.03：0.02：0.02：0.04：0.1。
本发明提供的抗氧化稳定剂组合物具有高透明性和高开口性。
在本发明的某些实施例中，所述抗氧化稳定剂组合物按照以下方法进行制备：
将双(间十五烷基苯基)]季戊四醇二亚磷酸酯、受阻酚类稳定剂、吸酸剂、二氧化硅和爽滑剂混合均匀，得到抗氧化稳定剂组合物。
在本发明的某些实施例中，所述混合均匀后，还包括经螺杆挤出造粒。
本发明提供的抗氧化稳定剂组合物的制备方法中，采用的原料组分和配比同上，在此不再赘述。
本发明还提供了一种聚乙烯膜料，包括聚乙烯和上文所述的抗氧化稳定剂组合物。
在本发明的某些实施例中，所述聚乙烯与所述抗氧剂稳定剂组合物的质量比为100：0.2～0.6。在某些实施例中，所述聚乙烯与所述抗氧剂稳定剂组合物的质量比为100：0.6、100：0.5、100：0.4、100：0.3、100：0.25、100：0.21、100：0.24、100：0.22、100：0.56、100：0.38、100：0.23或100：0.19。
本发明对所述聚乙烯膜料的制备方法并无特殊的限制，将聚乙烯与所述抗氧剂稳定剂组合物熔融共混后，挤出造粒即可得到。
本发明制备的聚乙烯膜料具有高透明性和高开口性。
在本发明的某些实施例中，所述挤出造粒的设备为SHJ-36同向双螺杆挤出机。
在本发明的某些实施例中，所述挤出造粒的参数条件如表1所示。
表1挤出造粒的参数条件
Figure BDA0002709684680000061
本发明对上文采用的原料的来源并无特殊的限制，可以为一般市售。
本发明提供的抗氧化稳定剂组合物可提高合成聚乙烯膜料产品的防老化性能及制品开口性，提升产品品质，扩大制品的使用范围。抗氧化稳定剂组合物改性的聚乙烯膜料的熔融指数显著稳定，抗变色性能明显提高，透明性和开口性良好，综合性能得到明显改善。
本发明提供的抗氧化稳定剂组合物能够提高聚乙烯膜料的综合品质，添加量少，一方面减少添加剂析出，改善环境污染，另一方面节约原料，提高产品品质，确保制品安全使用并满足国际标准的要求。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种抗氧化稳定剂组合物及聚乙烯膜料进行详细描述，但不能将其理解为对本发明保护范围的限定。
以下实施例中所用的原料均为市售。
实验加工设备如下：
双螺杆挤出机：SHJ-36同向双螺杆挤出机；
塑料吹膜机：XH-430B聚乙烯吹膜机。
实验检测仪器设备如下：
黄色指数检测：SC-80C全自动色差计；
熔融指数仪：GT-7100MI熔指仪，承德金建仪器有限公司；
摩擦系数：MXD-01摩擦系数仪；
雾度：SGW-820透光率雾度测定仪。
所述的组合物如上所述；
所述的聚乙烯基料为牌号为DJM-1820的LLDPE粉料，原始熔融指数为1.90。
实施例
(1)将抗氧化稳定剂组合物与3000克聚乙烯基料混合均匀；
(2)在双螺杆挤出机中熔融共混后，进行两次挤出造粒，取第二次挤出造粒颗粒留样约50克；所述两次挤出造粒的参数条件如表1所示；
(3)分别测试第二次挤出各样品的熔融指数、黄色指数。
(4)将剩余的二次挤出造粒颗粒在吹膜机上进行拉膜，控制膜厚为30微米；
(5)测试所得膜样的雾度、静摩擦系数、动摩擦系数。
所述熔融指数(MI)、黄色指数(YI)、雾度、静摩擦系数(Us)和动摩擦系数(Ud)的测试结果如表2所示。
表2熔融指数、黄色指数、雾度、静摩擦系数和动摩擦系数的测试结果
Figure BDA0002709684680000071
Figure BDA0002709684680000081
Figure BDA0002709684680000091
Figure BDA0002709684680000101
Figure BDA0002709684680000111
实验结果表明，添加占聚乙烯质量0.2％～0.6％的所述抗氧化稳定剂组合物用于制备聚乙烯膜料，得到的聚乙烯膜料的摩擦系数小于0.175，开口性较优，雾度小于20％，二次加工的熔融指数为1.39～1.79g/10min，黄色指数(YI)为-3.39～-0.87。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种抗氧化稳定剂组合物，包括质量比为0.03~0.05：0.02~0.05：0.02~0.05：0.02~0.06：0.05~0.19的双(间十五烷基苯基)]季戊四醇二亚磷酸酯、受阻酚类稳定剂、吸酸剂、二氧化硅和爽滑剂；
所述受阻酚类稳定剂选自β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸十八碳醇酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和双[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸)十八烷基胺二乙醇酯中的一种或几种；
所述爽滑剂选自芥酸酰胺和/或油酸酰胺。
2.根据权利要求1所述的抗氧化稳定剂组合物，其特征在于，所述吸酸剂选自硬脂酸锌和/或硬脂酸钙。
3.根据权利要求1所述的抗氧化稳定剂组合物，其特征在于，所述吸酸剂包括硬脂酸锌和硬脂酸钙，硬脂酸锌和硬脂酸钙的质量比为0.02：0.03。
4.根据权利要求1所述的抗氧化稳定剂组合物，其特征在于，包括质量比为0.03：0.02：0.02：0.03：0.04：0.11的双(间十五烷基苯基)]季戊四醇二亚磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸十八碳醇酯、硬脂酸锌、硬脂酸钙、二氧化硅和芥酸酰胺。
5.根据权利要求1所述的抗氧化稳定剂组合物，其特征在于，包括质量比为0.03：0.02：0.03：0.03：0.1的双(间十五烷基苯基)]季戊四醇二亚磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸十八碳醇酯、硬脂酸锌、二氧化硅和芥酸酰胺。
6.根据权利要求1所述的抗氧化稳定剂组合物，其特征在于，包括质量比为0.03：0.02：0.02：0.04：0.11的双(间十五烷基苯基)]季戊四醇二亚磷酸酯、双[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸)十八烷基胺二乙醇酯、硬脂酸钙、二氧化硅和芥酸酰胺。
7.一种聚乙烯膜料，其特征在于，包括聚乙烯和权利要求1~6任意一项所述的抗氧化稳定剂组合物。
8.根据权利要求7所述的聚乙烯膜料，其特征在于，所述聚乙烯与所述抗氧化稳定剂组合物的质量比为100：0.2~0.6。
9.根据权利要求7所述的聚乙烯膜料，其特征在于，所述聚乙烯与所述抗氧化稳定剂组合物的质量比为100：0.6、100：0.5、100：0.4、100：0.3、100：0.25、100：0.21、100：0.24、100：0.22、100：0.56、100：0.38、100：0.23或100：0.19。
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