CN113831637A - 一种扁丝制品用防老化母粒及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种扁丝制品用防老化母粒，按重量份计，由以下原料组份制成：聚烯烃50～100份、受阻胺光稳定剂5～30份、两种抗氧剂0.2～10份、阻隔填料5～30份、分散剂1～10份；本发明组分扁丝按ISO21898，参照ASTM G154要求，进行UVB313加速老化200h后，最大力保留率大于85%，具有很好的抗紫外线老化性能，且本发明能有效抑制极性助剂拉丝工艺过程中的带水现象；本发明组分防老化母粒紧贴下游拉丝工艺，能实现防老化助剂在制品中的有效分散，可将其与下游拉丝用树脂直接按比例掺混，拉丝即可。

Description

一种扁丝制品用防老化母粒及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体是涉及一种扁丝制品用防老化母粒及其制备方法。
背景技术
常见扁丝制品为集装袋，作为装载货物的柔性包装集装袋最常在户外环境使用，长时间接触光、热等不利因素，故对其防老化要求极其严格，但其制备原料PP分子结构上叔氢易脱，形成活化中心，对紫外线十分敏感，迅速发生光老化，导致变色、光泽消失、脆化，机械强度降低，最终失去应用价值，故当前市场迫切需求一款针对PP扁丝制品用，具有优良抗老化能力的新一代母粒产品。
通常PP扁丝制品中会添加无机纳米材料，如：一般添加少量纳米CaCO3等填料，以增加PP扁丝刚性，减少静电积累，同时降低成本，但加入CaCO3会促进聚合物的老化。CN200510010538 、CN200610040163 等相关专利介绍了用无机纳米材料来改善PP光稳定性，达到耐候效果。无机纳米粒子具有较强的紫外线屏蔽作用，而且无毒、稳定。如：加入钛白粉或纳米二氧化钛屏蔽紫外线，但PP扁丝属于薄制品，纳米二氧化钛的紫外线屏蔽作用得不到很好的体现。当前解决PP扁丝制品老化问题主流手段采用高效的低分子量受阻胺光稳定剂，通过捕获自由基发挥作用，有效控制PP分子量的降低，从而提高防老化功效，但最显著的缺点就是为了达到良好的耐候效果，添加量甚至高达0.7%，如此高用量受阻胺光稳定剂会对扁丝的生产产生不利影响，如：挤出的膜片经过冷却水槽时极易有大量水珠附着于膜片上，这会对PP牵引拉伸取向产生很大影响，甚至不能正常生产。
这里与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：我们利用阻隔填料、高效耐候助剂间协同作用，使本发明防老化母粒大幅提高PP扁丝制品抗光氧老化能力，并有效克服极性耐候助剂的带水问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种扁丝制品用防老化母粒的制备方法，用该防老化母粒所制备扁丝制品具有稳定的耐候效果，能持久的保护扁丝制品力学性能。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明提供一种扁丝制品用防老化母粒，以重量份计，包括：聚烯烃50～100份、受阻胺光稳定剂5～30份、抗氧剂0.2～10份、阻隔填料5～30份、分散剂1～10份。
进一步地，所述聚烯烃为均聚聚丙烯。
进一步地，所述均聚聚丙烯MFR为2.1～6.5g/10min。
进一步地，所述受阻胺光稳定剂为低分子量受阻胺光稳定剂；所述受阻胺光稳定剂为HALS770、HALS3853、HALS765、HALS123中的一种。
进一步地，所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂，所述受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的质量比为1～2：2～4。
进一步地，所述受阻酚类抗氧剂为AO1010、AO1076、AO3114、AO1098、AO1035、AO1024中的一种；所述亚磷酸酯类类抗氧剂为AO168、AO626、AO 9228、AO P-EPQ中的一种。
进一步地，所述阻隔填料为改性有机蒙脱土、有机改性云母片、有机改性滑石粉中的一种。
进一步地，所述分散剂为PP-g-MAH、EBS、PE蜡、氧化PE蜡中的一种或多种。
本发明还提供一种扁丝制品用防老化母粒的制备方法，按照上述原料组分及重量份，所述制备方法包括以下步骤：
S1：将聚烯烃、阻隔填料和分散剂加入密炼机，制备得到阻隔填料预分散母料；
S2：将聚烯烃、受阻胺光稳定剂、抗氧剂以及步骤S1得到的阻隔填料预分散母料加入高混机中，搅拌5～10min，得到混合均匀的混合料；
S3：将S2得到的混合料加入双螺杆挤出机，经熔融挤出造粒，制得扁丝制品用防老化母粒；
其中，所述步骤（1）中聚烯烃为0～70重量份；
所述步骤S1中聚烯烃和步骤S2中聚烯烃的总重量份为50～100重量份；
优选地，所述步骤S1中聚烯烃和步骤S2中聚烯烃的总重量份为70～80重量份。
进一步地，所述阻隔填料预分散母料中阻隔填料的质量含量为40～60%；所述步骤S3中熔融挤出的温度为180～220℃。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：
本发明扁丝制品用防老化母粒具有高效持久抗紫外线特性，由本防老化母粒制得的扁丝制品经UVB313加速老化200h后，最大力保留率大于85%，具有良好的力学性能保护效果。
将本发明扁丝制品用防老化母粒与聚烯烃树脂混合均匀，拉丝过程不会出现带水现象，不会影响扁丝生产。
本发明扁丝制品用防老化母粒紧贴下游拉丝工艺，能实现防老化助剂在制品中的有效分散。
本发明制备的防老化母粒方便后置工序使用，可直接与下游拉丝用聚烯烃树脂粒子掺混，过程简单，成本较低。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例
扁丝制品用防老化母粒的制备：
按重量份计，组1～4为扁丝制品用防老化母粒的实验组配方，如表1所示：
表1组1～4扁丝制品用防老化母粒配方
Figure 661031DEST_PATH_IMAGE002
所用聚烯烃为均聚聚丙烯，其MFR为3 g/10min。
所用受阻胺光稳定剂为HALS770。
所用抗氧剂为AO 1010、AO 168复配物，其质量比为1：2。
所用阻隔填料预分散母料为采用双长链烷基铵改性的有机蒙脱土DK4按步骤S1制备而成的。
组1～4扁丝制品用防老化母粒的制备方法，包含以下步骤：
S1：将40重量份均聚聚丙烯、50重量份双长链烷基铵改性的有机蒙脱土DK4和10重量份PP-g-MAH加入密炼机，制备得到阻隔填料预分散母料；
S2：将均聚聚丙烯、受阻胺光稳定剂HALS770、抗氧剂AO 1010及AO 168、阻隔填料预分散母料按表1重量份进行称重，随后，用高混机搅拌5～10min，混合均匀后出料，即得到混合料。
S3：将S2得到的混合料加入双螺杆挤出机，经熔融挤出得到扁丝制品用防老化母粒。
组1～4扁丝制品用防老化母粒制备过程中挤出造粒工艺如表2所示：
表2：组1～4防老化母粒制备过程中挤出造粒工艺
Figure 525082DEST_PATH_IMAGE003
对比例
按重量份计，对比组1～3为扁丝制品用防老化母粒对照组配方，如表3所示：
表3对比组1～3扁丝制品用防老化母粒配方
Figure DEST_PATH_IMAGE005
所用聚烯烃为均聚聚丙烯，其MFR为3 g/10min。
所用受阻胺光稳定剂为HALS770。
所用抗氧剂为AO 1010、AO 168复配物，其质量比为1：2。
所用阻隔填料预分散母料为采用双长链烷基铵改性的有机蒙脱土DK4按步骤S1制备而成的。
对比组1～3扁丝制品用防老化母粒的制备方法，包含以下步骤：
S1：将40重量份均聚聚丙烯、50重量份双长链烷基铵改性的有机蒙脱土DK4和10重量份PP-g-MAH加入密炼机，制备得到阻隔填料预分散母料；
S2：将均聚聚丙烯、受阻胺光稳定剂HALS770、抗氧剂AO 1010及AO 168、阻隔填料预分散母料按表3重量份进行称重，随后，用高混机搅拌5～10min，混合均匀后出料，得到混合料。
S3：将S2得到的混合料加入双螺杆挤出机，经熔融挤出得到扁丝制品用防老化母粒。
对比组1～3扁丝制品用防老化母粒制备过程中挤出造粒工艺如表2所示。
性能测试
组1～4与对比组1～3的性能测试：
将组1～4扁丝制品用防老化母粒、对比组1～3扁丝制品用防老化母粒按2wt％添加量与拉丝用PP树脂掺混，随后经拉丝机制成0.06mm厚扁丝。参照ASTM G154标准，采用Q-LAB荧光紫外老化试验箱(UVB313)模拟扁丝实际老化情况。
参照GB/T 1040.5-2008标准，采用高铁检测仪器有限公司电子万能试验机，测试扁丝最大力，计算最大力保留率，结果如表4所示。
表4：老化200h后扁丝的最大力保留率
Figure DEST_PATH_IMAGE007
从表4可知，由本发明防老化母粒所制备的扁丝，经UVB313老化200h后，最大力保留率最高可达85.1%，具有极高的力学保护性，防老化效果优良。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种扁丝制品用防老化母粒，其特征在于，以重量份计，包括：聚烯烃50～100份、受阻胺光稳定剂5～30份、抗氧剂0.2～10份、阻隔填料5～30份、分散剂1～10份。
2.根据权利要求1所述的一种扁丝制品用防老化母粒，其特征在于，所述聚烯烃为均聚聚丙烯。
3.根据权利要求2所述的一种扁丝制品用防老化母粒，其特征在于，所述均聚聚丙烯MFR为2.1～6.5g/10min。
4.根据权利要求1所述的一种扁丝制品用防老化母粒，其特征在于，所述受阻胺光稳定剂为低分子量受阻胺光稳定剂；所述低分子量受阻胺光稳定剂为HALS770、HALS3853、HALS765、HALS123中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种扁丝制品用防老化母粒，其特征在于，所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂，所述受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的质量比为1～2：2～4。
6.根据权利要求5所述的一种扁丝制品用防老化母粒，其特征在于，所述受阻酚类抗氧剂为AO1010、AO1076、AO3114、AO1098、AO1035、AO1024中的一种；所述亚磷酸酯类抗氧剂为AO168、AO626、AO9228、AOP-EPQ中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种扁丝制品用防老化母粒，其特征在于，所述阻隔填料为改性有机蒙脱土、有机改性云母片、有机改性滑石粉中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种扁丝制品用防老化母粒，其特征在于，所述分散剂为PP-g-MAH、EBS、PE蜡、氧化PE蜡中的一种或多种。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的扁丝制品用防老化母粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将聚烯烃、阻隔填料和分散剂加入密炼机，制备得到阻隔填料预分散母料；
S2；将聚烯烃、受阻胺光稳定剂、抗氧剂以及步骤S1得到的阻隔填料预分散母料加入高混机中，搅拌5～10min，得到混合均匀的混合料；
S3：将S2得到的混合料加入双螺杆挤出机，经熔融挤出造粒，制得扁丝制品用防老化母粒。
10.根据权利要求9所述的一种扁丝制品用防老化母粒的制备方法，其特征在于，所述阻隔填料预分散母料中阻隔填料的质量含量为40～60%；所述步骤S3中熔融挤出的温度为180～220℃。
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