CN114184538B - 一种加速钛白粉在pp样板中的耐候性测试方法及pp样板 - Google Patents

一种加速钛白粉在pp样板中的耐候性测试方法及pp样板 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种加速钛白粉在PP样板中的耐候性测试方法及PP样板，属于化工领域，用以实现加速钛白粉在PP样板中的耐候性测试的老化速度。所述的PP样板，PP样板按质量的组分为：PP树脂1000份，待检钛白粉样品10份，单铝包膜的纳米钛白粉4份。本发明通过在PP样板中添加一定量的单铝包膜的纳米钛白粉，可起到显著的加速老化效果，尤其适用于粒径在170～300nm之间的钛白粉耐候性测试。本发明方法制样简单，检测周期相对较短，可最大限度的避免其它化学品对检测结果的影响，有效减小其不确定度，提高检测效率，降低检测成本。

Description

一种加速钛白粉在PP样板中的耐候性测试方法及PP样板
技术领域
本发明涉及化工领域，尤其涉及一种加速钛白粉在PP样板中的耐候性测试方法及PP样板。
背景技术
钛白粉作为化工颜料，其应用领域较广，主要涉及涂料、塑料、油墨、造纸等，其耐候性受到部分户外涂料和PVC型材用户重点关注。
PVC(Polyvinyl chloride)是聚氯乙烯的英文简称，是在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。PVC为无定形结构的白色粉末，支化度较小，相对密度1.4左右，玻璃化温度77～90℃，170℃左右开始分解，对光和热的稳定性差，在100℃以上或经长时间阳光曝晒，就会分解而产生氯化氢，并进一步自动催化分解，引起变色。
PVC树脂在生产加工过程中必须添加热稳定剂，同时为了提高加工性能还必须添加分散剂，且对制样设备的耐腐蚀性要求相对较高，不易于实验室开展相关耐候性检测工作。而PP(聚丙烯)树脂只需直接添加钛白粉即可制板，对制样设备的耐腐蚀性相对较低，特别适合于实验室检测。但是由于PP树脂的耐候性优于PVC树脂，短时间内不易发生老化(黄变)，因此急需一种既能保留PP树脂制样便捷性，又能实现快速老化(黄变)的PP样板耐候性测试方法。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种可实现快速老化的一种加速钛白粉在PP样板中的耐候性测试用的PP样板。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种加速钛白粉在PP样板中的耐候性测试用的PP样板，PP样板按质量的组分为：PP树脂1000份，待检钛白粉样品10份，单铝包膜的纳米钛白粉4份。
进一步的是：待检钛白粉样品的平均粒径为170～300nm。
进一步的是：单铝包膜的纳米钛白粉的平均粒径＜100nm。
进一步的是：PP树脂的熔体质量流动速率是2.4～3.6g/10min。
另外，本发明还提供一种加速钛白粉在PP样板中的耐候性测试方法，包括如下步骤：
a、制备本发明所述的一种加速钛白粉在PP样板中的耐候性测试用的PP样板：
a1、用自封袋称取400.00gPP树脂；
a2、向袋中称入待检钛白粉样品4.00g和单铝包膜的纳米钛白粉1.60g；
a3、将上述装有PP树脂和钛白粉的自封袋充满空气，并扎紧封口，放入混样机中进行混合得到混合物；
a4、将袋中混合物注塑成若干块PP样板；选取其中3张PP样板分别检测其Lab值；
b、将上述经检测后的PP样板进行老化试验；
c、老化试验结束后，将各PP样板取出，再次分别检测其Lab值，然后根据老化试验前后的Lab值检测结果计算样板老化前后的总色差。
进一步的是：所述自封袋为20cm×30cm尺寸规格的自封袋。
进一步的是：步骤a4中，注塑的PP样板的尺寸≥50mm×40mm×2.5mm。
进一步的是：步骤b中，老化试验采用带喷淋功能的紫外光极速老化试验机进行，并按照GB/T16422.3-2014塑料实验室光源暴露试验方法第三部分的“荧光紫外灯试验标准”执行。
进一步的是：老花时间为500小时。
进一步的是：Lab值采用分光测色计检测。
本发明的有益效果是：本发明通过在PP样板中添加一定量的单铝包膜的纳米钛白粉，可起到显著的加速老化效果，尤其适用于粒径在170～300nm之间的钛白粉耐候性测试。本发明方法制样简单，检测周期相对较短，可最大限度的避免其它化学品对检测结果的影响，有效减小其不确定度，提高检测效率，降低检测成本。
附图说明
图1为钛白粉添加量对PP样板的白度值影响的对比试验结果；
图2为四个实施例对应的不同纳米钛白粉的添加量对PP样板的耐候性测试时的色差影响结果；
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进一步说明。
需要说明，若本发明中有涉及方向性指示用语，如上、下、左、右、前、后的方向、方位用语，是为了利于构件间相对位置联系的描述，非为相关构件、构件间位置关系的绝对位置特指，仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。若本发明中有涉及数量的用语，如“多”、“多个”、“若干”等，具体指的是两个及两个以上。
本发明所述一种加速钛白粉在PP样板中的耐候性测试用的PP样板，PP样板按质量的组分为：PP树脂1000份，待检钛白粉样品10份，单铝包膜的纳米钛白粉4份。
其中，本发明通过在PP样板中添加一定量的单铝包膜的纳米钛白粉，可起到显著的加速老化效果。
更具体的，本发明尤其适用于粒径在170～300nm之间的钛白粉耐候性测试；因此优选待检钛白粉样品的粒径在170～300nm之间。
更具体的，单铝包膜的纳米钛白粉优选其平均粒径＜100nm；以确保其加速老化效果。
更具体的，PP树脂优选采用熔体质量流动速率是2.4～3.6g/10min之间物料。
另外，本发明还提供一种加速钛白粉在PP样板中的耐候性测试方法，其包括如下步骤：
a、制备本发明所述的一种加速钛白粉在PP样板中的耐候性测试用的PP样板：
a1、用自封袋称取400.00gPP树脂；
a2、向袋中称入待检钛白粉样品4.00g和单铝包膜的纳米钛白粉1.60g；
a3、将上述装有PP树脂和钛白粉的自封袋充满空气，并扎紧封口，放入混样机中进行混合得到混合物；
a4、将袋中混合物注塑成若干块PP样板；选取其中3张PP样板分别检测其Lab值；这样，通过选取3张PP样板分别独立进行试验，通过3张PP样板的试验结果进行综合后可提高试验结果的准确性；
b、将上述经检测后的PP样板进行老化试验；
c、老化试验结束后，将各PP样板取出，再次分别检测其Lab值，然后根据老化试验前后的Lab值检测结果计算样板老化前后的总色差。
更具体的，所述自封袋优选为20cm×30cm尺寸规格的自封袋。
更具体的，在步骤a4中，注塑的PP样板的尺寸≥50mm×40mm×2.5mm。
更具体的，在步骤b中，老化试验采用带喷淋功能的紫外光极速老化试验机进行，并按照GB/T16422.3-2014塑料实验室光源暴露试验方法第三部分的“荧光紫外灯试验标准”执行。
更具体的，在老花时间为500小时。
更具体的，在Lab值采用分光测色计检测。
本发明中，待检钛白粉样品和单铝包膜的纳米钛白粉之和占比PP树脂的质量比为1.4％，是基于钛白粉占比PP树脂的质量为1.4％时，具有最佳添加加量这一结论而确定的；该结论可依据钛白粉添加量对白度值对比试验结果所得到，该试验结果可参照附图1所示。从图1可知，当钛白粉加量＜1.4％(占比PP树脂的质量)时，随着钛白粉加量的增加，其PP样板的白度值增加明显；当钛白粉加量＞1.4％(占比PP树脂的质量)时，随着钛白粉加量的增加，其PP样板的白度没有明显的变化；因此钛白粉占比PP树脂的质量取1.4％是钛白粉在PP样板中的最佳加量。因此，本发明控制待检钛白粉样品和单铝包膜的纳米钛白粉之和占比PP树脂的质量比为14％的基础上，开展如下四组实施例的对比试验：
实施例1
进行PP树脂400.00g+待检钛白粉样品5.600g(1.4％)+单铝包膜的纳米钛白粉0g(0％)的组分试验
a、制备PP样板：
a1、用20cm×30cm的自封袋称取400.00gPP树脂，其中PP树脂的熔体质量流动速率是2.4～3.6g/10min；
a2、向袋中称入待检钛白粉样品5.60g，其中，待检钛白粉样品的平均粒径为170～300nm；
a3、将上述装有PP树脂和钛白粉的自封袋充满空气，并扎紧封口，放入混样机中进行混合得到混合物，其中混合时间为40min；
a4、将袋中混合物注塑成PP样板，其中注塑的PP样板的尺寸为50mm×40mm×2.5mm；注塑获得若干块PP样板；然后选取其中3张色泽均匀无缺陷PP样板分别检测其Lab值；其中Lab值采用分光测色计检测。
b、将上述注塑的PP样板进行老化试验；其中老化试验采用带喷淋功能的紫外光极速老化试验机进行，并按照GB/T16422.3-2014塑料实验室光源暴露试验方法第三部分的“荧光紫外灯试验标准”执行，并且老化时间为500小时。
c、老化试验结束后，将各PP样板取出，再次分别检测其Lab值，然后根据老化试验前后的Lab值检测结果计算样板老化前后的总色差。
实施例2
进行PP树脂400.00g+待检钛白粉样品4.800g(1.2％)+单铝包膜的纳米钛白粉0.8g(0.2％)的组分试验
在实施例1中，将步骤a2替换为：向袋中称入待检钛白粉样品5.60g，其中，待检钛白粉样品的平均粒径为170～300nm；以及向袋中称入单铝包膜的纳米钛白粉1.60g，其中，单铝包膜的纳米钛白粉的平均粒径＜100nm；其余步骤不变。
实施例2
进行PP树脂400.00g+待检钛白粉样品4.80g(1.2％)+单铝包膜的纳米钛白粉0.80g(0.2％)的组分试验
在实施例1中，将步骤a2替换为：向袋中称入待检钛白粉样品4.80g，其中，待检钛白粉样品的平均粒径为170～300nm；以及向袋中称入单铝包膜的纳米钛白粉0.80g，其中，单铝包膜的纳米钛白粉的平均粒径＜100nm；其余步骤不变。
实施例3
进行PP树脂400.00g+待检钛白粉样品4.00g(1％)+单铝包膜的纳米钛白粉1.60g(0.4％)的组分试验
在实施例1中，将步骤a2替换为：向袋中称入待检钛白粉样品4.00g，其中，待检钛白粉样品的平均粒径为170～300nm；以及向袋中称入单铝包膜的纳米钛白粉1.60g，其中，单铝包膜的纳米钛白粉的平均粒径＜100nm；其余步骤不变。
实施例4
进行PP树脂400.00g+待检钛白粉样品3.20g(0.8％)+单铝包膜的纳米钛白粉2.40g(0.6％)的组分试验
在实施例1中，将步骤a2替换为：向袋中称入待检钛白粉样品3.20g，其中，待检钛白粉样品的平均粒径为170～300nm；以及向袋中称入单铝包膜的纳米钛白粉2.40g，其中，单铝包膜的纳米钛白粉的平均粒径＜100nm；其余步骤不变。
上述四组实施例，根据相应的纳米钛白粉的添加量所对应的总色差结果绘制得到图2，从图2可知，当PP样板中的钛白粉总量不变(待检钛白粉样品+单铝包膜的纳米钛白粉之为1.4％)时，随着单铝包膜的纳米钛白粉加量的增加，PP样板耐候性(耐黄变)性能随之下降，说明两者呈负相关；当单铝包膜的纳米钛白加量增至0.4％时，其加速老化(黄变)功能变弱，与加量0.6％无明显差异。由此可知，实施例3是最佳测试方案；因此本发明方案中通过添加单铝包膜的纳米钛白占比PP树脂质量的0.4％，能够在添加尽量少的单铝包膜的纳米钛白粉的情况下最大程度地提高PP样板在耐候性测试时的老化速度。

Claims (7)

1.一种加速钛白粉在PP样板中的耐候性测试用的PP样板，其特征在于：PP样板按质量的组分为：PP树脂1000份，待检钛白粉样品10份，单铝包膜的纳米钛白粉4份，待检钛白粉样品的平均粒径为170～300nm，单铝包膜的纳米钛白粉的平均粒径＜100nm，PP树脂的熔体质量流动速率是2.4～3.6g/10min。
2.一种加速钛白粉在PP样板中的耐候性测试方法，其特征在于：包括如下步骤：
a、制备权利要求1所述的一种加速钛白粉在PP样板中的耐候性测试用的PP样板：
a1、用自封袋称取400.00gPP树脂；
a2、向袋中称入待检钛白粉样品4.00g和单铝包膜的纳米钛白粉1.60g；
a3、将上述装有PP树脂和钛白粉的自封袋充满空气，并扎紧封口，放入混样机中进行混合得到混合物；
a4、将袋中混合物注塑成若干PP样板；选取其中3张PP样板分别检测其Lab值；
b、将上述经检测后的PP样板进行老化试验；
c、老化试验结束后，将各PP样板取出，再次分别检测其Lab值，然后根据老化试验前后的Lab值检测结果计算样板老化前后的总色差。
3.如权利要求2所述的一种加速钛白粉在PP样板中的耐候性测试方法，其特征在于：所述自封袋为20cm×30cm尺寸规格的自封袋。
4.如权利要求2所述的一种加速钛白粉在PP样板中的耐候性测试方法，其特征在于：步骤a4中，注塑的PP样板的尺寸≥50mm×40mm×2.5mm。
5.如权利要求2所述的一种加速钛白粉在PP样板中的耐候性测试方法，其特征在于：步骤b中，老化试验采用带喷淋功能的紫外光极速老化试验机进行，并按照GB/T16422.3-2014塑料实验室光源暴露试验方法第三部分的“荧光紫外灯试验标准”执行。
6.如权利要求5所述的一种加速钛白粉在PP样板中的耐候性测试方法，其特征在于：老花时间为500小时。
7.如权利要求2至6中任意一项所述的一种加速钛白粉在PP样板中的耐候性测试方法，其特征在于：Lab值采用分光测色计检测。
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