CN101029149B - 聚烯烃耐热复合型光稳定剂及其生产工艺和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种聚烯烃耐热复合型光稳定剂及其生产工艺和应用，其按重量百分比计算包括：两种或两种以上聚合型受阻胺类光稳定剂的混合组分60％～95％，金属离子螯合组分5％～40％；该金属离子螯合组分具有受阻酚的抗氧化结构和双酰胺金属离子螯合结构，和/或草酰胺形式的半受阻胺结构。本发明引入耐热氧老化组分，不仅自身具有良好的耐热氧老化作用和一定的耐光氧老化作用，而且能够捕捉塑料体系中游离的金属离子形成螯合结构，有效地解决了由于高温、金属离子、热氧光氧结合、酸性化学物质等因素带来的薄膜加速老化问题。本发明可广泛应用于聚烯烃材质薄膜，尤其是PE、EVA的农用长寿型薄膜或功能性温室棚膜。

Description

聚烯烃耐热复合型光稳定剂及其生产工艺和应用

技术领域

本发明涉及精细化工和高分子材料领域，特别是一种复合型光稳定剂。

背景技术

高分子材料的老化可以由许多原因引起，例如热、紫外光、机械应力、高能辐射、电场等等，可以单独一种因素，也可以多种因素共同作用。其结果是高分子材料的分子结构发生改变及相对分子质量下降或产生交联，从而材料性能变坏，以至无法使用。最常见的致老化因素为热和紫外光，因为塑料从生产、贮存、加工到制品使用接触最多的环境便是热和太阳光(紫外光)。

太阳光包含了紫外光、可见光和红外线。虽然紫外光只占太阳光到达地球表面能量的6％，但是短波长的紫外光会损害有机物体以及聚合物的性能，聚合物分子会因氧化分解成自由基。这些自由基会攻击和断裂稳定的分子键，造成聚合物的降解。

有关塑料降解的研究表明，即使不存在可被聚合物吸收的明显的紫外光源，聚合物中的少量杂质或生色团，也可以引发聚合物的光降解。为了使聚合物成功地光稳定化，抑制、或者至少是延缓造成聚合物降解的化学反应则是必要的。

保护聚合物免受紫外光侵袭的首要的和最直观的方法，是阻止生色团吸收紫外光或减少它们所吸收的光量。第二个可采用的方法是使激化态失活以降低光氧化的引发速度。第三个可能的方法是干扰发生链支化的光氧化过程。在这种情况下，紫外防护是在氢过氧化物进行光裂解前，将其转变为较稳定的化合物，且不生成自由基。当然，这种方法也能降低光氧化的引发速度，有时被认为是最重要的紫外光稳定方法。此外，使氢过氧化物以外的生色团络合物失活，对聚合物的光稳定化也有一定的意义。上述最后一个防止光氧化降解的方法是在自由基(不论是烷基自由基，还是过氧化物自由基)生成后，尽可能快地将它们捕获。

光稳定化机理基本上属于上述的四种类型，甚至光稳定剂的分类也是基于此，即分为紫外吸收剂、激发态猝灭剂、生色团分解剂及自由基捕获剂。

紫外吸收剂的保护机理主要是基于吸收并分散(以热能分散)有害的紫外辐射，以使之不会导致聚合物光敏化。紫外吸收剂除了本身应具有很高的吸收紫外辐射的能力外，还必须对光非常稳定，否则它们会在非稳定化的次级反应中很快被消耗掉。紫外吸收剂的主要缺点是，为了很好的保护塑料，它们需要一定的吸收厚度(试样厚度)。因此，对薄的材料，如纤维及薄膜，紫外吸收剂的保护作用是有限的。羟基二苯甲酮和羟苯基苯并三唑是研究得最广泛的两种紫外吸收剂，邻位羟基的氢键对上述两者的光谱性质及光化学性质具有决定性的影响。羟基二苯甲酮型紫外吸收剂主要是2，4-二羟基二苯甲酮衍生物。羟苯基苯并三唑则主要是2-(2’-羟苯基)苯并三唑类结构及其衍生物。此外，肉桂酸酯、草酰二苯胺和2-(2’-羟苯基)-1，3，5-三嗪类结构也具有紫外吸收功能。肉桂酸酯类紫外吸收剂能吸收较短波长(290～320nm)的紫外光。草酰二苯胺类紫外吸收剂光稳定作用主要是由于它对波长为280～340nm范围内光的内过滤效应。2-(2’-羟苯基)-1，3，5-三嗪类紫外吸收剂具有比经典的二苯甲酮和苯并三唑类较高的消光系数。

猝灭剂也是光稳定剂，它们能接受塑料中生色团所吸收的能量并将其发散，以有效地防止塑料降解。猝灭剂可将能量以热或荧光或磷光辐射消耗。相比紫外吸收剂，猝灭剂有着特别的意义，因为它们的作用与材料厚度无关，因而它们能稳定薄型材料或制品，如薄膜及纤维。含镍化合物是一种典型的猝灭剂。但是由于镍属于重金属，为避免重金属对环境的影响，含镍等金属络合物的用量正日益减少。

氢过氧化物在聚合物的光氧化中具有决定性的作用。含硫化合物的金属络合物，如二烷基二硫代氨基甲酸酯，二烷基二硫代磷酸酯和硫代二苯酚酯，都是很有效的氢过氧化物分解剂，且其用量仅为催化剂用量即可奏效。金属络合物在室温时能降低过氧化PP薄膜中的氢过氧化物含量，同时也是这类聚合物有效的紫外吸收剂。在聚合物中同时加入紫外吸收剂和亚磷酸酯(或镍化合物)，能改善聚合物的光稳定性，这是氢过氧化物分解和紫外吸收两种效应共同作用的结果。

除了采用紫外吸收剂吸收有害的辐射、采用猝灭剂使激发态失活及采用某些磷和/或硫化合物分解氢过氧化物外，捕获自由基中间体也是一个使聚合物光稳定化的途径(与防止聚合物热降解类似)。

受阻胺光稳定剂(HALS，hindered amine light stabilizer)的应用是聚合物光稳定化的一个最重要的进展。在四种主要的紫外稳定机理(紫外光吸收，激发态的猝灭，氢过氧化物的分解和自由基的捕获)中，除紫外光吸收外，其它三种机理均适用于HALS，但是其最重要的光稳定剂机理还是自由基捕获机理。

在国内农膜应用的光稳定技术中，20世纪80年代初期我国农膜生产企业采用受阻胺光稳定剂GW-540和猝灭剂2002(镍络合物)组成的耐老化体系，加快发展新型PE棚膜。多年实践表明，该体系耐光、热氧化效能良好。GW-540和2002添加量分别为0.4％和0.1％的厚度为0.12mm PE、EVA棚膜在北纬42°地区使用寿命达3年。但GW-540的严重刺激性和致敏性制约了其持续应用。

90年代中期科研人员成功地开发了以无毒聚合型受阻胺光稳定剂BW-10LD(相当于Tinuvin 622LD)为核心的农用聚烯烃棚膜耐老化体系。国外的无毒聚合型受阻胺光稳定剂也相继进入我国市场。其中有瑞士汽巴精化的Chimassorb 944、492、Tinuvin 783，美国氰特公司的Cyasorb UV-3346、UV-3529，瑞士科莱恩公司的Hostavin N30，意大利3V Sigma公司的Uvasorb HA88FD等。同时推出了复合型抗氧剂B215、B900、B561等。较多企业已用BW-10LD(622)/B215、944/B900等耐老化体系替代GW-540/2002。有些企业用B215替换2002，组成GW-540/B215耐老化体系。经观察比较，应用这些体系生产的聚烯烃棚膜耐光氧化效能良好，但耐热氧化性能不及GW540/2002。

目前，市场上可供选择的高效光稳定剂不少，受阻胺型光稳定剂(HALS)因其较强的自由基捕获能力和活性基团的再生能力，在农用棚膜中得到了广泛应用。特别是近年来国内普遍采用高分子量受阻胺光稳定剂组成耐老化体系，在农用聚乙烯棚膜中应用取得良好效果。

但国外推出的聚合型受阻胺光稳定剂价格较高，推荐添加量较少，未能达到其应有的稳定化效能，致使PE或EVA棚膜的耐老化性能(使用寿命)不及添加0.4％GW-540和0.1％2002的等厚同种棚膜。若聚合型受阻胺光稳定剂添加量太少，聚烯烃棚膜的耐老化性能将出现下降趋势，使用寿命较短。

在农膜的大棚膜和温室棚膜的应用过程中，棚膜均要搭建在一定的基础之上，即棚架。棚架有竹制、木制、金属制等不同品种。在棚膜的使用过程中，骨架处的棚膜温度一般会高于骨架间的棚膜温度，这样会使骨架处的棚膜优先老化而造成骨架处棚膜断裂，影响了整个棚膜的使用寿命。尤其是在金属制骨架处，因长时间使用产生了金属离子，金属离子对于聚烯烃薄膜的老化具有催化作用，会加速聚烯烃棚膜的老化，使其使用时间更加缩短。因此上述耐老化制品在使用过程中，存在一个共同的缺陷，即棚膜在高温季节提前、持续时间延长的气候条件下，易在骨架处发生断裂，此现象被称为“背板效应”。“背板效应”主要发生在强烈日照环境下，骨架处热量集中，温度过高(比其它地方高30-40℃左右)，导致此处薄膜的热氧化强度大幅度增加。同时，金属骨架上存在可催化聚烯烃降解的金属离子，更加速了薄膜的老化，造成棚膜断裂，缩短了棚膜整体使用寿命。

而且随着近三年全球温室效应的日益显著，全球夏季高温季节提前、持续时间延长，冬季平均气温普遍升高，使得农用防老薄膜和北方越冬温室棚膜面临着更为恶劣的气候条件。其耐老化功能的要求也日益提高。另在云南等纬度较高的高原地区，常年温度较高，紫外线照射充足，在紫外光线和高温共同作用的条件下，棚膜的使用使命也会大大缩短。

在稳定提高棚膜耐光氧老化性能的同时尽快提高耐热氧化性能，已成为高分子量聚合型受阻胺光稳定剂应用中必须解决的技术关键。根据此要求提出的兼具高效耐光氧老化性能和高效耐热氧老化性能的新型耐老化体系的开发也已迫在眉睫。而企业在考虑生产成本时又必须限制光稳定剂的用量，因此选用自身具优良光氧和热氧稳定作用的光稳定剂成为企业的研究目标。

此外，受阻胺光稳定剂的特定结构决定其本身呈碱性，易与酸性物质发生化学反应，导致光稳定效率下降。近年来，农用塑料对受阻胺光稳定剂的需求量日趋增加，但农用塑料不可能不接触酸性农药、杀虫剂、熏蒸剂和环境中的酸性物质，因此对受阻胺光稳定剂提出了耐药性要求。我国已出现局部地区因大量施用农药或熏蒸剂，导致受阻胺光稳定剂失效，短时间内产生“爆棚”现象，尤其是在花卉种植地区，在进行大量多次熏蒸硫化杀虫之后，受阻胺类的光稳定剂会受到较大影响而提前失效，导致棚膜的寿命缩短。国内对耐侯棚膜的耐药性提出了较高的要求。

提高光稳定剂对酸性物质的抵御能力，应从降低受阻胺光稳定剂碱性(反应性)入手，以防止酸性农用化学品与受阻胺反应生成胺盐，降低氮氧自由基活性，造成光稳定效率下降。因此耐药型受阻胺光稳定剂也成为国内外研究热点之一。

近年来采用LDPE与LLDPE共混树脂提高PE棚膜力学性能后，用户要求生产企业提供更薄的棚膜(例如厚度0.05mmPE棚膜甚至更薄)，以降低覆膜费用。而开发薄型茂金属聚乙烯棚膜(厚度0.04～0.08mm)，同样需选择高效耐老化体系。

发明内容

为解决上述聚烯烃农膜所面临的日益严重的老化问题，本发明的目的是提供一种聚烯烃耐热复合型光稳定剂，可降低光稳定剂在树脂中的迁移速率，通过协同效果强化光稳定作用，而且还可防范或降低“背板效应”的发生。

本发明的目的是这样实现的：一种聚烯烃耐热复合型光稳定剂，其特征在于：按重量百分比计算，包括以下组分：两种或两种以上聚合型受阻胺类光稳定剂的混合组分60％～95％，金属离子螯合组分5％～40％；该金属离子螯合组分至少具有双酰胺金属离子螯合结构。所述的金属离子螯合组分还具有草酰胺形式的半受阻胺结构。

一种聚烯烃耐热复合型光稳定剂的生产工艺，其特征在于包括以下顺序步骤：将聚合型受阻胺类光稳定剂的混合组分60％～95％，金属离子螯合组分5％～40％熔融混合；出料，熔融挤出造粒。

所述的熔融混合，温度控制在120～260℃，真空度控制在-0.01～-0.5Mpa，熔融挤出造粒，利用长径比为10∶1～40∶1的单螺杆挤出机或双螺杆挤出机，温度控制为140～260℃。

上述聚烯烃耐热复合型光稳定剂，在聚烯烃棚膜中的应用。

按重量百分比计算，聚烯烃耐热复合型光稳定剂于聚烯烃棚膜的添加量为0.1％～5％，所述棚膜厚度为0.04～0.20mm。

在制备聚烯烃棚膜前，首先将所述聚烯烃耐热复合型光稳定剂制成浓缩母粒的形式。

本发明引入了具有双酰胺金属离子螯合结构的耐热氧老化组分，部分化合物兼有草酰胺形式的半受阻胺结构，不仅自身具有良好的耐热氧老化作用，草酰胺形式的半受阻胺结构则体现了一定的耐光氧老化作用，而且能够捕捉塑料体系中游离的金属离子形成螯合结构，消除金属离子对高分子材料大分子链的催化断裂作用。该组分与受阻胺类光稳定剂复合使用，能够最大限度的发挥受阻胺光稳定剂的优势，体现优异的光热稳定效果。同时专门针对棚膜骨架处的高温、金属离子的催化老化作用和纬度较高的高温强紫外线照射地区进行了结构配方设计，利用熔融工艺通过不同高分子量光稳定剂产品和协效成分的复合形成了针对不同地域、不同气候、不同种植方式等情况(如高纬度紫外线照射强烈地区、北方夏季日照时间较长的地区、杀虫剂硫磺熏蒸应用较多的地区等)的光稳定剂产品，有效地解决了由于高温、金属离子、热氧光氧结合等因素带来的薄膜加速老化问题。本发明可广泛应用于聚烯烃材质(包括聚乙烯PE、乙烯乙酸乙烯共聚物EVA、聚丙烯PP等)的薄膜，尤其是PE、EVA的农用长寿型薄膜或功能性温室棚膜。

具体实施方式

本发明是一种聚烯烃耐热复合型光稳定剂，按重量百分比计算，包括以下组分：两种或两种以上聚合型受阻胺类光稳定剂的混合组分60％～95％，金属离子螯合组分5％～40％。

其中，聚合型受阻胺类光稳定剂的混合组分由两种或两种以上不同高分子量的聚合型受阻胺类光稳定剂以适当比例混合而成，其作用是提供给高分子材料以良好的耐光氧老化效果。聚合型受阻胺类光稳定剂采用结构通式为

的化合物，式中：R₁选自氢原子，C1～8环状、直链或带支链饱和烷基链段，C1～8环状、直链或带支链饱和烷基醚链段；R₂选自高分子量的聚合大分子主链结构或低分子量烷基、羧基或胺基。

例如表1所示的部分聚合型受阻胺类光稳定剂。

表1被选用的部分聚合型受阻胺类光稳定剂

除受阻胺光稳定剂外，本发明还采用了具有耐热氧老化功效的金属离子螯合组分。金属离子螯合组分具有双酰胺金属离子螯合结构和部分组分同时兼有草酰胺形式的半受阻胺结构。双酰胺金属离子螯合结构可以提供游离金属离子螯合功能，钝化催化剂残留的或应用中接触的游离金属离子，消除金属离子对高分子链的催化断裂作用，草酰胺结构是具有一定空间位阻的半受阻胺结构，具有与受阻胺光稳定剂良好的相容性并可提供一定的耐光氧老化作用。本金属离子螯合组分的作用不仅在于其自身具有良好的耐热氧光氧老化作用，更重要的是其与聚合型光稳定剂协同使用时，能够显著提升复合型光稳定剂的耐光热氧老化效果，在耐光氧老化和耐热氧老化过程中起到优异的协同耐老化作用。金属离子螯合组分采用结构通式为

的化合物，其中R₁选自C1～8的直链或支链烷基；R₂选自C1～8的直链或支链烷基；R₃或不存在，或选自C1～8的烷基、不饱和烃基、双酰基，或含P、N、O、S等非金属元素的C1～8的烷基、不饱和烃基、双酰基；R₄选自H，或CH₃；R₅选自H，或CH₃；m可为0，1，2，3。

表2列出了部分金属离子螯合组分。

表2可选用的部分金属离子螯合组分

本发明的聚烯烃耐热复合型光稳定剂采用熔融法进行加工生产。设备为具有加热系统、温度控制和真空系统的搅拌釜，将上述原料组分采用一次性投料，在釜中进行熔融混合，温度控制在120～260℃，真空度控制在-0.01～-0.5MPa。出料采用熔融挤出造粒，利用单螺杆挤出机或双螺杆挤出机，长径比为10∶1～40∶1，温度控制为140～260℃。造粒方式可选择风冷热切造粒。

本发明的聚烯烃耐热复合型光稳定剂在应用前需要先制成母粒。其母粒制造工艺为先将聚烯烃耐热复合型光稳定剂和聚烯烃树脂在高速搅拌机中混合，温度控制在40～100℃，然后加入到单螺杆挤出机或双螺杆挤出机中，长径比为10∶1～40∶1，温度控制为150～230℃。造粒方式可选择风冷热切或水冷拉条造粒。

本发明的聚烯烃耐热复合型光稳定剂在聚烯烃棚膜中的用量为0.1％～5％，棚膜厚度为0.04～0.20mm。

以下为本发明聚烯烃耐热复合型光稳定剂的几个具体配方及应用实例，实际中可根据需要调整，本发明并不限于以下特定例子。

实施例1

本发明的复合型光稳定剂应根据不同的使用地域和当地的气候等条件去进行选择复配，效果最佳的配方即是在不同高分子量受阻胺光稳定剂复合使用的基础上，配有足够适量的具有适当功能结构的金属离子螯合组分。由于耐老化助剂受气候影响因素较大，加上其他所用的树脂基体和使用环境、农用种植方式、当年的天气状况等等因素，较为复杂，因此主要有基于地域的配方和基于树脂的配方等。例如以下配方(组分含量均按重量百分比计算)。

聚烯烃耐热复合型光稳定剂配方一：

丁二酸与4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶乙醇的聚合体                40％；

[[6-[(1，1，3，3-四甲基丁基)胺基]均三嗪-2，4-二][[(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)亚胺基]己甲叉[(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)亚胺基]]的聚合体      40％；

N，N’-六亚甲基双(3，5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰胺)                    20％。

聚烯烃耐热复合型光稳定剂配方二：

丁二酸与4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶乙醇的聚合体                60％；

N，N’-双(2，2，6，6-四甲基-4-吡啶基)-1，6-己二胺同2，4-二氯-6-(4-吗啉基)-1，3，5-三嗪的聚合物                                                           25％；

2，2’-草酸二酰胺双[异丙基-3-(3，5-二特丁基-4-羟基-苯基)丙酸酯]    15％。

聚烯烃耐热复合型光稳定剂配方三：

1，3-苯基胺、N，N”-1，2-乙烷二基与2，4，6-三氯-1，3，5-三嗪的聚合物，与N-丁基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶二胺的反应产物                            30％；

双(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯                             45％；

2，2’-草酰二酰胺双[乙基-3-(3，5-二特丁基-4-羟基-苯基)丙酸酯]      25％。

聚烯烃耐热复合型光稳定剂配方四：

1，6-己二胺和，N，N’-二(2，2，6，四甲基-4-哌啶基)的聚合体，2，4，6-三氯-1，3，5-三嗪和N-丁基-1-丁胺，N-丁基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶胺的聚合物             20％；

双(1，2，2，6，6-五甲基4-哌啶基)-癸二酸酯                          70％；

2，2’-草酸二酰胺双[乙基氧乙基-3-(3，5-二特丁基-4-羟基-苯基)丙酸酯]10％。

聚烯烃耐热复合型光稳定剂配方五：

双(五甲基哌啶基)癸二酸酯和甲基-五甲基哌啶基癸二酸酯的混合物        35％；

N，N’-双(1，2，2，6，6-五甲基-4-吡啶基)-1，6-己二胺同2，4-二氯-6-(4-吗啉基)-1，3，5-三嗪的聚合物                                                           35％；

双(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酰)肼                                 30％。

生产工艺：按配方将上述原料组分采用一次性投料，在反应釜中进行熔融混合，混合温度控制在200℃，真空度控制在-0.1MPa。出料采用熔融挤出造粒，利用长径比为30∶1的双螺杆挤出机，温度控制为200℃。造粒方式为风冷热切造粒。实施例2(在LDPE/LLDPE多功能棚膜中的应用)

按表3配方制造聚烯烃耐热复合型光稳定剂母粒。其母粒制造工艺为先将聚烯烃耐热复合型光稳定剂和聚烯烃树脂在高速搅拌机中混合，温度70℃，然后加入到双螺杆挤出机中，长径比为40∶1，温度控制为200℃。造粒方式可选择风冷热切或水冷拉条造粒。

然后按表4配方吹制PE多功能棚膜。吹膜机组主要技术参数为：挤出机螺杆(波状带混炼头螺杆)直径90mm，长径比(L/D)＝30∶1。口模直径500mm，口模间隙1.8mm。主要工艺技术条件与吹塑棚膜初始力学性能检测结果分别列于表5、表6。薄膜的耐老化效果采用薄膜快速老化试验和棚膜实际大田试验的断裂伸长保留率进行评价。取样区域为棚膜骨架处和骨架间，取圆形块状薄膜制成标准样条进行检测。

表3聚烯烃耐热复合型光稳定剂母粒配方

表4吹塑棚膜配方

表5 F0207 PE棚膜吹塑工艺条件(薄膜厚度0.10mm，折径1800mm)

表6 F0207 PE棚膜初始力学性能检测结果(棚膜厚度0.10mm)

覆盖大棚进行应用试验。拱型大棚跨度7m，高3.3m，长35m。覆膜8，12，18，25，30个月，先后取样，检测拉伸强度、断裂伸长率，计算其保留率，结果列于表7。

表7 F0207 PE棚膜覆盖大棚后力学性能变化

实施例3(在mLLDPE棚膜中的应用)

以mLLDPE(350D60)与LDPE(18D)共混树脂吹塑薄型mLLDPE棚膜，采用复合型光稳定剂/复合型抗氧剂耐老化体系进行试验。预先制成耐老化母粒，再将树脂与母粒均匀混合后，用吹膜机组，按表9工艺技术条件吹塑折径4000mm、厚度0.06mm(编号2104)棚膜，其初始力学性能检测结果列于表8。

表8mLLDPE/LDPE(共混)吹塑棚膜初始力学性能检测结果

表9mLLDPE棚膜吹塑工艺技术条件

将编号2104mLLDPE棚膜覆盖于日光温室和拱型钢管骨架大棚上进行应用试验。覆盖大棚6、10、15、21个月，先后取样检测棚膜力学性能和光学性能，结果分列于表10和表11。

表10mLLDPE棚膜覆盖大棚后力学性能变化

表11mLLDPE棚膜覆盖大棚后光学性能变化

实施例4(在薄型LDPE/LLDPE棚膜中的应用)

采用复合型光稳定剂/复合型抗氧剂耐老化体系生产厚度0.04mm～0.08mm高强度耐老化PE棚膜。生产配方与棚膜耐老化性能试验结果列于表12和表13。

表12采用复合型光稳定剂/复合型抗氧剂耐老化体系生产棚膜配方

表13采用复合型光稳定剂/复合型抗氧剂耐老化体系生产棚膜耐老化性能测试结果

表12中的3#配方是在1#和2#配方的基础上为降低费用而设计的超薄型耐老化PE棚膜(0.04mm)，经覆棚18个月观察，棚膜完好无损。

实施例5(在EVA功能膜上的典型应用)

将复合型光稳定剂应用于EVA功能膜中，EVA功能膜的配方见表14。

表14复合型光稳定剂在EVA功能棚膜上的应用数据

大田应用数据表明，本发明添加量为0.3％时，厚度为0.10mm的EVA试验膜实地扣棚18个月以后，断裂伸长保留率仍在80％以上，甚至优于相同添加量的聚乙烯功能膜，表现了优异的耐老化性能。

结论：本发明在充分考虑光氧化稳定效果的基础上，引入具有热氧化稳定性的光稳定剂组分，将不同结构、不同分子量的聚合型受阻胺光稳定剂，和能够显著提升受阻胺光稳定剂的耐老化作用的协效成分熔合在一起，一方面提高分子量，降低了光稳定剂在树脂中的迁移速率；另一方面发挥不同结构的受阻胺光稳定剂的协同效果，强化光稳定作用；第三共同提高整个光稳定剂的耐光氧热氧老化性能，旨在防范或降低“背板效应”的发生。本发明经东北、云南等地区扣棚试验，取得了良好的质量反馈，其耐老化性能与同类产品相比显示了较大的优势。

Claims (9)

1.一种聚烯烃耐热复合型光稳定剂，其特征在于：按重量百分比计算，包括以下组分：两种或两种以上聚合型受阻胺类光稳定剂的混合组分60％～95％，金属离子螯合组分5％～40％；该金属离子螯合组分至少具有双酰胺金属离子螯合结构。

2.根据权利要求1所述的聚烯烃耐热复合型光稳定剂，其特征在于：所述的金属离子螯合组分还具有草酰胺形式的半受阻胺结构。

3.根据权利要求1所述的聚烯烃耐热复合型光稳定剂，其特征在于：所述金属离子螯合组分采用通式为

的化合物，其中R₁选自C1～8的直链或支链烷基；R₂选自C1～8的直链或支链烷基；R₃或不存在，或选自C1～8的亚烷基、不饱和烃基、双酰基，或含非金属元素P、N、O、S的C1～8的亚烷基、不饱和烃基、双酰基；R₄选自H或CH₃；R₅选自H或CH₃；m为0、1、2或3。

4.权利要求1所述的聚烯烃耐热复合型光稳定剂的生产工艺，其特征在于包括以下顺序步骤：将聚合型受阻胺类光稳定剂的混合组分60％～95％，金属离子螯合组分5％～40％熔融混合；熔融挤出造粒。

5.根据权利要求4所述的聚烯烃耐热复合型光稳定剂的生产工艺，其特征在于：所述的熔融混合，温度控制在120～260℃，真空度控制在-0.01～-0.5MPa。

6.根据权利要求4所述的聚烯烃耐热复合型光稳定剂的生产工艺，其特征在于：所述的熔融挤出造粒，利用长径比为10∶1～40∶1的单螺杆挤出机或双螺杆挤出机，温度控制为140～260℃，造粒方式为风冷热切或水冷拉条造粒。

7.权利要求1所述的聚烯烃耐热复合型光稳定剂在聚烯烃棚膜中的应用。

8.根据权利要求7所述聚烯烃耐热复合型光稳定剂的应用，其特征在于按重量百分比计算，聚烯烃耐热复合型光稳定剂于聚烯烃棚膜的添加量为0.1％～5％，所述棚膜厚度为0.04～0.20mm。

9.根据权利要求8所述聚烯烃耐热复合型光稳定剂的应用，其特征在于：在制备聚烯烃棚膜前，首先将所述聚烯烃耐热复合型光稳定剂制成浓缩母粒的形式。