CN107200927A - 一种耐候母粒及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种耐候母粒及其制备方法，耐候母粒由聚丙烯、纳米TiO2、光稳定剂及抗氧剂组成；耐候母粒的制备方法，包括以下步骤：称取一定量的聚丙烯、纳米TiO2、光稳定剂及抗氧剂；将上述各组分投入高速搅拌机混合，待混合均匀，放入双螺杆挤出机中挤出造粒，烘干既得耐候母粒。耐候母粒中的纳米TiO2作用主要有两点：①纳米二氧化钛本身具有优异的抗紫外性能，它的加入可以进一步加强耐候母粒的耐候性能。②纳米二氧化钛可以促进聚烯烃的异性成核，增强聚烯烃材料的力学性能。

Description

一种耐候母粒及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，特别是指一种耐候母粒及其制备方法。
背景技术
塑料暴露在日光或强的荧光下，会出现外观和物理机械性能劣化，通常表现为变色、失去光泽、出现银纹、侵蚀、龟裂以及物理性能下降等，这种现象称为光老化。
为了克服光老化现象，通常在塑料中加入耐候母粒来提高塑料的耐老化性能，但是现使用的耐老化母粒的耐老化性能及物理性能并不能满足对耐老化的需要。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐候母粒及其制备方法，以解决现有技术的耐候母粒不能满足抗光老化的需要的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种耐候母粒，由聚丙烯、纳米TiO2、光稳定剂及抗氧剂组成。
所述聚丙烯、所述纳米TiO2、所述光稳剂及所述抗氧剂的质量比为(80-100)：(10-16)：(6-10)：(2-4)。所述聚丙烯为PP Z30S,所述光稳剂为受阻胺光稳定剂Tinuvin 622LD，所述抗氧剂为Irganox1010。
一种耐候母粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取一定量的聚丙烯、纳米TiO2、光稳定剂及抗氧剂；
(2)将步骤(1)中各组分投入高速搅拌机混合，待混合均匀，放入双螺杆挤出机中挤出造粒，烘干既得耐候母粒。
所述聚丙烯、所述纳米TiO2、所述光稳剂及所述抗氧剂的质量比为(80-100)：(10-16)：(6-10)：(2-4)。
所述聚丙烯为PP Z30S,所述光稳剂为受阻胺光稳定剂Tinuvin 622LD，所述抗氧剂为Irganox1010。
所述高速搅拌机转速为280～320r/min，所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度140～160℃，二区温度200～220℃，三区温度200～220℃，四区温度200～220℃，五区温度200～220℃，六区温度200～220℃，机头温度200～220℃；螺杆转速180～260r/min。
本发明的有益效果是：
耐候母粒中的纳米TiO2作用主要有两点：①纳米二氧化钛本身具有优异的抗紫外性能，它的加入可以进一步加强耐候母粒的耐候性能。②纳米二氧化钛可以促进聚烯烃的异性成核，增强聚烯烃材料的力学性能。
具体实施方式
以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
本发明的实施例中所用的原料如下：
纳米TiO2，南京天行新材料有限公司；光稳定剂(型号Tinuvin 622LD)，巴斯夫有限公司；抗氧剂(型号Irganox1010)，瑞士汽巴精化；PBT(型号2002U)，日本宝理；PP(型号Z30S),茂名石化；PE(型号5070)，盘锦乙烯；PA6(型号CM1017)，日本东丽；PS(型号350)，中国台湾国乔。
本发明所用的测试仪器如下：
ZSK30型双螺杆挤出机，德国W&P公司；JL-1000型拉力试验机，广州市广才实验仪器公司生产；HTL900-T-5B型注射成型机，海太塑料机械有限公司生产；XCJ-500型冲击测试机，承德试验机厂生产；QT-1196型拉伸测试仪，东莞市高泰检测仪器有限公司；QD-GJS-B12K型高速搅拌机，北京恒奥德仪器仪表有限公司。
本申请提供一种耐候母粒，由聚丙烯、纳米TiO2、光稳定剂及抗氧剂组成。
聚丙烯、纳米TiO2、光稳剂及抗氧剂的质量比为(80-100)：(10-16)：(6-10)：(2-4)。
聚丙烯为PP Z30S,光稳剂为受阻胺光稳定剂Tinuvin 622LD，抗氧剂为Irganox1010。
一种耐候母粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取一定量的聚丙烯、纳米TiO2、光稳定剂及抗氧剂；
(2)将步骤(1)中各组分投入高速搅拌机混合，待混合均匀，放入双螺杆挤出机中挤出造粒，烘干既得耐候母粒。
聚丙烯、纳米TiO2、光稳剂及抗氧剂的质量比为(80-100)：(10-16)：(6-10)：(2-4)。
聚丙烯为PP Z30S,光稳剂为受阻胺光稳定剂Tinuvin 622LD，抗氧剂为Irganox1010。
高速搅拌机转速为280～320r/min，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度140～160℃，二区温度200～220℃，三区温度200～220℃，四区温度200～220℃，五区温度200～220℃，六区温度200～220℃，机头温度200～220℃；螺杆转速180～260r/min。
实施例1
(1)称取0.8kgPP Z30S、0.1kg纳米TiO2、60g光稳定剂Tinuvin 622LD、20g抗氧剂Irganox1010。
(2)将它们投入高速搅拌机混合，待混合均匀，放入双螺杆挤出机中挤出造粒，烘干既得耐候母粒P1。
其中步骤(2)中的高速搅拌机转速为280r/min，的双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度140℃，二区温度200℃，三区温度200℃，四区温度200℃，五区温度200℃，六区温度200℃，机头温度200℃；螺杆转速180r/min。
应用例1
取20份P1加入到80份聚丙烯(PP)中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到PP复合材料X1。
其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，第一温度区的温度为170℃，第二温度区的温度为220℃，第三温度区的温度为230℃，第四温度区的温度为240℃，第五温度区的温度为240℃，第六温度区的温度为240℃，双螺杆挤出机的机头温度为230℃，螺杆转速为220r/min。
对比例1
取80份聚丙烯(PP)中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到PP复合材料D1。
将上述应用例1及对比例1制备的PP复合材料用注塑机制成样条,其产品性能数据如下表所示:
由上表可以看出：
X1的拉伸强度、弯曲强度、悬臂梁冲击强度要比D1的要大，且X1的拉伸强度保持率要高于D1，这说明加入耐候母粒改性PP比未改性前PP的力学性能和耐候性能更好。
实施例2
(1)称取1kgPP Z30S、0.16kg纳米TiO2、100g光稳定剂Tinuvin 622LD、40g抗氧剂Irganox1010。
(2)将它们投入高速搅拌机混合，待混合均匀，放入双螺杆挤出机中挤出造粒，烘干既得耐候母粒P2。
其中步骤(2)中的高速搅拌机转速为320r/min，的双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度160℃，二区温度220℃，三区温度220℃，四区温度220℃，五区温度220℃，六区温度220℃，机头温度220℃；螺杆转速260r/min。
应用例2
取20份P2加入到80份聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到PBT复合材料X2。
其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，第一温度区的温度为200℃，第二温度区的温度为260℃，第三温度区的温度为260℃，第四温度区的温度为260℃，第五温度区的温度为260℃，第六温度区的温度为260℃，双螺杆挤出机的机头温度为260℃，螺杆转速为300r/min。
对比例2
取80份聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到PBT复合材料D2。
将上述应用例2及对比例2制备的PBT复合材料用注塑机制成样条,其产品性能数据如下表所示:
由上表可以看出：
X2的拉伸强度、弯曲强度、悬臂梁冲击强度要比D2的要大，且X2的拉伸强度保持率要高于D2，这说明加入耐候母粒改性PBT比未改性前PBT的力学性能和耐候性能更好。
实施例3
(1)称取0.9kg PP Z30S、0.13kg纳米TiO2、80g光稳定剂Tinuvin 622LD、30g抗氧剂Irganox1010。
(2)将它们投入高速搅拌机混合，待混合均匀，放入双螺杆挤出机中挤出造粒，烘干既得耐候母粒P3。
其中步骤(2)中的高速搅拌机转速为300r/min，的双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度150℃，二区温度210℃，三区温度210℃，四区温度210℃，五区温度210℃，六区温度210℃，机头温度210℃；螺杆转速220r/min。
应用例3
取20份P3加入到80份聚乙烯(PE)中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到PE复合材料X3。
其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，第一温度区的温度为120℃，第二温度区的温度为180℃，第三温度区的温度为180℃，第四温度区的温度为180℃，第五温度区的温度为180℃，第六温度区的温度为180℃，双螺杆挤出机的机头温度为180℃，螺杆转速为300r/min。
对比例3
取80份聚乙烯(PE)中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到PE复合材料D3。
将上述应用例3及对比例3制备的PE复合材料用注塑机制成样条,其产品性能数据如下表所示:
由上表可以看出：
X3的拉伸强度、弯曲强度、悬臂梁冲击强度要比D3的要大，且X3的拉伸强度保持率要高于D3，这说明加入耐候母粒改性PE比未改性前PE的力学性能和耐候性能更好。
实施例4
(1)称取0.95kg PP Z30S、0.14kg纳米TiO2、90g光稳定剂Tinuvin 622LD、30g抗氧剂Irganox1010。
(2)将它们投入高速搅拌机混合，待混合均匀，放入双螺杆挤出机中挤出造粒，烘干既得耐候母粒P4。
其中步骤(2)中的高速搅拌机转速为320r/min，的双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度140℃，二区温度220℃，三区温度200℃，四区温度200℃，五区温度220℃，六区温度200℃，机头温度200℃；螺杆转速260r/min。
应用例4
取20份P3加入到80份聚酰胺6(PA6)中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到PA6复合材料X4。
其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，第一温度区的温度为230℃，第二温度区的温度为260℃，第三温度区的温度为260℃，第四温度区的温度为260℃，第五温度区的温度为260℃，第六温度区的温度为260℃，双螺杆挤出机的机头温度为250℃，螺杆转速为320r/min。
对比例4
取80份聚酰胺6(PA6)中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到PA6复合材料D4。
将上述应用例4及对比例4制备的PA6复合材料用注塑机制成样条,其产品性能数据如下表所示:
由上表可以看出：
X4的拉伸强度、弯曲强度、悬臂梁冲击强度要比D4的要大，且X4的拉伸强度保持率要高于D4，这说明加入耐候母粒改性PA6比未改性前PA6的力学性能和耐候性能更好。
实施例5
(1)称取0.9kg PP Z30S、0.12kg纳米TiO2、80g光稳定剂Tinuvin 622LD、20g抗氧剂Irganox1010。
(2)将它们投入高速搅拌机混合，待混合均匀，放入双螺杆挤出机中挤出造粒，烘干既得耐候母粒P5。
其中步骤(2)中的高速搅拌机转速为295r/min，的双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度160℃，二区温度210℃，三区温度210℃，四区温度200℃，五区温度220℃，六区温度200℃，机头温度200℃；螺杆转速260r/min。
应用例5
取20份P5加入到80份苯乙烯(PS)中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到PS复合材料X5。
其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，第一温度区的温度为160℃，第二温度区的温度为200℃，第三温度区的温度为200℃，第四温度区的温度为200℃，第五温度区的温度为200℃，第六温度区的温度为200℃，双螺杆挤出机的机头温度为200℃，螺杆转速为280r/min。
对比例4
取80份苯乙烯(PS)中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到PS复合材料D5。
将上述应用例5及对比例5制备的PS复合材料用注塑机制成样条,其产品性能数据如下表所示:
由上表可以看出：
X5的拉伸强度、弯曲强度、悬臂梁冲击强度要比D5的要大，且X5的拉伸强度保持率要高于D5，这说明加入耐候母粒改性PS比未改性前PS的力学性能和耐候性能更好。
本申请描述了一种新型耐候母粒的制备方法，且制得的聚烯烃材料在物理性能方面也有一定程度的提高，扩展了聚烯烃复合材料的应用领域，具有非常重要的意义。
以上公开的仅为本申请的几个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。

Claims (7)

1.一种耐候母粒，其特征在于，由聚丙烯、纳米TiO2、光稳定剂及抗氧剂组成。
2.根据权利要求1所述的耐候母粒，其特征在于，所述聚丙烯、所述纳米TiO2、所述光稳剂及所述抗氧剂的质量比为(80-100)：(10-16)：(6-10)：(2-4)。
3.根据权利要求1所述的耐候母粒，其特征在于，所述聚丙烯为PP Z30S,所述光稳剂为受阻胺光稳定剂Tinuvin 622LD，所述抗氧剂为Irganox1010。
4.一种耐候母粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)称取一定量的聚丙烯、纳米TiO2、光稳定剂及抗氧剂；
(2)将步骤(1)中各组分投入高速搅拌机混合，待混合均匀，放入双螺杆挤出机中挤出造粒，烘干既得耐候母粒。
5.根据权利要求4所述的耐候母粒的制备方法，其特征在于，所述聚丙烯、所述纳米TiO2、所述光稳剂及所述抗氧剂的质量比为(80-100)：(10-16)：(6-10)：(2-4)。
6.根据权利要求4所述的耐候母粒的制备方法，其特征在于，所述聚丙烯为PP Z30S,所述光稳剂为受阻胺光稳定剂Tinuvin 622LD，所述抗氧剂为Irganox1010。
7.根据权利要求4所述的耐候母粒的制备方法，其特征在于，所述高速搅拌机转速为280～320r/min，所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度140～160℃，二区温度200～220℃，三区温度200～220℃，四区温度200～220℃，五区温度200～220℃，六区温度200～220℃，机头温度200～220℃；螺杆转速180～260r/min。
CN201710601180.2A 2017-07-21 2017-07-21 一种耐候母粒及其制备方法 Pending CN107200927A (zh)

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