CN107973984A - 一种耐老化聚丙烯塑料制品 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐老化聚丙烯塑料制品，涉及塑料制品技术领域，由以下成分制成：聚丙烯78‑85、硅氧烷改性聚氨酯蜡10‑16、增塑剂2.3‑2.5、丙二酸二乙酯8‑12、聚苯硫醚2‑5、竹纤维5‑12、乙酰胺3‑5、二硫苏糖醇4‑6、硼酸铝晶须3‑5、亚磷酸酯；本发明通过对聚氨酯蜡进行改性处理，能够进一步的提高改性后的聚氨酯蜡与聚氯乙烯、聚丙烯等树脂的相溶性，尤其是聚丙烯效果更佳显著，并且外部润滑和内部润滑作用得到进一步的提高，耐光性和化学性能很好。

Description

一种耐老化聚丙烯塑料制品
技术领域
本发明属于塑料制品技术领域，具体涉及一种耐老化聚丙烯塑料制品。
背景技术
聚氨酯蜡是一种化工原料，其分子量为2000-4000，熔点为70-105°C，聚氨酯蜡的成色为白色小微珠或呈片状，常应用于聚烯烃塑料制品，其作为分散剂，与聚氨酯、聚氯乙烯、聚丙烯等树脂具有很好的相溶性，具有十分优异的外部润滑和内部润滑作用，其耐光性和化学性能很好，并使制品具有很好的光泽和立体感，但聚氨酯蜡在聚丙烯中易溢出，结合强度差，长时间使用易老化，亟待解决。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种耐老化聚丙烯塑料制品。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种耐老化聚丙烯塑料制品，按重量份计由以下成分制成：聚丙烯78-85、硅氧烷改性聚氨酯蜡10-16、增塑剂2.3-2.5、丙二酸二乙酯8-12、聚苯硫醚2-5、竹纤维5-12、乙酰胺3-5、二硫苏糖醇4-6、硼酸铝晶须3-5、亚磷酸酯1-4。
进一步的，所述硅氧烷改性聚氨酯蜡制备方法为：
将重量份为5份的羟基封端聚二甲基硅氧烷和重量份为80份的聚氨酯蜡均匀混合后投入到反应釜中，搅拌加热至105℃，在0.03MPa条件下真空脱水至含水量在0.01%以下，然后调节温度至55℃，再添加重量份为1.2份的二异氰酸酯，以500r/min转速搅拌40min，然后升温至78℃，保温1.5小时，再添加质量分为0.35份的小分子扩链剂，以800r/min转速搅拌30min，调节温度至50℃，保温2小时，然后取出，自然冷却至室温，即得。
进一步的，所述羟基封端聚二甲基硅氧烷的平均分子量为4000。
进一步的，所述小分子扩链剂为甲基丙二醇。
进一步的，所述述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯按1:5的质量比混合而成。
进一步的，所述聚丙烯分子量为11万。
进一步的，所述聚丙烯为等规立构聚丙烯。
进一步的，所述增塑剂为柠檬酸三丁酯。
进一步的，所述竹纤维中纤维素、半纤维素和木质素三者占竹纤维干重量的95%。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明通过对聚氨酯蜡进行改性处理，能够进一步的提高改性后的聚氨酯蜡与聚氯乙烯、聚丙烯等树脂的相溶性，尤其是聚丙烯效果更佳显著，并且外部润滑和内部润滑作用得到进一步的提高，耐光性和化学性能很好，并使制品具有很好的光泽和立体感，通过改性后的聚氨酯蜡在聚丙烯中避免了易溢出的弊端，与聚丙烯分子结合强度显著提高，长时间使用不易老化；本发明通过添加硅氧烷改性聚氨酯蜡，能够在聚丙烯塑料体系下处理形成极小颗粒，与二硫苏糖醇、硼酸铝晶须协同作用后，形成微球，不仅粒径极小，而且分布范围窄，表面活性基团多，能够显著提高分散性，能够在聚丙烯分子体系中起到桥梁连接的作用，提高聚丙烯塑料分子之间的键能，提高抗外力因素破碎作用，尤其是能耐光、热、氧破坏作用，耐老化性能得到大幅度提高。
具体实施方式
实施例1
一种耐老化聚丙烯塑料制品，按重量份计由以下成分制成：聚丙烯78、硅氧烷改性聚氨酯蜡10、增塑剂2.3、丙二酸二乙酯8、聚苯硫醚2、竹纤维5、乙酰胺3、二硫苏糖醇4、硼酸铝晶须3、亚磷酸酯1。
进一步的，所述硅氧烷改性聚氨酯蜡制备方法为：
将重量份为5份的羟基封端聚二甲基硅氧烷和重量份为80份的聚氨酯蜡均匀混合后投入到反应釜中，搅拌加热至105℃，在0.03MPa条件下真空脱水至含水量在0.01%以下，然后调节温度至55℃，再添加重量份为1.2份的二异氰酸酯，以500r/min转速搅拌40min，然后升温至78℃，保温1.5小时，再添加质量分为0.35份的小分子扩链剂，以800r/min转速搅拌30min，调节温度至50℃，保温2小时，然后取出，自然冷却至室温，即得。
进一步的，所述羟基封端聚二甲基硅氧烷的平均分子量为4000。
进一步的，所述小分子扩链剂为甲基丙二醇。
进一步的，所述述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯按1:5的质量比混合而成。
进一步的，所述聚丙烯分子量为11万。
进一步的，所述聚丙烯为等规立构聚丙烯。
进一步的，所述增塑剂为柠檬酸三丁酯。
进一步的，所述竹纤维中纤维素、半纤维素和木质素三者占竹纤维干重量的95%。
实施例2
一种耐老化聚丙烯塑料制品，按重量份计由以下成分制成：聚丙烯85、硅氧烷改性聚氨酯蜡16、增塑剂2.5、丙二酸二乙酯12、聚苯硫醚5、竹纤维12、乙酰胺5、二硫苏糖醇6、硼酸铝晶须5、亚磷酸酯4。
进一步的，所述硅氧烷改性聚氨酯蜡制备方法为：
将重量份为5份的羟基封端聚二甲基硅氧烷和重量份为80份的聚氨酯蜡均匀混合后投入到反应釜中，搅拌加热至105℃，在0.03MPa条件下真空脱水至含水量在0.01%以下，然后调节温度至55℃，再添加重量份为1.2份的二异氰酸酯，以500r/min转速搅拌40min，然后升温至78℃，保温1.5小时，再添加质量分为0.35份的小分子扩链剂，以800r/min转速搅拌30min，调节温度至50℃，保温2小时，然后取出，自然冷却至室温，即得。
进一步的，所述羟基封端聚二甲基硅氧烷的平均分子量为4000。
进一步的，所述小分子扩链剂为甲基丙二醇。
进一步的，所述述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯按1:5的质量比混合而成。
进一步的，所述聚丙烯分子量为11万。
进一步的，所述聚丙烯为等规立构聚丙烯。
进一步的，所述增塑剂为柠檬酸三丁酯。
进一步的，所述竹纤维中纤维素、半纤维素和木质素三者占竹纤维干重量的95%。
实施例3
一种耐老化聚丙烯塑料制品，按重量份计由以下成分制成：聚丙烯80、硅氧烷改性聚氨酯蜡12、增塑剂2.8、丙二酸二乙酯10、聚苯硫醚3、竹纤维10、乙酰胺4、二硫苏糖醇5、硼酸铝晶须4、亚磷酸酯2。
进一步的，所述硅氧烷改性聚氨酯蜡制备方法为：
将重量份为5份的羟基封端聚二甲基硅氧烷和重量份为80份的聚氨酯蜡均匀混合后投入到反应釜中，搅拌加热至105℃，在0.03MPa条件下真空脱水至含水量在0.01%以下，然后调节温度至55℃，再添加重量份为1.2份的二异氰酸酯，以500r/min转速搅拌40min，然后升温至78℃，保温1.5小时，再添加质量分为0.35份的小分子扩链剂，以800r/min转速搅拌30min，调节温度至50℃，保温2小时，然后取出，自然冷却至室温，即得。
进一步的，所述羟基封端聚二甲基硅氧烷的平均分子量为4000。
进一步的，所述小分子扩链剂为甲基丙二醇。
进一步的，所述述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯按1:5的质量比混合而成。
进一步的，所述聚丙烯分子量为11万。
进一步的，所述聚丙烯为等规立构聚丙烯。
进一步的，所述增塑剂为柠檬酸三丁酯。
进一步的，所述竹纤维中纤维素、半纤维素和木质素三者占竹纤维干重量的95%。
对比例1：与实施例1区别仅在于硅氧烷改性聚氨酯蜡替换为未处理的聚氨酯蜡。
对比例2：与实施例1区别仅在于不添加硼酸铝晶须。
试验：
试验：
人工加速紫外老化实验使用QUV/Spray紫外灯型耐候试验机，根据GB/T16422-2006以及ASTM G151-2010，设置QUV参数如表1：
表1
紫外灯波长/nm 340
紫外灯功率/W·m² 0.72
温度/℃ 60
湿度/% 25
是否喷淋 否
有无黑箱时间 无
参考标准 GB/T16422-2006以及ASTM G151-2010
对实施例与对比例进行老化试验后，进行机械性能测试，使用仪器为INSTRON5969，量程为5kN，参考标准为GB/T3923.1-1997，规格为25cm×5cm，测试，观察机械性能随老化时间变化:
表2拉伸强度变化
0d 20d
实施例1 52.68 46.79
实施例2 52.62 46.75
实施例3 52.63 46.76
对比例1 45.22 38.11
对比例2 50.02 45.12
由表2可以看出本发明制备的聚丙烯塑料制品耐老化性能优越。

Claims (9)

1.一种耐老化聚丙烯塑料制品，其特征在于，按重量份计由以下成分制成：聚丙烯78-85、硅氧烷改性聚氨酯蜡10-16、增塑剂2.3-2.5、丙二酸二乙酯8-12、聚苯硫醚2-5、竹纤维5-12、乙酰胺3-5、二硫苏糖醇4-6、硼酸铝晶须3-5、亚磷酸酯1-4。
2.如权利要求1所述的一种耐老化聚丙烯塑料制品，其特征在于，所述硅氧烷改性聚氨酯蜡制备方法为：
将重量份为5份的羟基封端聚二甲基硅氧烷和重量份为80份的聚氨酯蜡均匀混合后投入到反应釜中，搅拌加热至105℃，在0.03MPa条件下真空脱水至含水量在0.01%以下，然后调节温度至55℃，再添加重量份为1.2份的二异氰酸酯，以500r/min转速搅拌40min，然后升温至78℃，保温1.5小时，再添加质量分为0.35份的小分子扩链剂，以800r/min转速搅拌30min，调节温度至50℃，保温2小时，然后取出，自然冷却至室温，即得。
3.如权利要求2所述的一种耐老化聚丙烯塑料制品，其特征在于，所述羟基封端聚二甲基硅氧烷的平均分子量为4000。
4.如权利要求2所述的一种耐老化聚丙烯塑料制品，其特征在于，所述小分子扩链剂为甲基丙二醇。
5.如权利要求1所述的一种耐老化聚丙烯塑料制品，其特征在于，所述述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯按1:5的质量比混合而成。
6.如权利要求1所述的一种耐老化聚丙烯塑料制品，其特征在于，所述聚丙烯分子量为11万。
7.如权利要求6所述的一种耐老化聚丙烯塑料制品，其特征在于，所述聚丙烯为等规立构聚丙烯。
8.如权利要求1所述的一种耐老化聚丙烯塑料制品，其特征在于，所述增塑剂为柠檬酸三丁酯。
9.如权利要求1所述的一种耐老化聚丙烯塑料制品，其特征在于，所述竹纤维中纤维素、半纤维素和木质素三者占竹纤维干重量的95%。
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