CN110438809A - 一种用于改善特斯林纺织品涂层色牢度的聚丙烯组合物 - Google Patents

一种用于改善特斯林纺织品涂层色牢度的聚丙烯组合物 Download PDF

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Abstract

用于改善特斯林纺织品涂层色牢度的聚丙烯组合物，主要包含如下重量份的原料：PP树脂100份，非晶态α‑烯烃共聚物200‑400份，改性色母粒2‑5份，抗UV添加剂1‑5份，阻燃剂3‑15份，填充剂100‑300份；其中改性色母粒的制备方法为：将PP100重量份，乙烯‑丙烯橡胶接枝马来酸酐2‑5重量份，环氧改性的木质素磺酸盐1‑5重量份和色粉进行挤出造粒得到，其中环氧改性的木质素磺酸盐为木质素磺酸盐与环氧氯丙烷的反应产物，优选地环氧改性的木质素磺酸盐和色粉的质量比为1‑2：1。可以有效改善特斯林纺织品的摩擦色牢度和抗日光色牢度。

Description

一种用于改善特斯林纺织品涂层色牢度的聚丙烯组合物
技术领域
本发明涉及特斯林纺织品的涂层材料，具体的是一种聚丙烯组合物。
背景技术
特斯林，英文名Textilene，是无梭机生产的特种纺织品，采用特殊包复结构的复合纱线，即PVC/PET皮芯型纱线。芯体采用高强度涤纶工业长丝，皮层为耐老化，抗紫外线辐射的PVC材料。涤纶长丝引伸包覆，经拉光冷却形成表面光滑、防水、防油、无毒、凉爽感的复合线。经纱通过智能型整经机制成织轴，无需上浆，直接在绕性剑杆织机上织造成网，再整理成最终产品。
传统特斯林化纤是涤纶内芯，PVC包覆，缺点是涤纶丝废弃后回收比较困难，PVC的环境危害性使其限制与人身体直接接触。综合两方面的缺点，寻找传统特斯林的替代品是近些年的关注热点。例如：
CN103710980A和CN102776784A均采用丙纶丝作为特斯林化纤的内芯，采用聚丙烯、非晶态α-烯烃共聚物，烯烃类热塑性弹性体等聚烯烃，加抗紫外线剂、阻燃剂，经共混及改性加工得到的组合物作为特斯林化纤包覆材料，最终可得新型特斯林纺织品。这类特斯林纺织品一方面对人体安全的危害明显降低，适用场合得到很好的改善；另一方面，保持了良好的抗紫外线、阻燃性能，回收容易；同时，内芯和外包覆均采用PP材质原料，结合力较强，防水效果提高。但是，该发明的不足之处在于对色牢度和耐候性和热稳定性和粘合强度仅仅是提及，没有足够的重视，实际使用时会面临一些预想不到的技术问题，例如摩擦色牢度和抗日光色牢度等。
CN1646615A涉及广泛意义上的阻燃涂料，即其所应用的场合涉及各种金属制品，塑胶制品，无机材料制品等，主要以改善阻燃性能为目的，包含(A)涂料和(B)阻燃剂，阻燃剂采用化合物(i)和化合物(ii)的协同阻燃，化合物(i)选自至少一种(a)空间位阻硝酰基稳定剂，(b)空间位阻羟基胺稳定剂和(c)空间位阻烷氧基胺稳定剂，化合物(ii)选自至少一种(d)有机卤素阻燃剂，(e)有机磷阻燃剂，(f)异氰脲酸酯阻燃剂和(g)蜜胺基阻燃剂。在技术效果部分也仅仅提及油漆粘附性和阻燃性，对于其他具体的应用性能均没有涉及。
发明内容
为解决上述技术问题的缺陷，本发明的首要目的在于提供一种具有改进色牢度的聚丙烯组合物，将其作为特斯林涂层，可以有效改善特斯林纺织品的摩擦色牢度和抗日光色牢度。
一种用于改善特斯林纺织品涂层色牢度的聚丙烯组合物，主要包含如下重量份的原料：PP树脂100份，非晶态α-烯烃共聚物200-400份，改性色母粒2-5份，抗UV添加剂1-5份，阻燃剂3-15份，填充剂100-300份；其中改性色母粒的制备方法为：将PP100重量份，乙烯-丙烯橡胶接枝马来酸酐2-5重量份，环氧改性的木质素磺酸盐1-5重量份和色粉进行挤出造粒得到，其中环氧改性的木质素磺酸盐为木质素磺酸盐与环氧氯丙烷的反应产物，优选地环氧改性的木质素磺酸盐和色粉的质量比为1-2：1。
进一步的，环氧改性的木质素磺酸盐的制备方法为：将木质素磺酸盐用NaOH溶液溶解，水浴加热搅拌均匀，升温至60-85℃，加入环氧氯丙烷溶液，恒温反应3-6h，用甲醇、去离子水反复洗涤产品至中性，真空烘干后得到环氧改性的木质素磺酸盐；其中木质素磺酸盐与环氧氯丙烷的摩尔比为1:5-20，优选地为1:10-12。
优选地，非晶态α-烯烃共聚物为丙烯共聚物，其包含源自乙烯和/或C4-C12α-烯烃的共聚单元，优选含有20-45wt％的源自乙烯和/或源自C4-C12α-烯烃的共聚单体单元含量。如果包含源自C4-C12α-烯烃的共聚单体单元，优选这些共聚单体单元选自1-丁烯，1-己烯，1-辛烯或者其任意混合物。可以可选地包含源自共轭二烯比如丁二烯、或非共轭二烯的单元，但是优选仅由源自丙烯、以及乙烯和/或C4-12α-烯烃的单元组成。如果使用，合适的非共轭二烯包括：直链或支链的无环二烯，例如己二烯、辛二烯、5-甲基-1,4-己二烯、3,7-二甲基-1,6-辛二烯、3,7-二甲基-1,7-辛二烯、以及二氢月桂烯和二氢罗勒烯的混合同分异构体；以及单环的脂环族二烯，例如环己二烯，环辛二烯，环十二碳二烯，乙烯基环己烯，烯丙基环戊烯。多环脂肪族稠环二烯和多环脂肪族桥环二烯也是可以的，例如四氢茚，二环戊二烯，2-甲基二环庚二烯以及链烯基降冰片烯，以及环烷基二烯降冰片烯，例如5-亚甲基-2-降冰片烯，5-异亚丙基降冰片烯，5-(4-环戊烯基)-2-降冰片烯；以及5-环己基二烯环亚己基-2-降冰片烯。
优选地，非晶态α-烯烃共聚物为至少包含源自丙烯和乙烯的单元，并且可以包含其他α-烯烃的其他单元。非晶态α-烯烃共聚物可以是单峰型的或多峰型的，优选是多峰型的。此处的多峰型是指聚合物的形态，即分子量分布曲线的形式和/或共聚单体含量分布曲线。能通过不同分子量和/或共聚单体含量来进行调控和生产。例如，在连续步骤法中使用串联构造的反应器，在不同反应参数下操作，来生产非晶态α-烯烃共聚物。非晶态α-烯烃共聚物也可以多种不同类型的非晶态α-烯烃共聚物的混合物，例如单峰型和多峰型的混合。这对于本领域技术人员来说是容易操作和生产的。
优选地，抗UV添加剂为苯甲酸类、二苯甲酮类、苯并三唑类、以及部分受阻胺类。例如UV-531，UV-2908，UV-944等。
优选地，阻燃剂为无卤阻燃剂，氮系阻燃剂，磷系阻燃剂，磷氮系阻燃剂及氢氧化铝，氢氧化镁等。磷系阻燃剂例如乙基膦酸二乙酯、o，o’-二乙基-(2-琥珀酸二乙酯基)膦酸酯、o，o’-二乙基-N，N-双(2-羟基乙基)氨甲基膦酸酯、四苯基间苯二酚基二磷酸酯RDP、双酚A四苯基磷酸酯BDP、蜜胺焦磷酸盐MPP、双(1-氧基-4-亚甲基-1-磷杂-2，6，7-三氧杂双环[2，2，2]辛烷)、三(5，5-二甲基-1，3-二氧-2-磷杂环己烷-2-氧甲基)胺、三(新戊二醇磷酸酯基)甲胺、微胶囊化红磷、聚磷酸铵APP、Exolit AP750、Exolit OP1312或Exolit OP935，或氮系阻燃剂三聚氰胺、三聚氰胺尿酸酯MCA或2，4，6-三(N-羟乙基)-1，3，5-三嗪等。
优选地，填充剂为碳酸钙类填充剂，纤维素类填充剂，硅酸盐类填充剂，金属氧化物类等。碳酸钙类填充剂涉及普通碳酸钙，沉淀碳酸钙，活性轻质碳酸钙。纤维素类填充剂包括碎纸，木粉，秸秆等。硅酸盐类包括石棉，陶土，云母，滑石，硅灰石，中空微球，硅藻土，石英，白炭黑等。金属氧化物包括二氧化钛，氧化锌等。
色粉为常用的颜料，包括有机颜料和无机颜料。例如颜料品种有红3118，红3112，红3120，红3119，蓝4352，绿5139，黑灰，黄1160，咖啡，黑等。一般而言，聚丙烯不应直接使用含铜和锰的着色剂，以免产生化学反应，造成铜害。常用颜料有槽法炭黑、单偶氮红3B，酞菁蓝，酞菁红，氧化铁等，炉法炭黑，酞菁绿，群青，氧化铬绿，钛白粉，金红石，氧化锌，氧化锑，硫化镉，锶红玉，硫硒化镉等。可根据应用场合，适当选择合适的颜色和合适的颜料组分和成分。
本发明与现有技术相比，具有如下优异技术效果：
摩擦色牢度和光照色牢度明显优于现有技术，按照等级1-5级来测定，均达到5级标准，现有技术通常为3-4级之间，或3级左右。
具体实施方式
制备例1：环氧改性的木质素磺酸盐的制备
将木质素磺酸盐用NaOH溶液溶解，水浴加热搅拌均匀，升温至70℃，加入环氧氯丙烷溶液，恒温反应4h，用甲醇、去离子水反复洗涤产品至中性，真空烘干后得到环氧改性的木质素磺酸盐；其中木质素磺酸盐与环氧氯丙烷的摩尔比为1::8。
制备例2：
其它同制备例1，其中木质素磺酸盐与环氧氯丙烷的摩尔比为1:10。
制备例3：
其它同制备例1，其中木质素磺酸盐与环氧氯丙烷的摩尔比为1:12。
制备例4：
其它同制备例1，其中木质素磺酸盐与环氧氯丙烷的摩尔比为1:15。
实施例1：涂层PP组合物的制备
将PP树脂100份，非晶态α-烯烃共聚物300份，改性色母粒2份，抗UV添加剂UV-944为2份，阻燃剂三磷酸酯8份，填充剂碳酸钙200份经过双螺杆挤出机挤出冷却后造粒得到粒状母粒；其中改性色母粒的制备方法为：将PP100重量份，乙烯-丙烯橡胶接枝马来酸酐4重量份，环氧改性的木质素磺酸盐4重量份和色粉炭黑进行挤出造粒得到，其中环氧改性的木质素磺酸盐为制备例1的反应产物，环氧改性的木质素磺酸盐和色粉的质量比为2：1。
实施例2
其它同实施例1，其中环氧改性的木质素磺酸盐为制备例2的反应产物。
实施例3
其它同实施例1，其中环氧改性的木质素磺酸盐为制备例3的反应产物。
实施例4
其它同实施例1，其中环氧改性的木质素磺酸盐为制备例4的反应产物。
实施例5
其它同实施例1，环氧改性的木质素磺酸盐和色粉的质量比为3：1。
实施例6
其它同实施例1，环氧改性的木质素磺酸盐和色粉的质量比为1：1。
实施例7
其它同实施例1，环氧改性的木质素磺酸盐和色粉的质量比为1：2。
对比例1
未加入环氧改性的木质素磺酸盐，其它同实施例1。
对比例2
按比例用色粉炭黑替代改性色母粒，直接加入PP体系中造粒，其它同实施例1。
对比例3
按比例用环氧改性的木质素磺酸盐与色粉替代改性色母粒，直接加入PP体系中造粒，其它同实施例1。
对比例4
木质素磺酸盐未改性，其它同实施例1。
应用例
取丙纶丝，使用包覆丝挤出机，内芯采用丙纶丝，涂覆材料加入料槽，控制挤出温度，丙纶丝经挤出机涂覆材料后，得到特斯林化纤，经卷绕成卷收集。
产品测试：摩擦色牢度按照AATCC8-2007进行测试，摩擦牢度以白布沾色程度作为评价原则，共分5级，数值越大，表示摩擦牢度越好。光照色牢度按照ISO105-B02：1999进行测试，等级为1-5，数值越大越好。测试结果见表1。
表1摩擦色牢度和光照色牢度测试结果
项目例 摩擦色牢度/1-5级 光照色牢度/1-5级
实施例1 4.5 4-5
实施例2 5 5
实施例3 5 5
实施例4 4.5 4-5
实施例5 4 4-5
实施例6 4.5 4-5
实施例7 4 4-5
对比例1 3 3-4
对比例2 <3 <3
对比例3 3 3-4
对比例4 3.5 3-4

Claims (10)

1.一种用于改善特斯林纺织品涂层色牢度的聚丙烯组合物，主要包含如下重量份的原料：PP树脂100份，非晶态α-烯烃共聚物200-400份，改性色母粒2-5份，抗UV添加剂1-5份，阻燃剂3-15份，填充剂100-300份；其中改性色母粒的制备方法为：将PP100重量份，乙烯-丙烯橡胶接枝马来酸酐2-5重量份，环氧改性的木质素磺酸盐1-5重量份和色粉进行挤出造粒得到，其中环氧改性的木质素磺酸盐为木质素磺酸盐与环氧氯丙烷的反应产物，优选地环氧改性的木质素磺酸盐和色粉的质量比为1-2：1。
2.如权利要求1所述的聚丙烯组合物，环氧改性的木质素磺酸盐的制备方法为：将木质素磺酸盐用NaOH溶液溶解，水浴加热搅拌均匀，升温至60-85℃，加入环氧氯丙烷溶液，恒温反应3-6h，用甲醇、去离子水反复洗涤产品至中性，真空烘干后得到环氧改性的木质素磺酸盐；其中木质素磺酸盐与环氧氯丙烷的摩尔比为1:5-20，优选地为1:10-12。
3.如权利要求1所述的聚丙烯组合物，非晶态α-烯烃共聚物为丙烯共聚物，其包含源自乙烯和/或C4-C12α-烯烃的共聚单元，优选含有20-45wt％的源自乙烯和/或源自C4-C12α-烯烃的共聚单体单元含量。
4.如权利要求3所述的聚丙烯组合物，C4-C12α-烯烃的共聚单体单元选自1-丁烯，1-己烯，1-辛烯或者其任意混合物。
5.如权利要求1所述的聚丙烯组合物，抗UV添加剂为苯甲酸类、二苯甲酮类、苯并三唑类、以及受阻胺类。
6.如权利要求5所述的聚丙烯组合物，抗UV添加剂为UV-531，UV-2908，UV-944等。
7.如权利要求1所述的聚丙烯组合物，阻燃剂为无卤阻燃剂，磷系阻燃剂，磷氮系阻燃剂及氢氧化铝，氢氧化镁等。
8.如权利要求1所述的聚丙烯组合物，填充剂为碳酸钙类填充剂，纤维素类填充剂，硅酸盐类填充剂，金属氧化物类等。
9.如权利要求8所述的聚丙烯组合物，碳酸钙类填充剂为普通碳酸钙，沉淀碳酸钙，活性轻质碳酸钙。
10.如权利要求8所述的聚丙烯组合物，纤维素类填充剂包括碎纸，木粉，秸秆等；硅酸盐类包括石棉，陶土，云母，滑石，硅灰石，中空微球，硅藻土，石英，白炭黑等；金属氧化物包括二氧化钛，氧化锌等。
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