CN111534102A - 一种可用于生产高透明高爽滑性的聚丙烯透明注塑料的助剂 - Google Patents

一种可用于生产高透明高爽滑性的聚丙烯透明注塑料的助剂 Download PDF

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Abstract

本发明属于聚丙烯材料技术领域，具体涉及一种可用于生产高透明高爽滑性的聚丙烯透明注塑料的助剂，包括按重量份包括以下组分：20～35份的复合爽滑剂、6～10份抗氧剂、3～10份复合抗静电剂、2～5份氧化锌、5～8份二氧化硅。本发明一种可用于生产高透明高爽滑性的聚丙烯透明注塑料的助剂通过各添加剂的协同作用，充分提高本发明的助剂在生产中发挥的作用。

Description

一种可用于生产高透明高爽滑性的聚丙烯透明注塑料的助剂
技术领域
本发明属于聚丙烯材料技术领域，具体涉及一种可用于生产高透明高爽滑性的聚丙烯透明注塑料的助剂。
背景技术
聚丙烯是一种性能优良的热塑性合成树脂，聚丙烯在生产注塑料过程中融体与设备间存在的摩擦会降低熔体的流动性，增加能耗，生产的薄壁产品易粘模，并且摩擦和装备使注塑料产生的静电会导致机械手无法正常取件、码放，影响生产效率。为提高注塑料的爽滑性一般会在原料中简单得添加某一种爽滑剂和抗静电剂，单一的助剂会有各自的优缺点，无法最大程度地提高聚丙烯的透明度和爽滑性。
发明内容
本发明主要提供了一种可用于生产高透明高爽滑性的聚丙烯透明注塑料的助剂，和添加了该助剂生产的注塑料，具有较高的爽滑性和较低的雾度。其技术方案如下：
一种可用于生产高透明高爽滑性的聚丙烯透明注塑料的助剂，所述助剂按重量份包括以下组分：20～35份的复合爽滑剂、6～10份抗氧剂、3～10份复合抗静电剂、2～5份氧化锌、5～8份二氧化硅。
进一步的，所述复合抗静电剂包括脂肪酸单甘油酯、脂肪胺聚氧乙烯醚、聚丙二醇；
所述脂肪酸单甘油酯、脂肪胺聚氧乙烯醚、聚丙二醇的质量比为1：1.5～2：0.1～0.3。
进一步的，所述复合爽滑剂包括乙撑双油酸酰胺、二甲基硅油和蜡；
所述乙撑双油酸酰胺、二甲基硅油和蜡的质量比为1：1～2：0.2～0.5。
进一步的，所述乙撑双油酸酰胺的制备包括以下步骤：
(1)常温下将油酸置于充满氮气的反应罐中，再加入催化剂和乙二胺，搅拌充分混合；
(2)混合均匀后，在氮气气氛下，升温至185～188℃，反应7h，取固体蜡状物，得乙撑双油酸酰胺。
进一步的，所述乙二胺、油酸和催化剂的质量比为：1：8.5～9：0.04～0.05；所述催化剂为磷酸。
进一步的，所述助剂按重量份包括以下组分：30份的复合爽滑剂、8份抗氧剂、5份复合抗静电剂、3份氧化锌、6份二氧化硅。
一种使用上述可用于生产高透明高爽滑性的聚丙烯透明注塑料的助剂制备的聚丙烯透明注塑料，所述聚丙烯透明注塑料的制备包括以下步骤：
(1)母粒制备：按配比将所述助剂的各组分置于高速混合机内，再取聚丙烯粉料与所述助剂一同充分混合，在双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，得功能母粒。
(2)成品挤出：将母粒与聚丙烯混合，经挤出机挤出，再经水浴冷却，切割成粒，得注塑料成品。
进一步的，步骤(1)所述助剂与所述聚丙烯粉料的重量比为1：1～5；步骤(2)所述母粒与聚丙烯的重量比为1：200～800。
采用上述方案，本发明具有以下优点：
1、本发明的复合爽滑剂可以改善抗氧剂等其他添加剂在聚丙烯中的分散程度，提高聚丙烯的透明度，降低材料的黄色指数，同时使其他添加剂的添加更为有效，减少抗氧剂与抗静电剂的添加量，节约成本。
2、本发明的爽滑剂中的乙撑双油酸酰胺提高本发明的注塑料在熔融挤出过程中的爽滑性，二甲基硅油的添加可以减少乙撑双油酸酰胺的添加量，降低成本的同时，还增加了本发明被制成薄壁产品时的爽滑性。
3、本发明的复合抗静电剂与复合爽滑剂协同作用，进一步提高聚丙烯的抗静电性与爽滑性，减少爽滑剂与抗静电剂的添加量，在满足聚丙烯材料力学性能的同时，保证其具有较佳的抗静电性能。
4、本发明的助剂可以降低聚丙烯与设备间的摩擦力，减少产生的静电，提高成品的脱模性，使制备的聚丙烯注塑料具有高爽滑性。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
(1)助剂配混：按重量份配比将1.7份脂肪酸单甘油酯、3份脂肪胺聚氧乙烯醚、0.3份聚丙二醇、11份乙撑双油酸酰胺、16份二甲基硅油、3份蜡和3份氧化锌、6份二氧化硅置于高速混合机内。
(2)母粒制备：再取3倍于助剂的重量份的聚丙烯粉料加入装有助剂的高速混合机内一同充分混合，在双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，得功能母粒。
(3)成品挤出：将母粒与聚丙烯以1：500重量比混合，经挤出机挤出，再经水浴冷却，切割成粒，得注塑料成品。
实施例2
(1)助剂配混：按重量份配比将1.7份脂肪酸单甘油酯、3份脂肪胺聚氧乙烯醚、0.3份聚丙二醇、8份乙撑双油酸酰胺、10份二甲基硅油、3份蜡和3份氧化锌、6份二氧化硅置于高速混合机内。
(2)母粒制备：再取3倍于助剂的重量份的聚丙烯粉料加入装有助剂的高速混合机内一同充分混合，在双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，得功能母粒。
(3)成品挤出：将母粒与聚丙烯以1：500重量比混合，经挤出机挤出，再经水浴冷却，切割成粒，得注塑料成品。
实施例3
(1)助剂配混：按重量份配比将1.7份脂肪酸单甘油酯、3份脂肪胺聚氧乙烯醚、0.3份聚丙二醇、13份乙撑双油酸酰胺、18.5份二甲基硅油、3.5份蜡和3份氧化锌、6份二氧化硅置于高速混合机内。
(2)母粒制备：再取3倍于助剂的重量份的聚丙烯粉料加入装有助剂的高速混合机内一同充分混合，在双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，得功能母粒。
(3)成品挤出：将母粒与聚丙烯以1：500重量比混合，经挤出机挤出，再经水浴冷却，切割成粒，得注塑料成品。
实施例4
(1)助剂配混：按重量份配比将1份脂肪酸单甘油酯、1.8份脂肪胺聚氧乙烯醚、0.2份聚丙二醇、11份乙撑双油酸酰胺、16份二甲基硅油、3份蜡和3份氧化锌、6份二氧化硅置于高速混合机内。
(2)母粒制备：再取3倍于助剂的重量份的聚丙烯粉料加入装有助剂的高速混合机内一同充分混合，在双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，得功能母粒。
(3)成品挤出：将母粒与聚丙烯以1：500重量比混合，经挤出机挤出，再经水浴冷却，切割成粒，得注塑料成品。
实施例5
(1)助剂配混：按重量份配比将3.5份脂肪酸单甘油酯、6份脂肪胺聚氧乙烯醚、0.5份聚丙二醇、11份乙撑双油酸酰胺、16份二甲基硅油、3份蜡和3份氧化锌、6份二氧化硅置于高速混合机内。
(2)母粒制备：再取3倍于助剂的重量份的聚丙烯粉料加入装有助剂的高速混合机内一同充分混合，在双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，得功能母粒。
(3)成品挤出：将母粒与聚丙烯以1：500重量比混合，经挤出机挤出，再经水浴冷却，切割成粒，得注塑料成品。
实施例6
(1)助剂配混：按重量份配比将1.7份脂肪酸单甘油酯、3份脂肪胺聚氧乙烯醚、0.3份聚丙二醇、11份乙撑双油酸酰胺、16份二甲基硅油、3份蜡和3份氧化锌、6份二氧化硅置于高速混合机内。
(2)母粒制备：再取1倍于助剂的重量份的聚丙烯粉料加入装有助剂的高速混合机内一同充分混合，在双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，得功能母粒。
(3)成品挤出：将母粒与聚丙烯以1：500重量比混合，经挤出机挤出，再经水浴冷却，切割成粒，得注塑料成品。
实施例7
(1)助剂配混：按重量份配比将1.7份脂肪酸单甘油酯、3份脂肪胺聚氧乙烯醚、0.3份聚丙二醇、11份乙撑双油酸酰胺、16份二甲基硅油、3份蜡和3份氧化锌、6份二氧化硅置于高速混合机内。
(2)母粒制备：再取5倍于助剂的重量份的聚丙烯粉料加入装有助剂的高速混合机内一同充分混合，在双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，得功能母粒。
(3)成品挤出：将母粒与聚丙烯以1：500重量比混合，经挤出机挤出，再经水浴冷却，切割成粒，得注塑料成品。
对比例：
(2)母粒制备：使用市售助剂，再取1倍于助剂的重量份的聚丙烯粉料加入装有助剂的高速混合机内一同充分混合，在双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，得功能母粒。
(3)成品挤出：将母粒与聚丙烯以1：500重量比混合，经挤出机挤出，再经水浴冷却，切割成粒，得注塑料成品。
实施例和对比例样品测试：
将各实施例所制得的母粒制成厚度为25μm的样品，并对各实施例所制得的样品进行测试对比，参照国家标准GB/T1410-2006，测试各实施例样品的表面电阻率；参照ASTM D2457-2013测试实施例样品的雾度，评价其透明度；参照GB/10006-2004测试实施例样品的摩擦系数。
测试对比结果如下：
Figure BDA0002532030990000051
Figure BDA0002532030990000061
由上表分析，本发明实施例6为母粒中助剂添加量的最高限值实施例，实施例7为母粒中助剂添加量的最低限值实施例，对比例与实施例6的区别在于，使用了对比助剂。结果可以看出，对比例样品的表面电阻率相比于实施例6高出4个数量级，抗静电效果不佳，摩擦系数也远高于实施例6的数值，说明对比例样品的爽滑性较差，而雾度大于实施例6，对比例样品的透明度不高。综上，在同样的添加量下，本发明的助剂可以大大提高产品的爽滑性、透明度和抗静电性。
本发明的各实施例雾度均小于6.5％，摩擦系数均小于0.45。本发明的实施例2～3可以看出，爽滑剂的添加量对样品的表面电阻率也有正面影响，添加的越多，电阻率越低，抗静电性能越好；并且爽滑剂添加得越多，样品的雾度也越小，透明度越高，同时摩擦系数也越小，爽滑性更好。实施例4～5中抗静电剂的直接减少样品的表面电阻率影响较为明显，而对雾度和摩擦系数均有影响，但相对于爽滑剂的影响较小。实施例6～7中聚丙烯粉料的添加量越多，样品的表面电阻率越大，摩擦系数也越大，但聚丙烯粉料的增加或减少均会略微降低样品的透明度。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可用于生产高透明高爽滑性的聚丙烯透明注塑料的助剂，其特征在于：所述助剂按重量份包括以下组分：20～35份的复合爽滑剂、6～10份抗氧剂、3～10份复合抗静电剂、2～5份氧化锌、5～8份二氧化硅。
2.根据权利要求1所述的可用于生产高透明高爽滑性的聚丙烯透明注塑料的助剂，其特征在于：所述复合抗静电剂包括脂肪酸单甘油酯、脂肪胺聚氧乙烯醚、聚丙二醇；
所述脂肪酸单甘油酯、脂肪胺聚氧乙烯醚、聚丙二醇的质量比为1：1.5～2：0.1～0.3。
3.根据权利要求1所述的可用于生产高透明高爽滑性的聚丙烯透明注塑料的助剂，其特征在于：所述复合爽滑剂包括乙撑双油酸酰胺、二甲基硅油和蜡；
所述乙撑双油酸酰胺、二甲基硅油和蜡的质量比为1：1～2：0.2～0.5。
4.根据权利要求3所述的可用于生产高透明高爽滑性的聚丙烯透明注塑料的助剂，其特征在于：所述乙撑双油酸酰胺的制备包括以下步骤：
(1)常温下将油酸置于充满氮气的反应罐中，再加入催化剂和乙二胺，搅拌充分混合；
(2)混合均匀后，在氮气气氛下，升温至185～188℃，反应7h，取固体蜡状物，得乙撑双油酸酰胺。
5.根据权利要求4所述的可用于生产高透明高爽滑性的聚丙烯透明注塑料的助剂，其特征在于：所述乙二胺、油酸和催化剂的质量比为：1：8.5～9：0.04～0.05；所述催化剂为磷酸。
6.根据权利要求1所述的可用于生产高透明高爽滑性的聚丙烯透明注塑料的助剂，其特征在于：所述助剂按重量份包括以下组分：30份的复合爽滑剂、8份抗氧剂、5份复合抗静电剂、3份氧化锌、6份二氧化硅。
7.一种使用权利要求1～6任意一项所述可用于生产高透明高爽滑性的聚丙烯透明注塑料的助剂制备的聚丙烯透明注塑料，其特征在于：所述聚丙烯透明注塑料的制备包括以下步骤：
(1)母粒制备：按配比将所述助剂的各组分置于高速混合机内，再取聚丙烯粉料与所述助剂一同充分混合，在双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，得功能母粒。
(2)成品挤出：将母粒与聚丙烯混合，经挤出机挤出，再经水浴冷却，切割成粒，得注塑料成品。
8.根据权利要求7所述的聚丙烯透明注塑料，其特征在于：步骤(1)所述助剂与所述聚丙烯粉料的重量比为1：1～5；步骤(2)所述母粒与聚丙烯的重量比为1：200～800。
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