CN111892769B - 抗紫外线聚丙烯复合物材料组合物及其应用和抗紫外线聚丙烯复合物材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高分子材料领域,公开了一种抗紫外线聚丙烯复合物材料组合物及其应用和抗紫外线聚丙烯复合物材料的制备方法。其特征在于,所述抗紫外线聚丙烯复合材料组合物包括:均聚聚丙烯、相容剂、增韧剂、主抗氧剂、辅助抗氧剂、吸酸剂、成核剂、光稳定剂和增白剂。利用所述抗紫外线聚丙烯复合材料组合物制备的抗紫外线聚丙烯复合材料具有高强度和抗紫外线性能。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域,具体涉及一种抗紫外线聚丙烯复合物材料组合物及其应用和抗紫外线聚丙烯复合物材料的制备方法。
背景技术
聚丙烯是一种无色、无臭、无毒、半透明,性能优良的热塑性合成树脂,具有耐化学性、耐热性、电绝缘性、高强度机械性能和良好的高耐磨加工性能等。聚丙烯广泛应用于机械、汽车、电子电器、建筑、纺织、包装、农林渔业和食品工业等众多领域。由于聚丙烯可通过接枝和复合等方法获得性能优异的复合材料,在混凝土、纺织、包装和农林渔业方面具有十分巨大的应用空间。特别是,聚丙烯在编织袋领域用量大,通常聚丙烯编织袋生产加工过程中一般是采用聚丙烯原料进行编加工生产。但由于聚丙烯是极易老化的材料,聚丙烯编制袋容易变色、拉伸强度降低、表面粉化,从而影响正常使用。特别是高海拔地区,由于紫外线照射强烈,昼夜温差大,热氧老化和光氧老化作用更明显,老化问题更严重。
因此,开发兼有高强度和抗紫外线的聚丙烯复合物材料用于生产特殊地区特殊要求的编织袋具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述问题,提供一种抗紫外线聚丙烯复合材料组合物及其应用和抗紫外线聚丙烯复合材料制备方法,该抗紫外线聚丙烯复合材料具有高强度和抗紫外线的特点。
为了实现上述目的,本发明第一方面提供一种抗紫外线聚丙烯复合材料组合物,其特征在于,所述抗紫外线聚丙烯复合材料组合物包括:均聚聚丙烯、相容剂、增韧剂、主抗氧剂、辅助抗氧剂、吸酸剂、成核剂、光稳定剂和增白剂。
优选地,相对于100重量份的所述均聚聚丙烯,所述相容剂的含量为1-5重量份,所述增韧剂的含量为5-20重量份,所述主抗氧剂的含量为0.01-0.5重量份,所述辅助抗氧剂的含量为0.01-0.5重量份,所述吸酸剂的含量为0.01-0.5重量份,所述成核剂的含量为0.05-1重量份,所属光稳定剂的含量为0.01-0.5重量份,所述增白剂的含量为0.0001-0.3重量份。
更优选地,相对于100重量份的所述均聚聚丙烯,所述相容剂的含量为1-3重量份,所述增韧剂的含量为5-10重量份,所述主抗氧剂的含量为0.01-0.3重量份,所述辅助抗氧剂的含量为0.01-0.3重量份,所述吸酸剂的含量为0.01-0.3重量份,所述成核剂的含量为0.05-0.5重量份,所属光稳定剂的含量为0.01-0.3重量份,所述增白剂的含量为0.0001-0.1重量份。
优选地,所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯类相容剂、不饱和脂肪酸锌盐、天然油类聚酯和天然脂肪酸盐、环氧树脂类相容剂、含氨基类相容剂和含异氰酸酯类相容剂中的一种或多种。更优选地,所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯类相容剂、不饱和脂肪酸锌盐、天然油类聚酯和天然脂肪酸盐中的一种或多种。
优选地,所述增韧剂为高压低密度聚乙烯、乙烯辛烯弹性体、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、氯化聚乙烯、乙烯-乙酸乙酯共聚物和β晶型成核剂中的一种或多种。更优选地,所述增韧剂为高压低密度聚乙烯、乙烯辛烯弹性体、三元乙丙橡胶和丁腈橡胶中的一种或多种。
优选地,所述主抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-三酮和双烷基羟胺中的一种或多种;更优选地,所述主抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯和二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]中的一种或多种。
优选地,所述辅助抗氧剂为三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯、硫代二丙酸双十八醇酯、硫代二丙酸双十二醇酯和季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)的一种或多种。更优选地,所述辅助抗氧剂为三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯、硫代二丙酸双十八醇酯和硫代二丙酸双十二醇酯中的一种或多种。
优选地,所述吸酸剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、氧化锌、硬脂酸镁和水滑石中的一种或多种。
优选地,所述成核剂为碳酸钙、有机羧酸金属盐和苯类单羟基铝、有机磷酸盐、松香类和多元醇缩醛类中的一种或多种。更优选地,所述成核剂为碳酸钙、有机羧酸金属盐和苯类单羟基铝中的一种或多种。
优选地,所述光稳定剂为聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯、聚{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]]-1,3,5-三嗪-2,4-[(2,2,6,6-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二撑[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}、2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2’-羟基–3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三氮唑、2-(3,5-二叔戊基-2-羟苯基)苯并三唑、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和2-(2-羟基-5-特辛基)苯基苯并三唑中的一种或多种。更优选地,所述光稳定剂为聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-1哌啶乙醇)酯、聚{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]]-1,3,5-三嗪-2,4-[(2,2,6,6-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二撑[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}、2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三氮唑、2-(2’-羟基–3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三氮唑、2-(3,5-二叔戊基-2-羟苯基)苯并三氮唑和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的一种或多种。
优选地,所述增白剂为钛白粉和/或群青。
本发明第二方面提供一种抗紫外线聚丙烯复合材料的制备方法,其特征在于,该方法包括将所述抗紫外线聚丙烯复合材料组合物混合并进行挤出成型的步骤。
本发明第三方面提供所述抗紫外线聚丙烯复合材料组合物或所述抗紫外线聚丙烯复合材料在编织袋制造中的应用。
通过上述技术方案,本发明在均聚聚丙烯中同时添加相容剂、增韧剂、主抗氧剂、辅助抗氧剂、吸酸剂、成核剂、光稳定剂和增白剂,其中所述光稳定剂和增白剂能够增强聚丙烯复合材料抗紫外线性能;成核剂和增韧剂能够显著提高聚丙烯复合材料的机械强度,由此提供具有高强度和抗紫外线性能的聚丙烯复合材料,该聚丙烯复合材料在用作编织袋材料时,可显著改善编织袋抗老化性能,使编织袋在高海拔等特殊地区使用性能显著增强。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
本发明第一方面提供一种抗紫外线聚丙烯复合材料组合物,所述抗紫外线聚丙烯复合材料组合物包括:均聚聚丙烯、相容剂、增韧剂、主抗氧剂、辅助抗氧剂、吸酸剂、成核剂、光稳定剂和增白剂。
根据本发明,从抗紫外线聚丙烯复合材料的强度和抗紫外线性能考虑,优选地,其中,相对于100重量份的所述均聚聚丙烯,所述相容剂的含量为1-5重量份,所述增韧剂的含量为5-20重量份,所述主抗氧剂的含量为0.01-0.5重量份,所述辅助抗氧剂的含量为0.01-0.5重量份,所述吸酸剂的含量为0.01-0.5重量份,所述成核剂的含量为0.05-1重量份,所属光稳定剂的含量为0.01-0.5重量份,所述增白剂的含量为0.0001-0.3重量份。更优选地,相对于100重量份的所述均聚聚丙烯,所述相容剂的含量为1-3重量份,所述增韧剂含量为5-10重量份,所述主抗氧剂的含量为0.01-0.3重量份,所述辅助抗氧剂的含量为0.01-0.3重量份,所述吸酸剂的含量为0.01-0.3重量份,所述成核剂的含量为0.05-0.5重量份,所属光稳定剂的含量为0.01-0.3重量份,所述增白剂的含量为0.0001-0.1重量份。
根据本发明,所述相容剂可以使用现有的用于聚丙烯复合材料的各种相容剂,例如可以为马来酸酐接枝聚丙烯类相容剂、不饱和脂肪酸锌盐、天然油类聚酯和天然脂肪酸盐、环氧树脂类相容剂、含氨基类相容剂和含异氰酸酯类相容剂中的一种或多种;优选为马来酸酐接枝聚丙烯类相容剂、不饱和脂肪酸锌盐、天然油类聚酯和天然脂肪酸盐中的一种或多种。
根据本发明,所述增韧剂可以使用现有的用于聚丙烯复合材料的各种增韧剂,例如可以为高压低密度聚乙烯、乙烯辛烯弹性体、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、氯化聚乙烯、乙烯-乙酸乙酯共聚物和β晶型成核剂中的一种或多种;优选为高压低密度聚乙烯、乙烯辛烯弹性体、三元乙丙橡胶和丁腈橡胶中的一种或多种。
根据本发明,从抗老化性能的角度考虑,所述主抗氧剂可以为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-三酮和双烷基羟胺中的一种或多种;优选为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯和二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]中的一种或多种。
根据本发明,从抗老化性能的角度考虑,所述辅助抗氧剂可以为三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯、硫代二丙酸双十八醇酯、硫代二丙酸双十二醇酯和季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)的一种或多种;优选为三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯、硫代二丙酸双十八醇酯和硫代二丙酸双十二醇酯中的一种或多种。
根据本发明,所述吸酸剂可以使用现有的用于聚丙烯复合材料的各种吸酸剂,例如可以为硬脂酸钙、硬脂酸锌、氧化锌、硬脂酸镁和水滑石中的一种或多种。
根据本发明,从抗拉伸性能的角度考虑,所述成核剂可以为碳酸钙、有机羧酸金属盐和苯类单羟基铝、有机磷酸盐、松香类和多元醇缩醛类中的一种或多种;优选地,所述成核剂为碳酸钙、有机羧酸金属盐和苯类单羟基铝中的一种或多种。
根据本发明,从抗光氧化性能的角度考虑,所述光稳定剂为聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯、聚{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]]-1,3,5-三嗪-2,4-[(2,2,6,6-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二撑[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}、2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2’-羟基–3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三氮唑、2-(3,5-二叔戊基-2-羟苯基)苯并三唑、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和2-(2-羟基-5-特辛基)苯基苯并三唑中的一种或多种;优选为聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯、聚{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]]-1,3,5-三嗪-2,4-[(2,2,6,6-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二撑[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}、2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2’-羟基–3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三氮唑、2-(3,5-二叔戊基-2-羟苯基)苯并三唑和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的一种或多种。
根据本发明,所述增白剂可以使用现有的用于聚丙烯复合材料的各种增白剂,优选为钛白粉和/或群青。
根据本发明,所述均聚聚丙烯的数均分子量可以为6×104-15×104g/mol,优选为8×104-11×104g/mol。作为这样的均聚聚丙烯可以通过合成得到,也可以通过商购获得,例如可以购于中国石油宁夏石化公司,T30S型号。
本发明的第二方面提供了一种抗紫外线聚丙烯复合材料的制备方法,其通过本发明所述的抗紫外线聚丙烯复合材料混合后挤出成型得到。
在本发明中,对于所述混合没有特别的限定,可以采用本领域通常的方法进行,但优选为将除均聚聚丙烯和增韧剂的其他成分混合后再加入均聚聚丙烯和增韧剂进行混合;所述挤出成型没有特别的限定,可以采用本领域通常的方法进行,例如可以为双螺杆挤出造粒,单螺杆薄膜挤出等。
本发明的第三方面提供了所述抗紫外线聚丙烯复合材料组合物或所述抗紫外线聚丙烯复合材料在编织袋制造中的应用。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述,但本发明并不仅限于下述实施例。
以下实施例和对比例中所用均聚聚丙烯购于国家能源集团宁夏煤业有限责任公司,1102K型号,数均分子量为9.76×104g/mol。
实施例1
将相容剂(马来酸酐接枝聚丙烯、购于厦门科艾斯塑胶科技有限公司,牌号为B1)、主抗氧剂(四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,购于辽宁鼎际得石化股份有限公司,牌号为1010)、辅抗氧剂(三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯,购于辽宁鼎际得石化股份有限公司,牌号为168)、吸酸剂(硬脂酸钙,购于营口风光新材料股份有限公司)、成核剂(特丁基单羟基苯甲酸铝,购于广州市翔科化工有限公司,牌号为XK-10)、光稳定剂A(2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑,购于天津利安隆新材料股份有限公司,牌号为326)、光稳定剂B(2-聚{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]]-1,3,5-三嗪-2,4-[(2,2,6,6-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二撑[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]},购于天津利安隆新材料股份有限公司,牌号为944)、增白剂(钛白粉、购于常州市科孚化工有限公司,牌号为T1020)粉末混合均匀,加入到均聚聚丙烯和增韧剂(高压低密度聚乙烯,购于齐鲁石化,牌号为6098)的混合物中,通过螺杆挤出机挤出得到抗紫外线聚丙烯复合材料薄膜。各成分的用量如表1所示。
实施例2
将相容剂(马来酸酐接枝聚丙烯、购于厦门科艾斯塑胶科技有限公司,牌号为B1)、主抗氧剂(四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,购于辽宁鼎际得石化股份有限公司,牌号为1010)、辅抗氧剂(三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯,购于辽宁鼎际得石化股份有限公司,牌号为168)、吸酸剂(水滑石,购于大连盛隆贸易有限公司,牌号为DHT-4A)、成核剂(1,3:2,4-二-O-(对氯苯亚甲基)-D-山梨糖醇,购于广州呈和科技有限公司,牌号为NA-1)、光稳定剂A(2-(3,5-二叔戊基-2-羟苯基)苯并三氮唑,购于天津利安隆新材料股份有限公司,牌号为328)、光稳定剂B(2-聚{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]]-1,3,5-三嗪-2,4-[(2,2,6,6-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二撑[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]},购于天津利安隆新材料股份有限公司,牌号为944)、增白剂(钛白粉,购于常州市科孚化工有限公司,牌号为T1020)粉末混合均匀,加入到均聚聚丙烯和增韧剂(高压低密度聚乙烯,购于齐鲁石化,牌号为6098)的混合物中,通过螺杆挤出机挤出得到抗紫外线聚丙烯复合材料薄膜。各成分的用量如表1所示。
实施例3
将相容剂(马来酸酐接枝聚丙烯,购于厦门科艾斯塑胶科技有限公司,牌号为B1)、主抗氧剂(四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,购于辽宁鼎际得石化股份有限公司,牌号为1010)、辅抗氧剂(三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯,购于辽宁鼎际得石化股份有限公司,牌号为168)、吸酸剂(水滑石,购于大连盛隆贸易有限公司,牌号为DHT-4A)、成核剂(特丁基单羟基苯甲酸铝,购于广州市翔科化工有限公司,牌号为XK-10)、光稳定剂A(2-(3,5-二叔戊基-2-羟苯基)苯并三氮唑,购于天津利安隆新材料股份有限公司,牌号为328)、光稳定剂B(3-聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯,购于天津利安隆新材料股份有限公司,牌号为622)、增白剂(钛白粉,购于常州市科孚化工有限公司,牌号为T1020)粉末混合均匀,加入到均聚聚丙烯和增韧剂(高压低密度聚乙烯,购于齐鲁石化,牌号为6098)的混合物中,通过螺杆挤出机挤出得到抗紫外线聚丙烯复合材料薄膜。各成分的用量如表1所示。
实施例4
将相容剂(马来酸酐接枝聚丙烯,购于厦门科艾斯塑胶科技有限公司,牌号为B1)、主抗氧剂(四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,购于辽宁鼎际得石化股份有限公司,牌号为1010)、辅抗氧剂(三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯,购于辽宁鼎际得石化股份有限公司,牌号为168)、吸酸剂(硬脂酸钙,购于营口风光新材料股份有限公司)、成核剂(1,3:2,4-二-O-(对氯苯亚甲基)-D-山梨糖醇,购于广州呈和科技有限公司,牌号为NA-1)、光稳定剂A(2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑,购于天津利安隆新材料股份有限公司,牌号为326)、光稳定剂B(聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯,购于天津利安隆新材料股份有限公司,牌号为622)、增白剂(群青,购于山东龙口双龙化工有限公司,牌号为462)粉末混合均匀,加入到均聚聚丙烯和增韧剂(高压低密度聚乙烯,购于齐鲁石化,牌号为6098)的混合物中,通过螺杆挤出机挤出得到抗紫外线聚丙烯复合材料薄膜。各成分的用量如表1所示。
实施例5
将相容剂(马来酸酐接枝聚丙烯,购于厦门科艾斯塑胶科技有限公司,牌号为B1)、主抗氧剂(四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,购于辽宁鼎际得石化股份有限公司,牌号为1010)、辅抗氧剂(三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯,购于辽宁鼎际得石化股份有限公司,牌号为168)、吸酸剂(硬脂酸钙,购于营口风光新材料股份有限公司)、成核剂(特丁基单羟基苯甲酸铝,购于广州市翔科化工有限公司,牌号为XK-10)、光稳定剂A(2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑,购于天津利安隆新材料股份有限公司,牌号为326)、光稳定剂B(3-聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯,购于天津利安隆新材料股份有限公司,牌号为622)、增白剂(群青,购于山东龙口双龙化工有限公司,牌号为462)粉末混合均匀,加入到均聚聚丙烯和增韧剂(高压低密度聚乙烯,购于齐鲁石化,牌号为6098)的混合物中,通过螺杆挤出机挤出得到抗紫外线聚丙烯复合材料薄膜。各成分的用量如表1所示。
对比例1
将相容剂(马来酸酐接枝聚丙烯,购于厦门科艾斯塑胶科技有限公司,牌号为B1)、主抗氧剂(四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,购于辽宁鼎际得石化股份有限公司,牌号为1010)、辅抗氧剂(三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯,购于辽宁鼎际得石化股份有限公司,牌号为168)、吸酸剂(硬脂酸钙,购于营口风光新材料股份有限公司)混合均匀,加入到均聚聚丙烯和增韧剂(高压低密度聚乙烯,购于齐鲁石化,牌号为6098)的混合物中,通过螺杆挤出机挤出得到抗紫外线聚丙烯复合材料薄膜。各成分的用量如表1所示。
对比例2
将主抗氧剂(四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,购于辽宁鼎际得石化股份有限公司,牌号为1010)、辅抗氧剂(三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯,购于辽宁鼎际得石化股份有限公司,牌号为168)、吸酸剂(硬脂酸钙,购于营口风光新材料股份有限公司)混合均匀,加入到均聚聚丙烯中,通过螺杆挤出机挤出得到抗紫外线聚丙烯复合材料薄膜。各成分的用量如表1所示。
表1
均聚聚丙烯 | 相容剂 | 增韧剂 | 主抗氧剂 | 辅抗氧剂 | 成核剂 | 吸酸剂 | 光稳定剂 | 增白剂 | |
实施例1 | 100 | 3 | 10 | 0.25 | 0.38 | 0.05 | 0.25 | A:0.05 B:0.05 | 0.3 |
实施例2 | 100 | 1 | 5 | 0.025 | 0.10 | 0.05 | 0.05 | A:0.25 B:0.05 | 0.10 |
实施例3 | 100 | 5 | 5 | 0.075 | 0.15 | 0.075 | 0.05 | A:0.5 B:0.05 | 0.20 |
实施例4 | 100 | 3 | 5 | 0.05 | 0.05 | 0.10 | 0.05 | A:0.025 B:0.025 | 0.0001 |
实施例5 | 100 | 3 | 1 | 0.10 | 0.15 | 0.75 | 0.10 | A:0.10 B:0.05 | 0.15 |
对比例1 | 100 | 3 | 3 | 0.25 | 0.50 | 0 | 0.25 | 0 | 0 |
对比例2 | 100 | 0 | 0 | 0.25 | 0.50 | 0 | 0.25 | 0 | 0 |
注:以上均为重量份。
测试例1
将实施例1-5及对比例1、2得到的抗紫外线聚丙烯复合材料薄膜进行切割、单向拉伸为扁丝,对所得扁丝进行拉力测试(方法参照GB/T8946-2013)和200h紫外老化测试(方法参照GB/T 16422-2014),结果见表2所示。从表2中可以看出,本发明公开的抗紫外线聚丙烯复合材料的拉伸强度优异,且紫外老化后拉伸强度保持率优异,显示出高强度和优异的抗紫外线性能。
表2
纬向拉力(N) | 经向拉力(N) | 紫外老化后拉伸强度保持率 | |
实施例1 | 1834 | 1992 | 93% |
实施例2 | 1795 | 1856 | 94% |
实施例3 | 1849 | 1877 | 95% |
实施例4 | 1706 | 1815 | 67% |
实施例5 | 1806 | 1946 | 87% |
对比例1 | 1600 | 1685 | 20% |
对比例2 | 1700 | 1725 | 30% |
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种抗紫外线聚丙烯复合材料组合物,其特征在于,所述抗紫外线聚丙烯复合材料组合物包括:均聚聚丙烯、相容剂、增韧剂、主抗氧剂、辅助抗氧剂、吸酸剂、成核剂、光稳定剂和增白剂,
其中,相对于100重量份的所述均聚聚丙烯,所述相容剂的含量为1-5重量份,所述增韧剂的含量为5-20重量份,所述主抗氧剂的含量为0.01-0.5重量份,所述辅助抗氧剂的含量为0.01-0.5重量份,所述吸酸剂的含量为0.01-0.5重量份,所述成核剂的含量为0.05-1重量份,所述光稳定剂的含量为0.01-0.5重量份,所述增白剂的含量为0.0001-0.3重量份;
所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯;
所述吸酸剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、氧化锌、硬脂酸镁和水滑石中的一种或多种;
所述成核剂为碳酸钙、有机羧酸金属盐和苯类单羟基铝、有机磷酸盐、松香类和多元醇缩醛类中的一种或多种;
所述光稳定剂为聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯、聚{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]]-1,3,5-三嗪-2,4-[(2,2,6,6-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二撑[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}、2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2’-羟基–3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三氮唑、2-(3,5-二叔戊基-2-羟苯基)苯并三唑、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和2-(2-羟基-5-特辛基)苯基苯并三唑中的一种或多种;
所述增白剂为钛白粉和/或群青。
2.根据权利要求1所述的抗紫外线聚丙烯复合材料组合物,其中,相对于100重量份的所述均聚聚丙烯,所述相容剂的含量为1-3重量份,所述增韧剂的含量为5-10重量份,所述主抗氧剂的含量为0.01-0.3重量份,所述辅助抗氧剂的含量为0.01-0.3重量份,所述吸酸剂的含量为0.01-0.3重量份,所述成核剂的含量为0.05-0.5重量份,所述光稳定剂的含量为0.01-0.3重量份,所述增白剂的含量为0.0001-0.1重量份。
3.根据权利要求1或2所述的抗紫外线聚丙烯复合材料组合物,其中,所述增韧剂为高压低密度聚乙烯、乙烯辛烯弹性体、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、氯化聚乙烯、乙烯-乙酸乙酯共聚物和β晶型成核剂中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的抗紫外线聚丙烯复合材料组合物,其中,所述增韧剂为高压低密度聚乙烯、乙烯辛烯弹性体、三元乙丙橡胶和丁腈橡胶中的一种或多种。
5.根据权利要求1或2所述的抗紫外线聚丙烯复合材料组合物,其中,所述主抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-三酮和双烷基羟胺中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的抗紫外线聚丙烯复合材料组合物,其中,所述主抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯和二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]中的一种或多种。
7.根据权利要求1或2所述的抗紫外线聚丙烯复合材料组合物,其中,所述辅助抗氧剂为三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯、硫代二丙酸双十八醇酯、硫代二丙酸双十二醇酯和季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)一种或多种。
8.根据权利要求7所述的抗紫外线聚丙烯复合材料组合物,其中,所述辅助抗氧剂为三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯、硫代二丙酸双十八醇酯和硫代二丙酸双十二醇酯中的一种或多种。
9.根据权利要求1或2所述的抗紫外线聚丙烯复合材料组合物,其中,所述成核剂为碳酸钙、有机羧酸金属盐和苯类单羟基铝中的一种或多种。
10.根据权利要求1或2所述的抗紫外线聚丙烯复合材料组合物,其中,所述光稳定剂为聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯、聚{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]]-1,3,5-三嗪-2,4-[(2,2,6,6-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二撑[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}、2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三氮唑、2-(2’-羟基–3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三氮唑、2-(3,5-二叔戊基-2-羟苯基)苯并三氮唑和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的一种或多种。
11.一种抗紫外线聚丙烯复合材料的制备方法,其特征在于,该方法包括将权利要求1-10中任意一项所述的抗紫外线聚丙烯复合材料组合物混合并进行挤出成型的步骤。
12.根据权利要求1-10任意一项所述的抗紫外线聚丙烯复合材料组合物在编织袋制造中的应用。
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