CN115850872B - 一种透明复配助剂、无白点聚丙烯组合物树脂及制备方法 - Google Patents
一种透明复配助剂、无白点聚丙烯组合物树脂及制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种透明复配助剂、无白点聚丙烯组合物树脂及制备方法,其中透明复配助剂包括以下重量份的组分:透明成核剂10.5~50份,主抗氧剂2~14.5份,助抗氧剂4.1~29.1份,吸酸剂1.9~17.8份,载体14.8~93.6份;透明成核剂为经增容剂处理的DMDBS颗粒,增容剂为溶解于甲醇的聚山梨醇酯;载体为以GMS分散粘合的聚丙烯粉料,GMS为1.3~17.4份,聚丙烯粉料为13.5~76.2份。本发明提高了透明复配助剂各组分间混合的均匀性和制备精度,实现了在较低的注塑温度下加工出透明度更高的制品,且外观无明显不良,也无白点现象,解决了山梨糖醇类成核剂在聚丙烯中的高浓度添加问题。
Description
技术领域
本发明属于聚丙烯技术领域,具体涉及一种透明复配助剂、无白点聚丙烯组合物树脂及制备方法。
背景技术
聚丙烯(PP)是一种性能优良、价格便宜、用途广泛的半透明结晶性聚合物,是三大通用塑料之一。通过添加聚丙烯透明成核剂能够显著提高聚丙烯材料的透明性,获得透明聚丙烯塑料。目前市场上出售的聚丙烯透明成核剂主要有三类:山梨醇类、有机磷酸盐类和松香类,其增透原理均是通过成核剂使PP球晶细化至低于可见光波长来实现其透明性。其中,名为1,3:2,4-二(3,4-二甲基亚苄基)山梨醇的成核剂因能最为显著地提高聚丙烯的透明性,而被广泛用于各种透明容器、部件,如家用整理箱、奶瓶、运动水瓶、餐盒、保鲜盒、食品容器、多媒体包装、医疗用品等。而透明聚丙烯的生产方法一般为在丙烯-乙烯无规共聚物的造粒过程中添加山梨糖醇类透明成核剂,使聚丙烯树脂在具有透明度的同时,兼具一定的刚性和韧性。
山梨糖醇类透明成核剂的添加量一般不少于0.2wt%,不仅添加量较多,而且熔点高达265℃以上,在聚丙烯中不易熔融分散,因此,在聚丙烯树脂使用上述成核剂时,要求将其进行超细化处理,且聚丙烯的造粒和加工温度都被要求在230℃以上,来提高熔融分散性以发挥透明成核剂的效果。但这给透明聚丙烯专用料的生产过程带来两个问题,一是在生产聚丙烯的造粒过程中,投料过程中直接添加成核剂时,细度小、堆比重小且带静电,不仅容易粘附加料管道,进料性和流动性差,易引起架桥堵塞,导致加料不均,影响树脂质量,而且易出现团聚,导致分散不均,容易出现大量的白点,带来产品的外观异常;二是在大规模生产聚丙烯装置上(年产量PP为60w吨以上),每小时负荷60吨以上,挤压造粒时的温度很难依赖于蒸汽加热,而是剪切加热,因此温度较难提升至230℃以上,此外,生产聚丙烯制品的加工厂家的注塑温度也一般在200~220℃,但提高加工温度会造成能耗增加,对制品的品质也会有不利影响。
在现有技术中,有以下几种方法来改善上述问题,一是在山梨糖醇类成核剂中掺入熔点较低的其他有机物等作为粘合剂而进行粒状化,使其在低于其自身熔点的使用温度下易于熔融分散并改善流动性,但此类有机物不仅需要大量加入,易引起结块,不易去除,而且影响制品的透明性和美观性。二是将成核剂与生产聚丙烯过程中所需要的其他添加剂复配造粒成粒状、片状或丸状,在此过程中,热熔和挤出成条几乎是同步进行,而且粉体助剂的比重不一,下料不匀,各添加剂组分受热也容易变质,同时粉料混合设备的选型和加工工艺参数也没有进行标准化定量操作,都是在同一固定温度下进行熔融造粒,因此,难以实现各添加剂的均匀混合与良好成型,影响使用效果,此外,山梨糖醇类成核剂在总添加剂的比例仍然高达50%以上,在助剂的熔融造粒过程中,可能还是无法混合均匀和充分分散,来满足透明无规聚丙烯专用料的高透性需求应用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足,提供一种透明复配助剂、无白点聚丙烯组合物树脂及制备方法,提高了透明复配助剂各组分间混合的均匀性和制备精度,实现了在较低的注塑温度下加工出透明度更高的制品,且外观无明显不良,也无白点现象,解决了山梨糖醇类成核剂在聚丙烯中的高浓度添加问题。
本发明提供了如下的技术方案:
第一方面,提供一种透明复配助剂,包括以下重量份的组分:
透明成核剂 10.5~50份,
主抗氧剂 2~14.5份,
助抗氧剂 4.1~29.1份,
吸酸剂 1.9~17.8份,
载体 14.8~93.6份;
所述透明成核剂为经增容剂处理的1,3:2,4-二(3,4-二甲基亚苄基)山梨醇(DMDBS)颗粒,所述增容剂为溶解于甲醇的聚山梨醇酯;
所述载体为以单硬酯酸甘油酯(GMS)分散粘合的聚丙烯粉料,所述GMS的重量份为1.3~17.4份,所述聚丙烯粉料的重量份为13.5~76.2份。
进一步的,所述透明成核剂中增容剂和DMDBS的质量比为1:1,所述增容剂中聚山梨醇酯的质量分数为5%以下,所述聚山梨醇酯为吐温20、吐温40、吐温60和吐温80中的一种或多种,脱水山梨醇作为中心结构,四条聚乙二醇(PEG)链段的一端连接在中心单元上,其中一条PEG链段的末尾连接脂肪长链,PEG的重复单元数目总数为20,而PEG末端连接脂肪酸长链包括月桂酸、棕榈酸、硬脂酸和油酸。
进一步的,所述主抗氧剂为抗氧剂1010(四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯),所述助抗氧剂为抗氧剂168(亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯)或抗氧剂626(双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯),所述主抗氧剂和助抗氧剂的质量比为1:2,主抗氧剂和助抗氧剂协同使用增效,能够提高加工过程中的抗氧化稳定性,更好地保护聚丙烯的颜色和使用性能。
进一步的,所述吸酸剂为硬脂酸钙(CaSt),主要作用是吸收聚丙烯聚合生产时催化剂内残留的氯,防止后期加工过程中对设备造成的腐蚀;
进一步的,所述聚丙烯粉料为未经熔融的透明乙烯-丙烯无规共聚物粉料,熔融指数为8~25g/10min,所述乙烯-丙烯无规共聚物中乙烯的含量为2%~4%,
第二方面,提供一种第一方面所述的透明复配助剂的制备方法,包括:
将聚山梨醇酯溶解于甲醇中得到增容剂,将DMDBS与增容剂混合并超声处理,得到的混合料置于圆盘造粒机中进行加压挤出造粒,得到透明成核剂颗粒;
将GMS和聚丙烯粉料充分混合得到载体,然后将载体与透明成核剂颗粒一起投入密炼机中进行密炼,将密炼机升温,再按顺序依次投入主抗氧剂、吸酸剂和助抗氧剂密炼至膏状,两次密炼的温度均低于150℃;
将密炼所得的膏状物加压送入单螺杆挤压机,在低于150℃的螺杆温度下挤压成条,然后经切粒、冷却和筛分,得到透明复配助剂。
进一步的,所述超声处理的具体方法包括:采用间歇式超声模式,每超声1s,间隔10s再进行下一次超声,总超声时间为10min,超声功率为800W,超声处理使DMDBS的表面与含聚山梨醇酯的甲醇溶剂充分接触润湿并粘合。
进一步的,超声处理得到的混合料造粒所用造粒机中圆盘孔径大小为6~18目,颗粒成型的粒径范围为1~3.5mm。
进一步的,所述搅拌和密炼的具体方法包括:将GMS和聚丙烯粉料在双螺旋锥形混合搅拌机内混合并以50~200r/min的速度搅拌30~45min;然后与透明成核剂颗粒一起投入已恒温50~80℃的密炼机中,在80~100r/min的转速下密炼5~10min;将密炼机升温至恒温100~140℃,恒压80~100Pa,再按顺序依次投入主抗氧剂、吸酸剂和助抗氧剂,混合均匀后在80~100r/min的转速下密炼15~30min至膏状。聚丙烯粉料在低于其熔融温度的条件下与低熔点的GMS充分混合,然后与其它组分一起进行密炼,密炼过程中没有形成液态和从液态到固态的结晶过程,形态基本保持了原始状态,使混料更为均匀,且未消耗抗氧剂的作用。
进一步的,所述挤压成条、切粒、冷却和筛分的具体方法包括:将密炼所得的膏状物加压1.5~2MPa进入单螺杆挤压机,在100~130℃的螺杆温度下挤出成条状;然后经切粒机切成粒径为2~3mm、长度为3~7mm的柱状颗粒;将柱状颗粒投入振动流化床冷却机冷却至室温,然后在具有1.0~1.5mm的筛分网孔径尺寸的筛分系统中过筛,除去毛刺和细小粉料。
第三方面,提供一种无白点聚丙烯组合物树脂,包括以下重量份的组分:
聚丙烯基础粉料 100份,
透明复配助剂 0.4~1.6份;
所述聚丙烯基础粉料为乙烯-丙烯无规共聚物粉料,所述乙烯-丙烯无规共聚物中乙烯的含量为2%~4%,所述聚丙烯基础粉料在温度230℃、载荷2.16kg条件下的熔融指数为8-25g/10min;
所述透明复配助剂采用第二方面所述方法制备获得。
第四方面,提供一种第三方面所述的无白点聚丙烯组合物树脂的制备方法,包括:将聚丙烯基础粉料和透明复配助剂混合,用双螺杆挤出机在200~230℃的筒体温度下进行熔融挤出造粒,得到无白点聚丙烯组合物树脂粒料。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
(1)本发明提供的透明成核剂采用溶解于甲醇的聚山梨醇酯作为DMDBS的增容剂,能够进一步提高DMDBS与聚丙烯的相容性,从而进一步提高聚丙烯的结晶度,降低球晶尺寸,增加聚丙烯组合物树脂的透明性,其中,甲醇能够作为粘合DMDBS的载体,使DMDBS粒状化,有利于提高DMDBS在透明复配助剂中混合的均匀性和制备精度,充分发挥其成核性能,从而增加聚丙烯组合物树脂的透明性,另外,甲醇易挥发,在最终的造粒阶段易去除,不会残留影响聚丙烯组合物树脂的性能;
(2)本发明提供的透明复配助剂采用以GMS分散粘合的聚丙烯粉料作为载体,GMS熔点较低,仅为56~58℃,作为低熔点助剂使聚丙烯粉料能分散地更加均匀,进而能够降低透明成核剂在透明复配助剂中的浓度,通过将透明成核剂与载体一起密炼,使透明成核剂先在载体中分布均匀,然后再加入主抗氧剂、吸酸剂和助抗氧剂密炼至膏状,有利于提高各组分间混合的均匀性和制备精度;
(3)本发明制备透明复配助剂时,载体与透明成核剂先密炼,密炼机升温后按序加入其它组分继续密炼,然后将密炼所得的膏状物加压送入单螺杆挤压机中挤压成条,最后进行切粒、冷却和筛分,实现了各种组分完全混合均匀后再造粒,减小了各组分的误差,从而提高各组分的制备精度和使用效率,且两次密炼和挤压造粒的温度均低于聚丙烯熔融温度150℃,使透明复配助剂在GMS和主抗氧剂的熔融状态下进行造粒,而非聚丙烯粉料的熔融状态下造粒,不会引起各助剂组分之间的相互作用及其与聚丙烯的消耗作用,从而保证各种助剂组分的寿命以及效果;
(4)本发明采用聚丙烯基础粉料和透明复配助剂制备得到的透明无白点聚丙烯组合物树脂,相较于传统方法制得的聚丙烯树脂,不仅能在较低的注塑温度下加工出的透明度更高的制品,而且外观无明显不良,也无白点现象,也解决了山梨糖醇类成核剂在聚丙烯中的高浓度添加问题;
(5)本发明制备的透明、无白点聚丙烯组合物树脂在温度230℃、载荷为2.16kg条件下的熔融指数为10~28g/10min,且在200~220℃的温度下注塑成型出的60mm*60mm*1mm形状的薄片,外观无不良现象,目视观察没有出现白点,且雾度值(Haze)≤14,可满足家用整理箱、保鲜盒、食品容器、多媒体包装、医疗用品等透明包装制品的应用领域需求。
附图说明
图1是本发明实施例10在进行差示扫描量热法试验后的吸放热等温OIT曲线。
具体实施方式
以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
一、实施例样品制备
1、实施例1~实施例6-透明复配助剂样品制备
(1)将吐温60,即聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯溶解于甲醇中得到增容剂,增容剂中聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯的质量分数为3%,按表1中的组分质量称取DMDBS与增容剂以1:1的质量比混合并超声处理,每超声1s,间隔10s再进行下一次超声,总超声时间为10min,超声功率为800W,使DMDBS的表面与含聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯的甲醇溶剂充分接触润湿并粘合,然后将得到的混合料置于造粒机中进行加压挤出造粒,圆盘孔径大小为8目,颗粒成型的粒径范围为2~2.4mm,制得透明成核剂颗粒。
(2)取乙烯含量为3.5%、熔融指数为25g/10min的透明乙烯-丙烯无规共聚物粉料,将其与GMS按表1组分质量投入双螺旋锥形混合搅拌机内混合并以100r/min的速度搅拌40min,即在低速状态下混合;然后与步骤(1)制得的透明成核剂颗粒一起投入已恒温60℃的密炼机中,在90r/min的转速下密炼8min;将密炼机升温至恒温125℃,恒压100Pa,再按顺序依次投入主抗氧剂1010、吸酸剂CaSt和助抗氧剂168,混合均匀后在100r/min的转速下密炼20min至膏状。
(3)将密炼所得的膏状物加压1.8MPa送入单螺杆挤压机,在120℃的螺杆温度下挤出成条状;然后经切粒机切成粒径为2.5mm、长度为4mm的柱状颗粒。
(4)将柱状颗粒投入振动流化床冷却机冷却至室温,然后输送至整形机,即在具有1.0~1.5mm的筛分网孔径尺寸的筛分系统中过筛,除去毛刺和细小粉料,得到10kg透明复配助剂。
表1实施例1~实施例6透明复配助剂的组分与质量
2、实施例7~实施例14-无白点聚丙烯组合物树脂样品制备
按表2中的组分质量将聚丙烯基础粉料分别与实施例1~实施例6的透明复配助剂混合,用双螺杆挤出机在200~220℃的筒体温度下进行熔融挤出造粒,得到实施例7~实施例12的无白点聚丙烯组合物树脂粒料。
其中,聚丙烯基础粉料为乙烯-丙烯无规共聚物粉料(东华能源公司制,PPRMT25),即乙烯含量为3.5%,在温度230℃、载荷为2.16kg条件下的熔融指数为25g/10min。
表2实施例7~实施例12聚丙烯组合物树脂的组分与质量
实施例13
采用实施例3中的透明复配助剂的组分质量和主要制备步骤制备透明复配助剂,其中,制备步骤的不同之处在于:
步骤(1)中圆盘孔径大小为6目,颗粒成型的粒径范围为2.5~3.5mm;
步骤(2)中将GMS与聚丙烯粉料投入双螺旋锥形混合搅拌机内混合并以50r/min的速度搅拌5min;然后与透明成核剂颗粒一起投入已恒温50℃的密炼机中,在100r/min的转速下密炼10min;将密炼机升温至恒温140℃,恒压80Pa,再按顺序依次投入主抗氧剂1010、吸酸剂CaSt和助抗氧剂168,混合均匀后在100r/min的转速下密炼15min至膏状;
步骤(3)中将密炼所得的膏状物加压1.5MPa送入单螺杆挤压机,在100℃的螺杆温度下挤出成条状;然后经切粒机切成粒径为2mm、长度为3mm的柱状颗粒。
采用制得的透明复配助剂以实施例9的组分质量及步骤制备得到聚丙烯组合物树脂。
实施例14
采用实施例3中的透明复配助剂的组分质量和主要制备步骤制备透明复配助剂,其中,制备步骤的不同之处在于:
步骤(1)中圆盘孔径大小为18目,颗粒成型的粒径范围为1~2mm;
步骤(2)中将GMS与聚丙烯粉料投入双螺旋锥形混合搅拌机内混合并以200r/min的速度搅拌30min;然后与透明成核剂颗粒一起投入已恒温80℃的密炼机中,在80r/min的转速下密炼5min;将密炼机升温至恒温100℃,恒压100Pa,再按顺序依次投入主抗氧剂1010、吸酸剂CaSt和助抗氧剂168,混合均匀后在80r/min的转速下密炼30min至膏状;
步骤(3)中将密炼所得的膏状物加压2MPa送入单螺杆挤压机,在130℃的螺杆温度下挤出成条状;然后经切粒机切成粒径为3mm、长度为7mm的柱状颗粒。
采用制得的透明复配助剂以实施例9的组分质量及步骤制备得到聚丙烯组合物树脂。
二、对比例样品制备
1、对比例1和对比例2-聚丙烯组合物树脂样品制备
采用表1中实施例3、实施例4的组分和质量制备透明复配助剂,制备步骤的不同之处在于:不进行步骤(1)中DMDBS的处理,步骤(2)中以DMDBS粉体取代透明成核剂投入密炼机,其它制备步骤相同。
采用制得的透明复配助剂以实施例9、实施例10的组分质量及步骤制备得到聚丙烯组合物树脂。
2、对比例3和对比例4-聚丙烯组合物树脂样品制备
按表3中的组分质量,采用实施例3、实施例4的制备步骤制备透明复配助剂,其中,步骤(2)中不添加透明乙烯-丙烯无规共聚物粉料载体,而是将GMS与透明成核剂一起直接投入密炼机中。
按表4中的组分质量,采用实施例9、实施例10中的制备步骤制备得到聚丙烯组合物树脂。
表3对比例3~对比例4中透明复配助剂的组分与质量
组分 | 对比例3 | 对比例4 |
主抗氧剂1010(kg) | 1.05 | 1.48 |
助抗氧剂168(kg) | 2.11 | 2.96 |
GMS(kg) | 0.53 | 0.93 |
吸酸剂CaSt(kg) | 1.05 | 0.93 |
成核剂DMDBS(kg) | 5.26 | 3.70 |
表4对比例3~对比例4中聚丙烯组合物树脂的组分与质量
组分 | 对比例3 | 对比例4 |
透明复配助剂(kg) | 0.38 | 0.54 |
聚丙烯基础粉料(kg) | 100 | 100 |
3、对比例5~对比例10-透明复配助剂样品制备
采用实施例1~实施例6的组分和质量制备透明复配助剂,制备步骤的不同之处在于:不进行步骤(2),步骤(3)中将所有组分混合投入单螺杆挤压机中,其它制备步骤相同,分别各自制备10kg的透明复配助剂。
4、对比例11和对比例12-聚丙烯组合物树脂样品制备
采用实施例2、实施例4的组分和质量制备透明复配助剂,制备步骤的不同之处在于:步骤(3)中在210℃的螺杆温度下挤出成条状,其它制备步骤相同。
采用制得的透明复配助剂以实施例9、实施例10的组分质量及步骤制备得到聚丙烯组合物树脂。
三、性能测试与评估
分别将以上实施例与对比例制成标准样片或样品,测定其光学、热学和外观等性能。测试项目和测试方法如下:
1、透光率和雾度:将实施例9、10和对比例1~4按照GB/T 2410-2008的标准分别在210℃、230℃的注塑温度下制备试样并测试,试样规格为(60mm*60mm*1mm),试样厚度为1mm。所得结果取五个试样的平均值,测试结果如表5所示。
2、白点评价:将上述透光率和雾度测试样品用作评价试样,在自然光下目视观察白点,计数并记录白点数量,所得结果取五个试样的平均值,并设为该试样的白点数N,根据所得结果,按以下三个等级进行分类评价:
√:白点数少于5个。
○:白点数为5~10个的范围。
х:白点数超过10个。
测试结果如表5所示。
3、透明复配助剂的种类和含量:先将实施例1~6、对比例5~10的透明复配助剂在230℃的温度下在压片机内分别按7.5cm*5.0cm*0.5mm(厚度)的尺寸进行压方片用于红外分析,按40mm(直径)*4mm(厚度)进行压圆片用于X荧光元素分析,然后按照红外光谱仪的分析方法分别测定聚丙烯样片中主抗氧剂1010、GMS、DMDBS的含量,按照x射线荧光光谱法分别测定聚丙烯样片中的磷元素、钙元素,继而测试助抗氧剂168、吸酸剂CaSt的含量。最后将透明复配助剂中的理论组分含量与实际测定的组分含量作对比并计算组分偏差,结果如表6所示。
4、多次挤出的黄色指数:将实施例8、10和对比例11~12在双螺杆挤出机中按210~230℃的螺杆温度进行三次挤出,测试熔融指数和黄色指数,熔融指数(MFR值)按GB/T3682-2018标准进行,黄色指数按HG/T3862-2006标准进行。测试结果如表7所示,表7中:-A、-B、-C、-D分别表示初始挤出、第1次挤出、第2次挤出、第3次挤出。
5、抗氧化能力(等温OIT):将实施例8、10和对比例11~12按照GB/T19466.6-2009标准在170℃下进行氧化诱导时间(等温OIT)的测定。测试结果如表8和图1所示,图1为制备的实施例10在进行差示扫描量热法(DSC)试验后的吸放热等温OIT曲线。
实施例13和14中制备的透明复配助剂及无白点聚丙烯组合物树脂在前述测试中的性能与实施例3中的透明复配助剂及实施例9中的无白点聚丙烯组合物树脂的性能表现一致,在此不再赘述。
表5实施例9~10与对比例1~4的测试结果
根据表5的结果可知:本发明通过对DMDBS进行表面修饰的增容处理并使用甲醇溶剂作为粘合载体,使颗粒化的成核剂分子的一端具有与聚丙烯结构相似的长脂肪链,两者很好地耦合缠接在一起,提高了成核剂与聚丙烯的相容性,实施例9~10与未经增容处理的成核剂粉体(对比例1~2)相比,透光率明显上升,雾度明显降低,尤其白点改善效果表现显著。
此外,本发明采用以GMS分散粘合的聚丙烯粉料作为载体(实施例9~10)与未采用聚丙烯粉料作为载体(对比例3~4)相比,透光率有所上升,雾度明显降低,白点也得到大幅改善,显示出非常优异的作为透明成核剂的性能。
表6实施例1~6与对比例5~10的测试结果
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根据表6的数据结果可知:通过本发明的方法制备的透明复配助剂产品中的实际组分含量与通过计算得出的理论组分含量的相对偏差均小于2.0%,而不通过预混合密炼均匀膏状化等分步制备步骤(对比例5~10)制备的透明复配助剂产品中的实际组分含量与通过计算得出的理论组分含量的相对偏差最高可达7.54%。因此本发明的透明复配助剂制备方法可实现各种助剂成分的完全混合均匀和未发生相互作用且保证了各组分的混合制备精度。
表7实施例8、10与对比例11~12的多次挤出结果
表8实施例8、10与对比例11~12的OIT结果
根据表7和表8的数据结果可知:与非聚丙烯的熔融状态下挤出造粒(对比例11、对比例12-210℃)相比,本发明的透明复配助剂仅在GMS和主抗氧剂的熔融状态下进行挤出造粒(实施例8、实施例10-120℃),多次挤出的熔融指数和黄色指数的变化都比较小,等温OIT时间(热分解时间)也相对较长。说明使用本发明的方法制备的透明复配助剂用于粒料的制备的情况下,不会消耗抗氧剂,从而保证了添加剂的寿命及效果,使抗氧化能力得到提升。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种透明复配助剂,其特征在于,包括以下重量份的组分:透明成核剂10.5~50份,主抗氧剂2~14.5份,助抗氧剂4.1~29.1份,吸酸剂1.9~17.8份,载体14.8~93.6份;
所述透明成核剂为经增容剂处理的1,3:2,4-二(3,4-二甲基亚苄基)山梨醇颗粒,所述透明成核剂中增容剂和1,3:2,4-二(3,4-二甲基亚苄基)山梨醇的质量比为1:1;所述增容剂为溶解于甲醇的聚山梨醇酯,所述增容剂中聚山梨醇酯的质量分数为5%以下;
所述载体为以单硬酯酸甘油酯分散粘合的聚丙烯粉料,所述单硬酯酸甘油酯的重量份为1.3~17.4份,所述聚丙烯粉料的重量份为13.5~76.2份;
所述透明复配助剂的制备方法包括:
将聚山梨醇酯溶解于甲醇中得到增容剂,将1,3:2,4-二(3,4-二甲基亚苄基)山梨醇与增容剂混合并超声处理,得到的混合料置于圆盘造粒机中进行加压挤出造粒,得到透明成核剂颗粒;
将单硬酯酸甘油酯和聚丙烯粉料充分混合得到载体,然后将载体与透明成核剂颗粒一起投入密炼机中进行密炼,将密炼机升温,再按顺序依次投入主抗氧剂、吸酸剂和助抗氧剂密炼至膏状,两次密炼的温度均低于150℃;
将密炼所得的膏状物加压送入单螺杆挤压机,在低于150℃的螺杆温度下挤压成条,然后经切粒、冷却和筛分,得到透明复配助剂。
2.根据权利要求1所述的透明复配助剂,其特征在于,所述聚山梨醇酯为吐温20、吐温40、吐温60和吐温80中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的透明复配助剂,其特征在于,所述吸酸剂为硬脂酸钙;所述主抗氧剂为抗氧剂1010,所述助抗氧剂为抗氧剂168或抗氧剂626,所述主抗氧剂和助抗氧剂的质量比为1:2。
4.根据权利要求1所述的透明复配助剂,其特征在于,所述聚丙烯粉料为未经熔融的透明乙烯-丙烯无规共聚物粉料,熔融指数为8~25g/10min,所述乙烯-丙烯无规共聚物中乙烯的含量为2%~4%。
5.一种权利要求1~4任一项所述的透明复配助剂的制备方法,其特征在于,包括:
将聚山梨醇酯溶解于甲醇中得到增容剂,将1,3:2,4-二(3,4-二甲基亚苄基)山梨醇与增容剂混合并超声处理,得到的混合料置于圆盘造粒机中进行加压挤出造粒,得到透明成核剂颗粒;
将单硬酯酸甘油酯和聚丙烯粉料充分混合得到载体,然后将载体与透明成核剂颗粒一起投入密炼机中进行密炼,将密炼机升温,再按顺序依次投入主抗氧剂、吸酸剂和助抗氧剂密炼至膏状,两次密炼的温度均低于150℃;
将密炼所得的膏状物加压送入单螺杆挤压机,在低于150℃的螺杆温度下挤压成条,然后经切粒、冷却和筛分,得到透明复配助剂。
6.根据权利要求5所述的透明复配助剂的制备方法,其特征在于,所述超声处理的具体方法包括:采用间歇式超声模式,每超声1s,间隔10s再进行下一次超声,总超声时间为10min,超声功率为800W。
7.根据权利要求5所述的透明复配助剂的制备方法,其特征在于,所述搅拌和密炼的具体方法包括:将单硬酯酸甘油酯和聚丙烯粉料在双螺旋锥形混合搅拌机内混合并以50~200r/min的速度搅拌30~45min;然后与透明成核剂颗粒一起投入已恒温50~80℃的密炼机中,在80~100r/min的转速下密炼5~10min;将密炼机升温至恒温100~140℃,恒压80~100Pa,再按顺序依次投入主抗氧剂、吸酸剂和助抗氧剂,混合均匀后在80~100r/min的转速下密炼15~30min至膏状。
8.根据权利要求5所述的透明复配助剂的制备方法,其特征在于,所述挤压成条、切粒、冷却和筛分的具体方法包括:将密炼所得的膏状物加压1.5~2MPa进入单螺杆挤压机,在100~130℃的螺杆温度下挤出成条状;然后经切粒机切成粒径为2~3mm、长度为3~7mm的柱状颗粒;将柱状颗粒投入振动流化床冷却机冷却至室温,然后在具有1.0~1.5mm的筛分网孔径尺寸的筛分系统中过筛。
9.一种无白点聚丙烯组合物树脂,其特征在于,包括以下重量份的组分:
聚丙烯基础粉料 100份,
透明复配助剂 0.4~1.6份;
所述聚丙烯基础粉料为乙烯-丙烯无规共聚物粉料,所述乙烯-丙烯无规共聚物中乙烯的含量为2%~4%,所述聚丙烯基础粉料在温度230℃、载荷2.16kg条件下的熔融指数为8-25g/10min;
所述透明复配助剂采用权利要求5~8任一项所述方法制备获得。
10.一种权利要求9所述的无白点聚丙烯组合物树脂的制备方法,其特征在于,包括:将聚丙烯基础粉料和透明复配助剂混合,用双螺杆挤出机在200~230℃的筒体温度下进行熔融挤出造粒,得到无白点聚丙烯组合物树脂粒料。
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