CN116535743A - 一种高刚性、高耐热性拉丝聚丙烯用树脂复合添加剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于聚丙稀添加剂领域，具体涉及一种高刚性、高耐热性拉丝聚丙烯高用树脂复合添加剂及其制备方法。该高刚性、高耐热性拉丝聚丙烯高用树脂复合添加剂，按重量份数计包括如下组分：抗氧剂1790：10‑40份；抗氧剂168：25‑60份；成核剂VP‑101B：1‑10份；硬脂酸钙：10‑40份；脱模剂FX‑9511：2.0‑8.0份。当该复合添加剂应用于高刚性、高耐热、高色泽稳定性的拉丝聚丙烯工业化产品时，其性能可达到高的弯曲模量、高的热变形温度及良好的长期色泽稳定性的要求。
Description
技术领域
本发明属于聚丙稀添加剂领域，具体涉及一种高刚性、高耐热性拉丝聚丙烯高用树脂复合添加剂及其制备方法。
背景技术
聚丙烯树脂因其具有密度低、强度高、价格低廉、无毒无臭等优点而得到了广泛的应用，是世界上增长速度最快的通用热塑性树脂之一。聚丙烯虽然属于结晶性塑料，但结晶不完全，结晶性聚丙烯的结晶区密度会高于非结晶区，因此结晶区的强度高于非结晶区，造成自动结晶，其产生的坏晶就不可能很均匀、很完全。因此，在受到外力时，不完全结晶的碎晶粒处首先被破坏，以致影响聚丙烯的整体强度，聚丙烯树脂刚性和耐热性也大为降低。
自1957年聚丙烯（PP）拉丝工业化生产开始，随着科学技术的进步和产业化水平的提高，PP拉丝生产技术得以迅速开发和创新，特别是差别拉丝的出现，使拉丝产业化发展呈现出广阔的发展前景。而做为适用于制作纺织纤维、编织袋、捆扎材料等的拉丝聚丙烯树脂，应该是一种结构规整的结晶聚合物，为无色、无味、无毒、无臭，质轻的热塑性塑料，优秀的拉丝聚丙烯树脂，除了其自身的性能外，还应具备有高刚性、高耐热性及产品色泽的稳定性。
提高拉丝聚丙烯树脂刚性和耐热性的方法可通过纤维增强、填充共混的方法，也可通过分子设计技术来达到提高聚丙烯规整度，也可在丙烯聚合时加入成核剂，并通过加入添加剂来提高拉丝聚丙烯刚性、耐热性及色泽稳定性。现有技术中，通常PP注塑料的添加剂主要为：酚类主抗氧剂、亚磷酸酯类辅助抗氧剂、除酸剂，所得拉丝PP树脂在应用过程中虽然满足高刚性、高耐热、高色泽稳定性的要求，但是其他部分指标达不到要求。
发明内容
为了解决现有技术中拉丝聚丙烯工业化产品达到高刚性、高耐热、高色泽稳定性，但其性能部分指标达不到要求的问题，本发明提供一种高刚性、高耐热性拉丝聚丙烯高用树脂复合添加剂及其制备方法。
目前我国对高刚性、高耐热、高色泽稳定性的拉丝聚丙烯工业化产品性能指标设定如下表所示。
表1 高刚性、高耐热、高色泽稳定性的拉丝聚丙烯工业化产品性能指标表。
然而现有的高刚性、高耐热、高色泽稳定性的拉丝聚丙烯工业化产品的性能却无法达到高的弯曲模量、高的热变形温度及良好的长期色泽稳定性的要求。
本发明通过复合添加剂的使用，使所得高耐热、高刚性领域的高结晶聚丙烯工业化产品的各项性能指标包均超过指标要求。
本发明用于高耐热、高刚性、高色泽稳定性领域的高结晶聚丙烯的复合添加剂的使用方法为，将其与聚丙烯原料粉料混匀后，造粒即可。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下。
一种高刚性、高耐热性拉丝聚丙烯高用树脂复合添加剂，按重量份数计包括如下组分：
抗氧剂1790：10-40份；抗氧剂168：25-60份；成核剂VP-101B：1-10份；硬脂酸钙：10-40份；脱模剂FX-9511：2.0-8.0份。
一种高刚性、高耐热性拉丝聚丙烯高用树脂复合添加剂的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤1、将抗氧剂1790、抗氧剂168加入到高混机内，在搅拌速度300转/分钟下，于室温高速混合搅拌2分钟，所得1#预混剂取出待用；
步骤2、将除酸剂硬脂酸钙、成核剂VP-101B及脱模剂FX-9511加入到高混机内，在搅拌速度300转/分钟下于室温下高速混合搅拌2分钟，所得2#预混剂取出待用；
步骤3、将1#预混剂、2#预混剂加入到高混机内，在搅拌速度300转/分钟下，于室温下高速混合搅拌2分钟，所得复合添加剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果为。
研究发现：传统方法抗氧化系统采用抗氧剂1010和抗氧剂168作为主辅抗氧剂保护聚丙烯，避免在加工过程中的氧化与降解起到了良好的抗氧化效果，但存在有在NOx（氮氧化物）存在时仍有十分敏感的气熏褪色性，从而影响了产品的长期稳定存在性。为了达到更为高效并长期的抗氧化稳定效果，复合添加剂中选择抗氧剂1790做为主抗氧剂，如此更为加强了产品的防老化及防变色效果；硬脂酸钙做为防酸剂，中和加工过程中聚丙烯中产生的酸性物质，以消除树脂中残留的催化剂对树脂颜色和稳定性的不良影响，同时具有润滑剂及提高塑料耐热性的效果；加入成核剂VP-101B，以提高聚丙烯树脂刚性和耐热性，它可使晶核的分布更加均匀，结晶更完美，受力更均匀，可提高PP的弯曲强度、弯曲模量等力学性能。同时，大量异相晶核的引入，提高了结晶的初始温度和结晶温度，结晶速度加快，所以材料的热变形温度显著提高。加入脱模剂FX-9511，从而达到了改善拉丝聚丙烯的加工性能，显著改善制品表面质量，提高制品的拉丝效果，增加产量、提高设备生产速度。在所形成的配方中，各添加剂相容性良好且易于造粒。
经实验表明：主抗氧剂1790与辅助抗氧剂168形成的抗氧化体系协同作用显著，高效地提高了聚丙烯体系的抗氧化性、加工稳定性及抗烟熏褪色性。抗氧剂体系与成核剂VP-101B的组合后，体系抗氧化效果进一步加强，同时提高了聚丙烯树脂刚性和耐热性，聚丙烯的冲击强度没有明显降低，而弯曲模量和热变形温度显著提高。成核剂VP-101B与硬酯酸钙的组合，提升了体系的耐热性能及润滑性能，整个添加剂体系促使制品断丝的缺陷得到有效的改善。
具体实施方式
以下公开本发明的一些实施例，本领域技术人员可以根据本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
原料：PP，T30S均聚聚丙烯粉（等规指数≥96％的高等规度聚丙烯）；抗氧剂1790，美国氰特精细化学品制造公司；抗氧剂168，辽宁鼎际得石化股份有限公司；硬脂酸钙：辽宁鼎际得石化股份有限公司众和分公司；成核剂VP-101B购自中石油北京化工研究院；加工助剂FX-9511购自美国3M公司。
复合添加剂的质量用量为均聚聚丙烯质量的1.5-4‰。
一种高刚性、高耐热性拉丝聚丙烯高用树脂复合添加剂的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤1、将抗氧剂1790、抗氧剂168加入到高混机内，在搅拌速度300转/分钟下，于室温高速混合搅拌2分钟，所得1#预混剂取出待用；
步骤2、将除酸剂硬脂酸钙、成核剂VP-101B及脱模剂FX-9511加入到高混机内，在搅拌速度300转/分钟下于室温下高速混合搅拌2分钟，所得2#预混剂取出待用；
步骤3、将1#预混剂、2#预混剂加入到高混机内，在搅拌速度300转/分钟下，于室温下高速混合搅拌2分钟，得到复合添加剂。
表2 实施例中用于高耐热、高刚性聚丙烯的复合添加剂的原料组成。
将上述各例所得高耐热、高刚性聚丙烯的复合添加剂用于均聚聚丙烯中，具体使用方法为将复合添加剂与聚丙烯粉料的原料混匀造料，所得性能如表3所示。
表3 各例子检测结果。
通过实施例1-3结果表明，当该复合添加剂应用于高刚性、高耐热、高色泽稳定性的拉丝聚丙烯工业化产品时，其性能可达到高的弯曲模量、高的热变形温度及良好的长期色泽稳定性的要求。
Claims (6)
1.一种高刚性、高耐热性拉丝聚丙烯高用树脂复合添加剂，其特征在于，按重量份数计包括如下组分：
抗氧剂1790：10-40份；抗氧剂168：25-60份；成核剂VP-101B：1-10份；硬脂酸钙：10-40份；脱模剂FX-9511：2.0-8.0份。
2.一种高刚性、高耐热性拉丝聚丙烯高用树脂复合添加剂，其特征在于，按重量份数计包括如下组分：
抗氧剂1790：28份；抗氧剂168：45份；成核剂VP-101B：2份；硬脂酸钙：22份；脱模剂FX-9511：3份。
3.一种高刚性、高耐热性拉丝聚丙烯高用树脂复合添加剂，其特征在于，按重量份数计包括如下组分：
抗氧剂1790：30份；抗氧剂168：40份；成核剂VP-101B：3份；硬脂酸钙：24.5份；脱模剂FX-9511：2.5份。
4.一种高刚性、高耐热性拉丝聚丙烯高用树脂复合添加剂，其特征在于，按重量份数计包括如下组分：
抗氧剂1790：25份；抗氧剂168：47份；成核剂VP-101B：4份；硬脂酸钙：22份；脱模剂FX-9511：2.0份。
5.根据权利要求1-4任一项所述的高刚性、高耐热性拉丝聚丙烯高用树脂复合添加剂得到的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
步骤1、将抗氧剂1790、抗氧剂168加入到高混机内混合搅拌，所得1#预混剂取出待用；
步骤2、将除酸剂硬脂酸钙、成核剂VP-101B及脱模剂FX-9511加入到高混机内混合搅拌，所得2#预混剂取出待用；
步骤3、将1#预混剂、2#预混剂加入到高混机内混合搅拌，所得复合添加剂。
6.根据权利要求5所述的高刚性、高耐热性拉丝聚丙烯高用树脂复合添加剂的制备方法，其特征在于，搅拌速度为300转/分钟，时间2分钟。
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| CN (1) | CN116535743A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101501138A (zh) * | 2006-06-14 | 2009-08-05 | 阿克马法国公司 | 基于无定形且透明的或具有非常低结晶度的聚酰胺及具有醚和酰胺单元的共聚酰胺的组合物 |
| US20150057398A1 (en) * | 2013-08-26 | 2015-02-26 | Ingenia Polymers, Inc. | Compacted pelletized additive blends containing a polymer carrier |
| CN112280167A (zh) * | 2020-09-28 | 2021-01-29 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种宽分子量分布耐热高刚性透明低收缩均聚聚丙烯树脂制备方法 |
| CN114933741A (zh) * | 2022-05-12 | 2022-08-23 | 江苏汉光实业股份有限公司 | 一种高刚高抗冲聚丙烯复合助剂及其制备方法 |
-
2023
- 2023-06-19 CN CN202310723980.7A patent/CN116535743A/zh active Pending
Patent Citations (4)
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