CN117106264A - 一种抗老化助剂组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗老化助剂组合物及其制备方法,包含以下原料:抗氧化剂、功能组合助剂、抗静电剂、相容剂、分散剂、树脂。与现有技术相比,本发明制备的抗老化助剂组合物中抗氧化剂、功能组合助剂、抗静电剂、相容剂和分散剂这些成分可以协同作用,应用在聚碳酸酯材料中,能提高聚碳酸酯材料的耐热性、抗紫外线性能和抗氧化性能,能够减缓材料老化的过程,并且能够提高材料的韧性和强度。

Description

一种抗老化助剂组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域,尤其涉及一种抗老化助剂组合物及其制备方法。
背景技术
现有技术中,抗聚碳酸酯(PC)老化助剂组合物,主要包括防老化助剂组合物,该组合物包括三种成分,分别是抗氧化剂、紫外线吸收剂和光稳定剂。该组合物能够有效地提高聚碳酸酯材料的耐候性和耐久性,延长材料的使用寿命。功能性防老化助剂组合物,该组合物包括抗氧化剂、紫外线吸收剂和增塑剂等成分,具有优异的抗氧化性能、紫外线稳定性和增塑效果,能够提高聚碳酸酯材料的韧性和强度,延长材料的使用寿命。高效抗老化助剂组合物,该组合物包括抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂和增塑剂等成分,能够有效地提高PC材料的耐候性、耐久性、抗氧化性能和增塑效果,同时还具有良好的分散性和稳定性。抗老化助剂复合物,该复合物包括抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂和增塑剂等成分,能够有效地提高聚碳酸酯材料的耐候性、耐久性、抗氧化性能和增塑效果,同时还具有一定的防火性能和耐化学性能。
但这些组合物在实际应用中仍然存在一些缺点,不同组合物的适用范围有限,对于聚碳酸酯材料抗老化效果不佳或无效。在聚碳酸酯中溶解性能差,不能均匀地分散在材料中,从而导致材料的性能不稳定,抗紫外和抗高温热老化效果低。
本发明针对这些组合物存在一些缺点和不足之处,作了进一步改进和优化。
发明专利申请CN116102785A公开了一种PC抗老化剂及其制备方法,涉及PC添加助剂技术领域;其中,该PC抗老化剂,以重量份数计,其原料组成包括:抗氧化剂8~17份、功能组合助剂2~5份、防黄剂0.1~0.5份、成核剂0.5~1.5份、防霉剂1~3份、分散剂10~15份和树脂40~45份。该PC抗老化剂与基质聚碳酸酯的相溶性好,热熔状态时能够有效分散在聚碳酸酯中,改善聚碳酸酯耐全天候老化,包括紫外光照射老化和热温度老化的情况。但是该发明制备的PC抗老化剂未添加有效的防老化助剂,依然存在抗紫外和热老化性能差的缺点。
发明内容
有鉴于现有技术中抗老化助剂组合物存在抗紫外和热老化性能差的缺点,本发明所要解决的技术问题是提供一种抗紫外和热老化性能好的抗老化助剂组合物及其制备方法。
为了实现上述发明目的,本发明采用了如下的技术方案:
一种抗老化助剂组合物,包含以下原料:抗氧化剂、功能组合助剂、抗静电剂、相容剂、分散剂、树脂。
优选的,所述抗老化助剂组合物,包含以下重量份原料:2~4份抗氧化剂、1~3份功能组合助剂、0.1~1份抗静电剂、0.5~1份相容剂、0.2~0.6份分散剂、50~70份树脂。
一种抗老化助剂组合物的制备方法如下:
步骤1、按照重量份称取各原料,将抗氧化剂、功能组合助剂、抗静电剂、相容剂、分散剂和树脂采用高混机混合,所述高速混合机的温度为50~60℃、转速为200~300rpm,得到混合物料;
步骤2、将步骤1中所得到的混合物料投入到双螺杆挤出机中,经双螺杆挤出机挤出、冷却、切粒,得到粒料;双螺杆挤出机挤出端温度为210~230℃,主机转速为50~150rpm,熔体压力为1~3MPa,出口压力为5~10MPa;
步骤3、将步骤2所得的粒料50~70℃烘干1~3h,得到抗老化助剂组合物。
所述抗氧化剂为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、叔丁基对苯二酚、二苯胺、对苯二胺中的至少一种。
所述抗静电剂为十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐、聚乙烯蜡接枝丙烯酸钠、十六醇硫酸酯甲盐中的至少一种。
所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯、硅烷偶联剂KH550中的至少一种。
所述分散剂为聚乙烯蜡、N,N'-亚乙基双硬脂酰胺、1-乙基-3-甲基氯化咪唑、二丁基二氯化锡、六甲基磷酰三胺中的至少一种。
所述树脂为POE树脂、聚苯乙烯、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物中的至少一种。
所述功能组合助剂的制备方法如下,以重量份计:
S1、将70~90份水加热至70~90℃,然后滴入预乳液,滴加速度为1~3mL/min,所述预乳液由4~6份甲基丙烯酸甲酯、0.5~2份过硫酸铵、1~3份十二烷基硫酸钠组成,100~300rpm搅拌反应30~50min,得到乳液;
S2、将4~6份二氧化钛加入70~90份水中,100~500rpm搅拌1~5h,得到分散体,将0.5~2份2,2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐加入到分散体中,100~300rpm搅拌反应10~30min,然后加入步骤S1制备的乳液,加热到60~70℃保持0.5~2h,加入0.5~1份聚乙二醇单辛基苯基醚,加热至60~80℃保持10~20min,再加热至75~85℃、100~500rpm搅拌10~30min,冷却至室温,加入0.3~0.8份3-三甲基硅氧基丙醇和0.4~0.8份十二烷基三甲氧基硅烷,在70~90℃保持0.5~3h,室温干燥20~30h,得到预处理物;
S3、将1~3份步骤S2制备的预处理物加入到150~250份0.4~0.6wt%十三氟辛基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中,加入5~15份水、0.5~1份2-氯乙基乙烯基醚、0.5~1份碳纳米管,室温下超声处理10~30min、超声功率为50~300W、超声频率为40~60kHz,100~500rpm搅拌5~15h后,在60~90℃下干燥,得到功能组合助剂。
本发明中抗氧化剂采用亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯,能够有效抑制聚碳酸酯材料在光、热等环境下的氧化反应,从而延长材料的使用寿命。
功能组合助剂具有空间稳定效应,由于疏水性和多尺度交联网状结构的协同作用,具有极强的拒水性和突出的自清洁和防污性能,可以有效地抵抗氧化性物质的渗透,减缓了老化速率,提高了聚碳酸酯材料的防紫外线性能和热稳定性。同时还具有良好的增塑效果,能够提高材料的韧性和强度,从而减缓聚碳酸酯材料老化的过程。
十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐是一种离子型表面活性剂,可以有效地提高聚碳酸酯材料的表面张力和分散性,从而增强聚碳酸酯材料的耐候性和耐久性。
分散剂可以提高混合物料的分散性和稳定性,避免材料因受力而发生变形或分层,从而保证抗老化助剂组合物在挤出和成型过程中的均匀性和稳定性。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
1)本发明中添加功能组合助剂制备成抗老化助剂组合物,应用在聚碳酸酯中显著提高了热稳定性,由于疏水性和多尺度交联网状结构的协同作用,具有极强的拒水性和突出的自清洁和防污性能,可以有效地抵抗氧化性物质的渗透,减缓了老化速率。
2)本发明中抗氧化剂、功能组合助剂、抗静电剂、相容剂和分散剂这些成分可以协同作用,应用在聚碳酸酯材料中,能提高聚碳酸酯材料的耐热性、抗紫外线性能和抗氧化性能,能够减缓材料老化的过程,并且能够提高材料的韧性和强度。
具体实施方式
主要物质来源:
聚苯乙烯:货号:3235,江苏清禾化工有限公司。
二氧化钛:晶型:金红石型,安徽科润纳米科技有限公司。
聚碳酸酯:江苏长富塑化有限公司,货号:2805。
聚乙二醇单辛基苯基醚:武汉克米克生物医药技术有限公司,型号:曲拉通X-100。
碳纳米管:徐州捷创新材料科技有限公司,细度:2nm,长度:1-2um。
马来酸酐接枝聚乙烯:广州市中杰化工科技有限公司,牌号:ZJ-900E。
实施例1
一种抗老化助剂组合物的制备方法如下:
步骤1、将3kg亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、1.5kg功能组合助剂、0.5kg十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐、0.8kg马来酸酐接枝聚乙烯、0.4kgN,N'-亚乙基双硬脂酰胺和60kg聚苯乙烯采用高混机混合,所述高速混合机的温度为55℃、转速为250rpm,得到混合物料;
步骤2、将步骤1中所得到的混合物料投入到双螺杆挤出机中,经双螺杆挤出机挤出、冷却、切粒,得到粒料;双螺杆挤出机挤出端温度为220℃,主机转速为100rpm,熔体压力为2MPa,出口压力为8MPa;
步骤3、将步骤2所得的粒料置于烘箱中,60℃烘干2h,得到抗老化助剂组合物。
所述功能组合助剂的制备方法如下:
S1、将80g水加热至80℃,然后滴入预乳液,滴加速度为2mL/min,所述预乳液由5g甲基丙烯酸甲酯、1g过硫酸铵、2g十二烷基硫酸钠组成,200rpm搅拌反应40min,得到乳液;
S2、将5g二氧化钛加入80g水中,300rpm搅拌3h,得到分散体,将1g 2,2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐加入到分散体中,200rpm搅拌反应20min,然后加入步骤S1制备的乳液,加热到65℃保持1h,加入0.8g聚乙二醇单辛基苯基醚,加热至70℃保持15min,再加热至82℃、200rpm搅拌20min,冷却至室温,加入0.5g 3-三甲基硅氧基丙醇和0.6g十二烷基三甲氧基硅烷,在80℃保持1h,室温干燥24h,得到预处理物;
S3、将2g步骤S2制备的预处理物加入到200g 0.5wt%十三氟辛基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中,加入10g水、0.8g 2-氯乙基乙烯基醚、0.7g碳纳米管,室温下300W超声处理20min、超声功率为200W、超声频率为50kHz,300rpm搅拌12h后,在80℃下干燥,得到功能组合助剂。
实施例2
一种抗老化助剂组合物的制备方法与实施例1基本相同,唯一区别仅仅在于:所述功能组合助剂的制备方法不同。
所述功能组合助剂的制备方法如下:
S1、将80g水加热至80℃,然后滴入预乳液,滴加速度为2mL/min,所述预乳液由5g甲基丙烯酸甲酯、1g过硫酸铵、2g十二烷基硫酸钠组成,200rpm搅拌反应40min,得到乳液;
S2、将5g二氧化钛加入80g水中,300rpm搅拌3h,得到分散体,将1g 2,2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐加入到分散体中,200rpm搅拌反应20min,然后加入步骤S1制备的乳液,加热到65℃保持1h,加入0.8g聚乙二醇单辛基苯基醚,加热至70℃保持15min,再加热至82℃、200rpm搅拌20min,冷却至室温,加入0.5g 3-三甲基硅氧基丙醇,在80℃保持1h,室温干燥24h,得到预处理物;
S3、将2g步骤S2制备的预处理物加入到200g 0.5wt%十三氟辛基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中,加入10g水、0.8g 2-氯乙基乙烯基醚、0.7g碳纳米管,室温下300W超声处理20min、超声功率为200W、超声频率为50kHz,300rpm搅拌12h后,在80℃下干燥,得到功能组合助剂。
实施例3
一种抗老化助剂组合物的制备方法与实施例1基本相同,唯一区别仅仅在于:所述功能组合助剂的制备方法不同。
所述功能组合助剂的制备方法如下:
S1、将80g水加热至80℃,然后滴入预乳液,滴加速度为2mL/min,所述预乳液由5g甲基丙烯酸甲酯、1g过硫酸铵、2g十二烷基硫酸钠组成,200rpm搅拌反应40min,得到乳液;
S2、将5g二氧化钛加入80g水中,300rpm搅拌3h,得到分散体,将1g 2,2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐加入到分散体中,200rpm搅拌反应20min,然后加入步骤S1制备的乳液,加热到65℃保持1h,加入0.8g聚乙二醇单辛基苯基醚,加热至70℃保持15min,再加热至82℃、200rpm搅拌20min,冷却至室温,加入0.5g 3-三甲基硅氧基丙醇和0.6g十二烷基三甲氧基硅烷,在80℃保持1h,室温干燥24h,得到预处理物;
S3、将2g步骤S2制备的预处理物加入到200g无水乙醇中,加入10g水、0.8g 2-氯乙基乙烯基醚、0.7g碳纳米管,室温下300W超声处理20min、超声功率为200W、超声频率为50kHz,300rpm搅拌12h后,在80℃下干燥,得到功能组合助剂。
实施例4
一种抗老化助剂组合物的制备方法与实施例1基本相同,唯一区别仅仅在于:所述功能组合助剂的制备方法不同。
所述功能组合助剂的制备方法如下:
S1、将80g水加热至80℃,然后滴入预乳液,滴加速度为2mL/min,所述预乳液由5g甲基丙烯酸甲酯、1g过硫酸铵、2g十二烷基硫酸钠组成,200rpm搅拌反应40min,得到乳液;
S2、将5g二氧化钛加入80g水中,300rpm搅拌3h,得到分散体,将1g 2,2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐加入到分散体中,200rpm搅拌反应20min,然后加入步骤S1制备的乳液,加热到65℃保持1h,加入0.8g聚乙二醇单辛基苯基醚,加热至70℃保持15min,再加热至82℃、200rpm搅拌20min,冷却至室温,加入0.5g 3-三甲基硅氧基丙醇和0.6g十二烷基三甲氧基硅烷,在80℃保持1h,室温干燥24h,得到预处理物;
S3、将2g步骤S2制备的预处理物加入到200g 0.5wt%十三氟辛基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中,加入10g水、0.8g 2-氯乙基乙烯基醚,室温下300W超声处理20min、超声功率为200W、超声频率为50kHz,300rpm搅拌12h后,在80℃下干燥,得到功能组合助剂。
对比例1
一种抗老化助剂组合物的制备方法与实施例1基本相同,唯一区别仅仅在于:所述功能组合助剂的制备方法不同。
所述功能组合助剂的制备方法如下:
S1、将80g水加热至80℃,然后滴入预乳液,滴加速度为2mL/min,所述预乳液由5g甲基丙烯酸甲酯、1g过硫酸铵、2g十二烷基硫酸钠组成,200rpm搅拌反应40min,得到乳液;
S2、将5g二氧化钛加入80g水中,300rpm搅拌3h,得到分散体,将1g 2,2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐加入到分散体中,200rpm搅拌反应20min,然后加入步骤S1制备的乳液,加热到65℃保持1h,加入0.8g聚乙二醇单辛基苯基醚,加热至70℃保持15min,再加热至82℃、200rpm搅拌20min,冷却至室温,加入0.5g 3-三甲基硅氧基丙醇,在80℃保持1h,室温干燥24h,得到预处理物;
S3、将2g步骤S2制备的预处理物加入到200g无水乙醇中,加入10g水、0.8g 2-氯乙基乙烯基醚,室温下300W超声处理20min、超声功率为200W、超声频率为50kHz,300rpm搅拌12h后,在80℃下干燥,得到功能组合助剂。
对比例2
一种抗老化助剂组合物的制备方法如下:
步骤1、将3kg亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、0.5kg十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐、0.8kg马来酸酐接枝聚乙烯、0.4kgN,N'-亚乙基双硬脂酰胺和60kg聚苯乙烯采用高混机混合,所述高速混合机的温度为55℃、转速为250rpm,得到混合物料;
步骤2、将步骤1中所得到的混合物料投入到双螺杆挤出机中,经双螺杆挤出机挤出、冷却、切粒,得到粒料;双螺杆挤出机挤出端温度为220℃,主机转速为100rpm,熔体压力为2MPa,出口压力为8MPa;
步骤3、将步骤2所得的粒料置于烘箱中,60℃烘干2h,得到抗老化助剂组合物。
测试例1
光老化测试
将聚碳酸酯粒料于烘箱中120℃干燥过夜,将干燥好的原料和改性二氧化钛按照质量比例称量,加入5wt%的抗老化助剂组合物在高速混合机中充分混合均匀。
将聚碳酸酯粒料与抗老化助剂组合物混合好之后,通过通过双螺杆挤出机溶融挤出,通过挤出机的加热和混炼,使固化原料变成均匀的粘性流体;按照常规挤出工艺挤出造粒,将挤出机挤出造粒后的共混物在烘箱中50℃干燥5h,采用注射机注塑按照GB/T1040.2-2022《塑料拉伸性能的测定第2部分:模塑和挤塑塑料的试验条件》加工成标准拉伸样条。
每组准备四个试样,将标准拉伸样条在50W紫外光下照射10天,照射过程在通风环境中。
拉伸性能测试:将老化前后试样置于试验机的两夹具中,使试样纵轴与上下夹具中心连线重合,保持一定的松紧度,使试样在夹具内不至于滑脱与断裂;开始拉伸测试,拉伸速率为30mm/min,直至试样断裂,从电脑中读取拉伸强度;
每组测试三次,取平均值,测试结果见表1。
表1:光老化测试结果
测试例2
湿热老化测试
将测试例1中制备的样条置于湿热老化试验箱内(GSJ-100B,上海苏盈试验仪器有限公司),在温度85℃、湿度85%条件下老化300h,然后采用测试例1的方法测试拉伸性能。
每组测试三次,取平均值,测试结果见表2。
表2:湿热老化测试结果
从测试例1~2的测试结果可以看出,实施例1的抗老化助剂组合物对于PC材料的光老化和湿热老化作用效果最好,可能原因在于本发明实施例1中将亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、功能组合助剂、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐、马来酸酐接枝聚乙烯、N,N'-亚乙基双硬脂酰胺和聚苯乙烯混合造粒,得到抗老化助剂组合物。所述功能组合助剂是将水加热,然后滴入由甲基丙烯酸甲酯、过硫酸铵、十二烷基硫酸钠组成的预乳液,搅拌反应,得到乳液;将二氧化钛加入水中搅拌得到分散体,将2,2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐加入到分散体中搅拌反应,然后加入乳液,加热,加入聚乙二醇单辛基苯基醚,加热,搅拌,冷却至室温,加入3-三甲基硅氧基丙醇和十二烷基三甲氧基硅烷,高温反应,干燥,得到预处理物;将预处理物加入到十三氟辛基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中,加入水、2-氯乙基乙烯基醚、碳纳米管,超声处理,搅拌,干燥,得到功能组合助剂。
乳液分子可以与二氧化钛颗粒表面的-OH基团形成氢键,由于乳液分子的有机部分之间的疏水相互作用而相互吸引,导致二氧化钛颗粒团聚。用十二烷基三甲氧基硅烷修饰二氧化钛颗粒后,团聚二氧化钛颗粒的尺寸减小,团聚减少。由于十二烷基三甲氧基硅烷自缩聚较低,在二氧化钛颗粒之间具有空间稳定效应。并且,二氧化钛颗粒的改性降低了聚碳酸酯的透明度,提高了聚碳酸酯材料的防紫外线性能和热稳定性
改性后的二氧化钛颗粒能通过降低聚合物中因热分解而形成的挥发性产物的渗透性,从而降低氧化反应的可能性,从而起到隔热隔氧的作用,进一步的,由于预处理物经十三氟辛基三甲氧基硅烷修饰后具有优异的疏水性,2-氯乙基乙烯基醚作为一种复杂而坚固的粘合剂,可以提高功能组合助剂与聚碳酸酯的结合能力,碳纳米管与预处理物有利于促进在聚碳酸酯内部的交联。功能组合助剂的加入增加了功能组合助剂与聚碳酸酯之间的相互作用,从而限制了聚碳酸酯链的迁移性,防止了聚碳酸酯中的链断裂,显著提高了聚碳酸酯的热稳定性。由于疏水性和多尺度交联网状结构的协同作用,具有极强的拒水性和突出的自清洁和防污性能,可以有效地抵抗氧化性物质的渗透,减缓了老化速率。

Claims (9)

1.一种抗老化助剂组合物,其特征在于,包含以下原料:抗氧化剂、功能组合助剂、抗静电剂、相容剂、分散剂、树脂。
2.如权利要求1所述的一种抗老化助剂组合物,其特征在于,包含以下重量份原料:2~4份抗氧化剂、1~3份功能组合助剂、0.1~1份抗静电剂、0.5~1份相容剂、0.2~0.6份分散剂、50~70份树脂。
3.如权利要求1或2所述的一种抗老化助剂组合物,其特征在于,所述抗氧化剂为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、叔丁基对苯二酚、二苯胺、对苯二胺中的至少一种。
4.如权利要求1或2所述的一种抗老化助剂组合物,其特征在于,所述抗静电剂为十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐、聚乙烯蜡接枝丙烯酸钠、十六醇硫酸酯甲盐中的至少一种。
5.如权利要求1或2所述的一种抗老化助剂组合物,其特征在于,所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯、硅烷偶联剂KH550中的至少一种。
6.如权利要求1或2所述的一种抗老化助剂组合物,其特征在于,所述分散剂为聚乙烯蜡、N,N'-亚乙基双硬脂酰胺、1-乙基-3-甲基氯化咪唑、二丁基二氯化锡、六甲基磷酰三胺中的至少一种。
7.如权利要求1或2所述的一种抗老化助剂组合物,其特征在于,所述树脂为POE树脂、聚苯乙烯、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物中的至少一种。
8.如权利要求1或2所述的一种抗老化助剂组合物,其特征在于,所述功能组合助剂的制备方法如下,以重量份计:
S1、将70~90份水加热至70~90℃,然后滴入预乳液,滴加速度为1~3mL/min,所述预乳液由4~6份甲基丙烯酸甲酯、0.5~2份过硫酸铵、1~3份十二烷基硫酸钠组成,100~300rpm搅拌反应30~50min,得到乳液;
S2、将4~6份二氧化钛加入70~90份水中,100~500rpm搅拌1~5h,得到分散体,将0.5~2份2,2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐加入到分散体中,100~300rpm搅拌反应10~30min,然后加入步骤S1制备的乳液,加热到60~70℃保持0.5~2h,加入0.5~1份聚乙二醇单辛基苯基醚,加热至60~80℃保持10~20min,再加热至75~85℃、100~500rpm搅拌10~30min,冷却至室温,加入0.3~0.8份3-三甲基硅氧基丙醇和0.4~0.8份十二烷基三甲氧基硅烷,在70~90℃保持0.5~3h,室温干燥20~30h,得到预处理物;
S3、将1~3份步骤S2制备的预处理物加入到150~250份0.4~0.6wt%十三氟辛基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中,加入5~15份水、0.5~1份2-氯乙基乙烯基醚、0.5~1份碳纳米管,室温下超声处理10~30min、超声功率为50~300W、超声频率为40~60kHz,100~500rpm搅拌5~15h后,在60~90℃下干燥,得到功能组合助剂。
9.一种制备如权利要求1~8任一项所述的抗老化助剂组合物的方法,其特征在于,制备方法如下:
步骤1、按照重量份称取各原料,将抗氧化剂、功能组合助剂、抗静电剂、相容剂、分散剂和树脂采用高混机混合,所述高速混合机的温度为50~60℃、转速为200~300rpm,得到混合物料;
步骤2、将步骤1中所得到的混合物料投入到双螺杆挤出机中,经双螺杆挤出机挤出、冷却、切粒,得到粒料;双螺杆挤出机挤出端温度为210~230℃,主机转速为50~150rpm,熔体压力为1~3MPa,出口压力为5~10MPa;
步骤3、将步骤2所得的粒料50~70℃烘干1~3h,得到抗老化助剂组合物。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1955218A (zh) * 2006-10-27 2007-05-02 四川大学 一种紫外光稳定剂的制备方法
CN108976755A (zh) * 2018-08-14 2018-12-11 界首市路虎车业有限公司 一种用硅烷化改性多壁碳纳米管制备耐紫外老化聚碳酸酯透明件的方法
CN116102785A (zh) * 2022-09-09 2023-05-12 四川创世新琰科技有限责任公司 一种pc抗老化剂及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1955218A (zh) * 2006-10-27 2007-05-02 四川大学 一种紫外光稳定剂的制备方法
CN108976755A (zh) * 2018-08-14 2018-12-11 界首市路虎车业有限公司 一种用硅烷化改性多壁碳纳米管制备耐紫外老化聚碳酸酯透明件的方法
CN116102785A (zh) * 2022-09-09 2023-05-12 四川创世新琰科技有限责任公司 一种pc抗老化剂及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张明龙,张琼妮: "八大工业国创新信息", 30 September 2011, 知识产权出版社, pages: 43 *
杨明娇: "PMMA/纳米TiO2复合粒子的制备及对POM、PC和PVC耐光老化性能研究", 中国博士学位论文全文数据库 (工程科技Ⅰ辑), no. 03, 15 March 2007 (2007-03-15), pages 22 - 23 *

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