CN1322051C - 一种聚丙烯材料作为抗紫外光老化材料的用途 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种聚丙烯材料作为抗紫外光老化材料的用途，所述的聚丙烯材料通过在聚丙烯材料中添加β成核剂制备而成。通过添加β晶型成核剂使聚丙烯材料发生β晶型转变后，与α晶型聚丙烯相比经紫外线照射后，材料的力学性能保持率有大幅度提高，其通过β晶型转变的作用可以与添加紫外光稳定剂相当。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种聚丙烯材料作为抗紫外光老化材料的用途，属于高分子材料及其应用领域。
(二)背景技术
聚丙烯是一种产量大、用途广的通用塑料，其结晶结构可分为不同α、β、γ、δ和拟六方等五种晶型。其中单斜晶系的α晶型是最常见和最稳定的一种，目前商品化的聚丙烯基本都是α晶型。β晶型可以通过改变结晶过程的条件和加入β晶型成核剂的方法得到，但通过改变结晶过程的条件的方法不适合生产。近年来，随着β晶型成核剂研究的发展，使我们得到占总结晶度60-95％β晶型的聚丙烯成为可能，这也为β晶型聚丙烯的实际应用创造了条件。
人们对β晶型聚丙烯材料的研究在力学性能上的变化已有了较为全面的了解，如专利ZL00117339.1中采用稀土元素的G4-C28羧酸盐与C4-G28羧酸复配得到的β晶型成核剂可使聚丙烯冲击强度提高30％；专利ZL85100465采用有机二元酸和第二族碱土金属氧化物复配得到80-95％β晶型的聚丙烯可提高冲击强度，降低屈服强度。但对β晶型聚丙烯材料的耐紫外线性能的研究至今未见报道。
(三)发明内容
本发明目的在于提供一种聚丙烯材料作为抗紫外光老化材料的用途，所述的聚丙烯材料通过在聚丙烯材料中添加β成核剂制备而成。
所述的聚丙烯材料可以是均聚丙烯或共聚丙烯，适用于各种品级的聚丙烯。
所述的β成核剂如：取代苯酰胺类化合物、取代芳香酰胺类化合物、稀土元素的C4-C28羧酸盐类化合物、喹丫啶酮类还原染料、有机二元酸等。
所述的聚丙烯材料还可以选择添加有下列之一或一种以上任意组合的添加剂：抗氧化剂、紫外线吸收剂、颜料、填料、阻燃剂、抗静电剂。
将商品化任意牌号的聚丙烯树脂与一定量的β晶型成核剂混合，β晶型成核剂的用量可根据实际需要选择；将混合后的聚丙烯树脂进行熔融造粒，即得到具有β晶型的聚丙烯材料，应用该材料制得的产品比未经过晶型转变的普通α晶型聚丙烯产品具有更好的抗紫外光老化性能。
通过添加β晶型成核剂使聚丙烯材料发生β晶型转变后，与α晶型聚丙烯相比经紫外线照射后，材料的力学性能保持率有大幅度提高，其通过β晶型转变的作用可以与添加紫外光稳定剂相当。
(四)具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1
采用牌号F401的均聚丙烯1000克与山西化工研究院生产的TM-5β晶型成核剂5克份经高速混合机混合后通过双螺杆挤出机挤出造粒，造粒温度为180℃-220℃。造粒后的聚丙烯先在70℃的烘箱内干燥2个小时，再通过注射机注射成标准试样，注射温度为200℃。通过广角X衍射(WAXD)分析材料总结晶度为61.5％，其中β晶型占76.9％；而普通F401样品总结晶度为54.5％，其中β晶型占13.5％；将β晶型聚丙烯与普通F401放人紫外光老化箱中辐照两星期后，β晶型聚丙烯的拉伸强度和冲击强度的保持率分别为91.5％和30.6％，而普通F401的拉伸强度和冲击强度的保持率分别为77.3％和10.3％。
实施例2
采用牌号F401的均聚丙烯1000克，TM-5β成核剂5克，溴阻燃剂100克制备β晶型阻燃聚丙烯，与采用牌号F401的均聚丙烯1000克，溴阻燃剂100克的普通阻燃聚丙烯进行比较；制备过程为高速混合机混合后通过双螺杆挤出机挤出造粒，造粒温度为180℃-220℃。造粒后粒子的先在60℃的烘箱内干燥2个小时，再通过注射机注射成标准试样，注射温度为200℃。通过广角X衍射(WAXD)分析β晶型阻燃聚丙烯总结晶度为57％，其中β晶型占40％；而普通阻燃聚丙烯样品总结晶度为50.4％，无β晶型；将β晶型阻燃聚丙烯与普通阻燃聚丙烯放人紫外光老化箱中辐照两星期后，β晶型阻燃聚丙烯的拉伸强度和冲击强度的保持率分别为99.2％和69.7％，而普通阻燃聚丙烯的拉伸强度和冲击强度的保持率分别为95％和59.5％。
实施例3
采用牌号F401的均聚丙烯1000克与广东炜林纳功能材料有限公司生产的稀土β晶型成核剂WBG5克经高速混合机混合后通过双螺杆挤出机挤出造粒，造粒温度为180℃～220℃。造粒后的聚丙烯先在80℃的烘箱内干燥1.5个小时，再通过注射机注射成标准试样，注射温度为200℃。通过广角X衍射(WAXD)分析材料总结晶度为67％，其中β晶型占89％；而普通F401样品总结晶度为54.5％，其中β晶型占13.5％；将β晶型聚丙烯与普通F401放人紫外光老化箱中辐照两星期后，β晶型聚丙烯的拉伸强度和冲击强度的保持率分别为95.3％和41.3％，而普通F401的拉伸强度和冲击强度的保持率分别为77.3％和10.3％。
实施例4
采用牌号F401的均聚丙烯1000克， 稀土β晶型成核剂WBG5克，溴阻燃剂100克制备β晶型阻燃聚丙烯，与采用牌号F401的均聚丙烯1000克，溴阻燃剂100克的普通阻燃聚丙烯进行比较；制备过程为高速混合机混合后通过双螺杆挤出机挤出造粒，造粒温度为180℃-220℃。造粒后粒子的先在80℃的烘箱内干燥1.5个小时，再通过注射机注射成标准试样，注射温度为200℃。通过广角X衍射(WAXD)分析β晶型阻燃聚丙烯总结晶度为61.5％，其中β晶型占76.2％；；而普通阻燃聚丙烯样品总结晶度为50.4％，无β晶型；将β晶型阻燃聚丙烯与普通阻燃聚丙烯放人紫外光老化箱中辐照两星期后，β晶型阻燃聚丙烯的拉伸强度和冲击强度的保持率分别为99.4％和74.1％，而普通阻燃聚丙烯的拉伸强度和冲击强度的保持率分别为95％和59.5％。
Claims (4)
1、一种聚丙烯材料作为抗紫外光老化材料的用途，所述的聚丙烯材料通过在聚丙烯中添加β成核剂制备而成。
2、根据权利要求1所述的聚丙烯材料作为抗紫外光老化材料的用途，其特征在于所述的聚丙烯为均聚丙烯或共聚丙烯。
3、根据权利要求1所述的聚丙烯材料作为抗紫外光老化材料的用途，其特征在于所述的β成核剂为下列之一：取代苯酰胺类化合物、取代芳香酰胺类化合物、稀土元素的C4-C28羧酸盐类化合物、喹丫啶酮类还原染料、有机二元酸。
4、根据权利要求1所述的聚丙烯材料作为抗紫外光老化材料的用途，其特征在于所述的聚丙烯材料还添加有下列之一或一种以上任意组合的添加剂：抗氧化剂、紫外线吸收剂、颜料、填料、阻燃剂、抗静电剂。
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