TWI708804B - 抗紫外線高密度聚乙烯母粒及其產品 - Google Patents

抗紫外線高密度聚乙烯母粒及其產品 Download PDF

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本發明提供一種抗紫外線高密度聚乙烯母粒，所述抗紫外線高密度聚乙烯母粒按重量份數表示包括：聚乙烯複合材料1-50份；相容劑20-50份；潤滑劑0.1-10份；紫外線吸收劑27-35份。本發明的抗紫外線高密度聚乙烯母粒，經由在聚乙烯中添加相容劑、潤滑劑、紫外線吸收劑等組分進行組合處理，有效地使母粒中的紫外線吸收劑濃度最高達35%。在母粒的添加材料中，紫外線吸收劑的添加量為0.5%Wt，也滿足了食品塑膠的生產要求。

Description

抗紫外線高密度聚乙烯母粒及其產品
本發明涉及材料技術領域，具體而言，涉及一種抗紫外線高密度聚乙烯母粒及其產品。
高密度聚乙烯(HDPE)是一種由乙烯共聚生成的熱塑性聚烯烴，高密度聚乙烯(HDPE)為白色粉末或顆粒狀產品.無毒，無味，結晶度為80%~90%，軟化點為125~135℃，使用溫度可達100℃；硬度、拉伸強度和蠕變性優於低密度聚乙烯；耐磨性、電絕緣性、韌性及耐寒性較好；化學穩定性好，在室溫條件下，不溶於任何有機溶劑，耐酸、鹼和各種鹽類的腐蝕；薄膜對水蒸氣和空氣的滲透性小，吸水性低。然而，由於高密度聚乙烯(HDPE)的結晶結構，導致基材與紫外線吸收劑的相容性差，導致無法加工。並且，傳統的聚乙烯抗紫外線母粒，基材使用線性低密度聚乙烯(LLDPE)，影響基材本身的加工性能。此外，由於現階段紫外線吸收劑的濃度一般為10%Wt，需要添加量至少要到1%才能滿足抗紫外線的要求，根據日本、美國、法國、義大利許可該品用於接觸食品的聚烯烴塑膠中，最高用量為0.5%，用於其他與食品接觸 的塑膠，義大利規定的最高用量為0.2%，日本和法國為0.5%。因此，現階段的紫外線吸收劑無法滿足食品塑膠的生產要求。
有鑑於此，實有必要開發一種抗紫外線高密度聚乙烯母粒，解決現階段高密度聚乙烯(HDPE)與紫外線吸收劑的相容性差，以及紫外線吸收劑的添加量過高無法滿足食品塑膠的生產要求的問題。
因此，本發明的目的是提供一種抗紫外線高密度聚乙烯母粒，以解決現階段高密度聚乙烯(HDPE)與紫外線吸收劑的相容性差，以及紫外線吸收劑的添加量過高無法滿足食品塑膠的生產要求的問題。
為了達到上述目的，本發明的抗紫外線高密度聚乙烯母粒，其按重量份數表示包括：
Figure 108133635-A0305-02-0004-1
可選的，所述聚乙烯複合材料為低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)及高密度聚乙烯(HDPE)中的兩種或者兩種以上複合材料，所述聚乙烯複合材料的熔體質量流動速率在(190℃/2.16kg)5~40之間，結晶度在30%以下。
可選地，所述相容劑包括聚烯烴彈性體接枝馬來酸酐、聚烯烴彈性體接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、三元乙丙橡膠接枝馬來酸酐、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯 共聚物接枝馬來酸酐、苯乙烯-乙烯-丁烯共聚物接枝馬來酸酐、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物及乙烯-丙烯酸酯共聚物其中的多種複合材料。
可選的，所述潤滑劑包括脂肪酸類潤滑劑、烴類潤滑劑、脂肪醯胺類潤滑劑及有機矽潤滑劑中多種複合材料。
可選的，所述脂肪酸潤滑劑中包含飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、羥基脂肪酸、氧化脂肪酸、脂肪酸醇及脂肪酸酯中的一種或者多種複合材料。
可選的，所述烴類潤滑劑包括聚乙烯蠟、氯化聚乙烯蠟及氧化聚乙烯蠟中的一種或者多種複合材料。
可選的，所述脂肪醯胺類潤滑劑包括乙撐雙硬脂醯胺、脂肪酸醯胺及烷撐雙脂肪酸醯胺中的一種或者多種複合材料。
可選的，所述有機矽潤滑劑為聚矽氧烷，聚矽氧烷重量平均分子量在30萬-100萬之間，黏度在60000mPa．s-500000mPa．s之間。
可選的，所述紫外線吸收劑為苯甲酮類、苯並三唑類、受阻胺類其中的一種。
另外，本發明還提供一種產品，該產品為經所述抗紫外線高密度聚乙烯母粒成型後產生的產品，所述產品可應用於食品塑膠、電子產品外殼、工業用部件、電線、管材、薄膜、板材等。
相較於現有技術，本發明的一種抗紫外線高密度聚乙烯母粒，經由與聚乙烯複合材料、相容劑、潤滑劑、紫外線吸收劑等組分進行組合處理，有效地使母粒中的紫外線吸收劑濃度最高達35%，此時紫外線吸收劑的添加量為0.5%Wt，也滿足了食品塑膠的生產要求。
本發明提供的一種抗紫外線高密度聚乙烯母粒，其按重量份數表示，其包括：
聚乙烯複合材料1-50份，所述聚乙烯複合材料為低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)，聚乙烯-丁烯共聚乙烯(LLDPE)及高密度聚乙烯(HDPE)中的兩種或者兩種以上複合材料，所述聚乙烯複合材料的熔體質量流動速率在(190℃/2.16kg)5~40之間，結晶度在30%以下。
相容劑20-50份，所述相容劑包括聚烯烴彈性體接枝馬來酸酐、聚烯烴彈性體接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、三元乙丙橡膠接枝馬來酸酐、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝馬來酸酐、苯乙烯-乙烯-丁烯共聚物接枝馬來酸酐、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物及乙烯-丙烯酸酯共聚物其中的多種複合材料。
潤滑劑0.1-10份，所述潤滑劑包括脂肪酸類潤滑劑、烴類潤滑劑、脂肪醯胺類潤滑劑及有機矽潤滑劑中的多種複合材料，所述脂肪酸潤滑劑中包含飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、羥基脂肪酸、氧化脂肪酸、脂肪酸醇及脂肪酸酯中的一種或者多種複合材料，所述烴類潤滑劑包括聚乙烯蠟、氯化聚乙烯蠟及氧化聚乙烯蠟中的一種或者多種複合材料，所述脂肪醯胺類潤滑劑包括乙撐雙硬脂醯胺、脂肪酸醯胺及烷撐雙脂肪酸醯胺中的一種或者多種複合材料，所述有機矽潤滑劑為聚矽氧烷，聚矽氧烷重量平均分子量在30萬-100萬之間，黏度在60000mPa．s-500000mPa．s之間。
紫外線吸收劑27-35份，所述紫外線吸收劑為苯甲酮類、苯並三唑類、受阻胺類其中的一種。
為對本發明的目的、技術手段及技術功效有進一步的瞭解，現結合具體實施例說明如下。
[實施例1]
Figure 108133635-A0305-02-0007-2
先將高密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、三元乙丙橡膠接枝馬來酸酐、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙撐雙硬脂醯胺、聚矽氧烷、紫外線吸收劑UV-327攪拌預處理，再按比例將其分期稱量放置於高速混合機中做高速混合。然後將攪拌後的粉體及粒子取出，放入擠型機加工抽粒子。最後使粒子在二甲苯和二氯甲烷(溶劑比例1：1)溶解，稀釋100倍後，使用紫外線可見分光光度計測試紫外線吸收劑濃度。
[比較例1]
Figure 108133635-A0305-02-0007-3
Figure 108133635-A0305-02-0008-4
先將高密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、乙撐雙硬脂醯胺、聚矽氧烷、紫外線吸收劑UV-327拌預處理，再按比例將其分期稱量放置於高速混合機中做高速混合。然後將攪拌後的粉體及粒子取出，放入擠型機加工抽粒子。最後使粒子在二甲苯和二氯甲烷(溶劑比例1：1)溶解，稀釋100倍後，使用紫外線可見分光光度計測試紫外線吸收劑濃度。
[實施例2]
Figure 108133635-A0305-02-0008-5
先將高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝馬來酸酐、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚矽氧烷、紫外線吸收劑UV-327攪拌預處理，再按比例將其分期稱量放置於高速混合機中做高速混合。然後將攪拌後的粉體及粒子取出，放入擠型機加工抽粒子。最後使粒子在二甲苯和二氯甲烷(溶劑比例1：1)溶解，稀釋100倍後，使用紫外線可見分光光度計測試紫外線吸收劑濃度。
[比較例2]
Figure 108133635-A0305-02-0009-6
先將高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、乙撐雙硬脂醯胺、聚矽氧烷、紫外線吸收劑UV-327攪拌預處理，再按比例將其分期稱量放置於高速混合機中做高速混合。然後將攪拌後的粉體及粒子取出，放入擠型機加工抽粒子。最後使粒子在二甲苯和二氯甲烷(溶劑比例1：1)溶解，稀釋100倍後，使用紫外線可見分光光度計測試紫外線吸收劑濃度。
以上各實施例及比較例熔融擠出造粒後，然後將各實施例中的粒子在注塑機上注塑成型標準測試樣條，按紫外線可見分光光度計測試標準測試所得母粒的性能，測試結果如表1所示：
Figure 108133635-A0305-02-0009-7
經由將實施例1、實施例2與比較例1、比較例2作對比，可以得知：經由在母粒中加入相容劑，也即聚烯烴彈性體接枝馬來酸酐、聚烯烴彈性體接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、三元乙丙橡膠接枝馬來酸酐、苯乙烯-丁二烯-苯乙 烯共聚物接枝馬來酸酐、苯乙烯-乙烯-丁烯共聚物接枝馬來酸酐、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物及乙烯-丙烯酸酯共聚物其中的一種或多種複合材料的情況下，有效地使母粒中的紫外線吸收劑濃度最高達35%，滿足了母粒抗紫外線的要求，並且由於在母粒中紫外線吸收劑的添加量僅為0.5%Wt，也滿足了食品塑膠的生產要求。
本發明還提供一種產品，該產品為經所述抗紫外線高密度聚乙烯母粒成型後產生的產品，所述產品可應用於食品塑膠、電子產品外殼、工業用部件、電線、管材、薄膜、板材等。
需指出的是，本發明不限於上述實施方式，任何熟悉本專業的技術人員基於本發明技術方案對上述實施例所作的任何簡單修改，等同變化與修飾均落入本發明的保護範圍。

Claims (7)

  1. 一種抗紫外線高密度聚乙烯母粒，其特徵在於，按重量份數表示包括：聚乙烯複合材料，1-50份，其中所述聚乙烯複合材料包含高密度聚乙烯(HDPE)、以及低密度聚乙烯(LDPE)或線性低密度聚乙烯(LLDPE)的其中之一，其中所述高密度聚乙烯(HDPE)佔至少20份，所述聚乙烯複合材料的熔體質量流動速率在(190℃/2.16kg)5~40之間，結晶度在30%以下；相容劑，20-50份，其中所述相容劑包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，以及聚烯烴彈性體接枝馬來酸酐、聚烯烴彈性體接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、三元乙丙橡膠接枝馬來酸酐、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝馬來酸酐、以及苯乙烯-乙烯-丁烯共聚物接枝馬來酸酐中的至少其中之一；潤滑劑，0.1-10份；以及紫外線吸收劑，27-35份。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述的抗紫外線高密度聚乙烯母粒，其特徵在於，所述潤滑劑包括脂肪酸類潤滑劑、烴類潤滑劑、脂肪醯胺類潤滑劑及有機矽潤滑劑中的多種複合材料。
  3. 根據申請專利範圍第2項所述的抗紫外線高密度聚乙烯母粒，其特徵在於，所述脂肪酸潤滑劑中包含飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、羥基脂肪酸、氧化脂肪酸、脂肪酸醇及脂肪酸酯中的一種或者多種複合材料。
  4. 根據申請專利範圍第2項所述的抗紫外線高密度聚乙烯母粒，其特徵在於，所述烴類潤滑劑包括聚乙烯蠟、氯化聚乙烯蠟及氧化聚乙烯蠟中的一種或者多種複合材料。
  5. 根據申請專利範圍第2項所述的抗紫外線高密度聚乙烯母粒，其特徵在於，所述脂肪醯胺類潤滑劑包括乙撐雙硬脂醯胺、脂肪酸醯胺及烷撐雙脂肪酸醯胺中的一種或者多種複合材料。
  6. 根據申請專利範圍第2項所述的抗紫外線高密度聚乙烯母粒，其特徵在於，所述有機矽潤滑劑為聚矽氧烷，聚矽氧烷重量平均分子量在30萬-100萬之間，黏度在60000mPa．s-500000mPa．s之間。
  7. 根據申請專利範圍第1項所述的抗紫外線高密度聚乙烯母粒，其特徵在於，所述紫外線吸收劑為苯甲酮類、苯並三唑類、受阻胺類其中的一種。
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