一种聚丙烯用抗紫外色母粒及其制备工艺的制作方法

文档序号:17084949发布日期:2019-03-09 00:49阅读:157来源:国知局
本发明涉及高分子材料领域,具体涉及一种聚丙烯用抗紫外色母粒及其制备工艺。
背景技术
:目前,生产塑胶制品的着色方法主要有色粉着色、染色拉粒着色和色母粒着色三种方法。直接采用色粉着色时,着色非常简单,但其最大缺点是颜料在运输、仓储、称量、混合过程中会飞扬,产生污染,严重影响环境,并且容易产生色点、色差不易控制。染色拉粒着色是将塑胶原料和色粉混合后采用混炼设备如双螺杆挤出机进行熔融共混着色,与采用色粉着色相比,拉粒着色效果有了很大提高,但塑胶需经历两次加热,不仅提高了生产成本,而且在一定程度上损害了制品的机械性能。采用色母粒着色时,颜料经过预处理并均匀分散于载体树脂中,大大提高了颜料的分散性能和着色效率,具有操作简单、成本低廉、污染少等优点。色母粒主要组成为着色剂、载体、分散剂三部分,是把超常量的颜料均匀载附于树脂而制得的聚合物的复合物,其所选用的树脂对着色剂具有良好的润湿和分散作用,并且与被着色材料具有良好的相容性。但是所使用的色母粒产品结构单一、品种不全,还存在以下问题:1、抗紫外效果差;2、各种助剂的添加使聚丙烯的拉伸强度和冲击强度有较大降低;3、各组分之间以及使用时与基体材料的相容性差,导致其本身和着色产品的力学性能差,综合使用性能差;4、抗菌性能差,容易氧化,热稳定性差等。技术实现要素:有鉴于此,本发明的目的在于提供一种聚丙烯用抗紫外色母粒及制备工艺。本发明的聚丙烯用抗紫外色母粒抗紫外效果好;其他助剂的加入,对聚丙烯的拉伸强度和冲击强度影响不大,由于乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚烯烃弹性体的引入弥补了其他助剂的加入对聚丙烯拉伸强度和冲击强度的影响,而且本发明的聚丙烯用抗紫外色母粒中的各组分配比合理,相容性好,具有良好的综合性能;各组分之间以及使用时与基体材料的相容性好,其本身和着色产品的力学性能好,综合使用性能好;具良好的抗菌性能,抗氧化,热稳定性好等。为解决以上技术问题,本发明提供的技术方案是:一种聚丙烯用抗紫外色母粒,由以下重量份的原料制备而成:聚丙烯60~85份、乙烯-醋酸乙烯共聚物10~15份、聚烯烃弹性体7~11份、苯乙烯马来酸酐共聚物3~5份、硬脂酸锌1.5~3份、硬脂酸钙1.7~2.5份、颜料12~18份、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑0.35~0.85份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮0.2~0.4份、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.2~0.6份、硝酸银1.5~2.5份、双(2,4-二叔丁基苯基)丙酸]季戊四醇二亚磷酸酯3.5~6份、2,5二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷4~7份。本发明通过精选原料种类,并通过合理配比,制得本发明的聚丙烯用抗紫外色母粒,抗紫外效果好;其他助剂的加入,对聚丙烯的拉伸强度和冲击强度影响不大,由于乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚烯烃弹性体的引入弥补了其他助剂的加入对聚丙烯拉伸强度和冲击强度的影响,而且本发明的聚丙烯用抗紫外色母粒中的各组分配比合理,相容性好,具有良好的综合性能;各组分之间以及使用时与基体材料的相容性好,其本身和着色产品的力学性能好,综合使用性能好;具良好的抗菌性能,抗氧化,热稳定性好等。优选的,所述聚丙烯用抗紫外色母粒由以下重量份的原料制备而成:聚丙烯65~80份、乙烯-醋酸乙烯共聚物12~14份、聚烯烃弹性体8~10份、苯乙烯马来酸酐共聚物3.5~4.5份、硬脂酸锌1.8~2.3份、硬脂酸钙1.9~2.4份、颜料14~17份、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑0.45~0.8份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮0.25~0.35份、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.3~0.55份、硝酸银2~2.4份、双(2,4-二叔丁基苯基)丙酸]季戊四醇二亚磷酸酯4~5.5份、2,5二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷5~6份。更优选的,所述聚丙烯用抗紫外色母粒由以下重量份的原料制备而成:聚丙烯75份、乙烯-醋酸乙烯共聚物13份、聚烯烃弹性体9份、苯乙烯马来酸酐共聚物4份、硬脂酸锌2.2份、硬脂酸钙2.1份、颜料15.5份、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑0.55份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮0.3份、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.35份、硝酸银2.2份、双(2,4-二叔丁基苯基)丙酸]季戊四醇二亚磷酸酯4.5份、2,5二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷5.5份。优选的,所述苯乙烯马来酸酐共聚物数均分子量为5000~6000g/mol,马来酸酐含量为35~40%。优选的,所述2-(2’-羟基-3’,5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑与2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮的重量之和的重量比为1:1.1~1.3。优选的,所述颜料为有机颜料或无机颜料。更优选的,所述有机颜料为酞菁红、大分子黄和酞菁绿中的任意一种或多种。更优选的,所述无机颜料为钛白粉、氧化铁红和氧化铁黄中的任意一种或多种。本发明还提供一种聚丙烯用抗紫外色母粒的制备工艺,包括下列步骤:a、按照各原料的重量份数称取各原料;b、将步骤a所称取的各原料加入高速混合机中,经高速混合机混合均匀;c、将步骤b混合好的原料在双螺杆挤出机上挤出、水冷造粒,得到聚丙烯用抗紫外色母粒。优选的,所述双螺杆挤出机挤出时的螺杆温度依次分为6个区段,即一区190~200℃、二区185~195℃、三区200~210℃、四区195~205℃、五区200~205℃、六区200~210℃。本发明与现有技术相比,其详细说明如下:1、本发明通过精选原料种类,并通过合理配比,制得本发明的聚丙烯用抗紫外色母粒,抗紫外效果好;其他助剂的加入,对聚丙烯的拉伸强度和冲击强度影响不大,由于乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚烯烃弹性体的引入弥补了其他助剂的加入对聚丙烯拉伸强度和冲击强度的影响,而且本发明的聚丙烯用抗紫外色母粒中的各组分配比合理,相容性好,具有良好的综合性能;各组分之间以及使用时与基体材料的相容性好,其本身和着色产品的力学性能好,综合使用性能好;具良好的抗菌性能,抗氧化,热稳定性好等。2、本发明的聚丙烯用抗紫外色母粒中乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚烯烃弹性体的引入弥补了其他助剂的加入对聚丙烯拉伸强度和冲击强度的影响,而且本发明的聚丙烯用抗紫外色母粒中的各组分配比合理,相容性好,具有良好的综合性能。3、本发明的聚丙烯用抗紫外色母粒中引入了苯乙烯马来酸酐共聚物,进一步提高了各组分之间以及使用时与基体材料的相容性,使其本身和着色产品的力学性能好,综合使用性能好。4、本发明选用2-(2’-羟基-3’,5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮,并通过合理配比,保证了本发明的聚丙烯用抗紫外色母粒良好的抗紫外效果。5、本发明的聚丙烯用抗紫外色母粒中引入了硝酸银,并通过合理配比,与其他试剂相容性好,抗菌效果好,可用作制造符合抗菌要求的材料以及产品。6、本发明的聚丙烯用抗紫外色母粒中引入了双(2,4-二叔丁基苯基)丙酸]季戊四醇二亚磷酸酯,并通过合理配比,抗氧化性能好。7、本发明的聚丙烯用抗紫外色母粒中引入了2,5二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷,并通过合理配比,使本发明的聚丙烯用抗紫外色母粒容易降解,更环保。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点而不是对本发明专利要求的限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。实施例1:一种聚丙烯用抗紫外色母粒,由以下重量份的原料制备而成:聚丙烯60份、乙烯-醋酸乙烯共聚物10份、聚烯烃弹性体7份、苯乙烯马来酸酐共聚物3份、硬脂酸锌1.5份、硬脂酸钙1.7份、颜料12份、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑0.35份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮0.2份、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.2份、硝酸银1.5份、双(2,4-二叔丁基苯基)丙酸]季戊四醇二亚磷酸酯3.5份、2,5二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷4份。优选的,所述苯乙烯马来酸酐共聚物数均分子量为5000g/mol,马来酸酐含量为35%。优选的,所述颜料为有机颜料。更优选的,所述有机颜料为大分子黄和酞菁绿。本发明还提供一种聚丙烯用抗紫外色母粒的制备工艺,包括下列步骤:a、按照各原料的重量份数称取各原料;b、将步骤a所称取的各原料加入高速混合机中,经高速混合机混合均匀;c、将步骤b混合好的原料在双螺杆挤出机上挤出、水冷造粒,得到聚丙烯用抗紫外色母粒。优选的,所述双螺杆挤出机挤出时的螺杆温度依次分为6个区段,即一区190~200℃、二区185~195℃、三区200~210℃、四区195~205℃、五区200~205℃、六区200~210℃。实施例2:一种聚丙烯用抗紫外色母粒,所述聚丙烯用抗紫外色母粒由以下重量份的原料制备而成:聚丙烯80份、乙烯-醋酸乙烯共聚物14份、聚烯烃弹性体10份、苯乙烯马来酸酐共聚物4.5份、硬脂酸锌2.3份、硬脂酸钙2.4份、颜料17份、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑0.8份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮0.35份、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.55份、硝酸银2.4份、双(2,4-二叔丁基苯基)丙酸]季戊四醇二亚磷酸酯5.5份、2,5二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷6份。优选的,所述苯乙烯马来酸酐共聚物数均分子量为6000g/mol,马来酸酐含量为40%。优选的,所述颜料为无机颜料。更优选的,所述无机颜料为钛白粉。本发明还提供一种聚丙烯用抗紫外色母粒的制备工艺,包括下列步骤:a、按照各原料的重量份数称取各原料;b、将步骤a所称取的各原料加入高速混合机中,经高速混合机混合均匀;c、将步骤b混合好的原料在双螺杆挤出机上挤出、水冷造粒,得到聚丙烯用抗紫外色母粒。优选的,所述双螺杆挤出机挤出时的螺杆温度依次分为6个区段,即一区190~200℃、二区185~195℃、三区200~210℃、四区195~205℃、五区200~205℃、六区200~210℃。实施例3:一种聚丙烯用抗紫外色母粒,所述聚丙烯用抗紫外色母粒由以下重量份的原料制备而成:聚丙烯75份、乙烯-醋酸乙烯共聚物13份、聚烯烃弹性体9份、苯乙烯马来酸酐共聚物4份、硬脂酸锌2.2份、硬脂酸钙2.1份、颜料15.5份、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑0.55份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮0.3份、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.35份、硝酸银2.2份、双(2,4-二叔丁基苯基)丙酸]季戊四醇二亚磷酸酯4.5份、2,5二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷5.5份。优选的,所述苯乙烯马来酸酐共聚物数均分子量为5500g/mol,马来酸酐含量为37.5%。优选的,所述颜料为有机颜料。更优选的,所述有机颜料为酞菁红。本发明还提供一种聚丙烯用抗紫外色母粒的制备工艺,包括下列步骤:a、按照各原料的重量份数称取各原料;b、将步骤a所称取的各原料加入高速混合机中,经高速混合机混合均匀;c、将步骤b混合好的原料在双螺杆挤出机上挤出、水冷造粒,得到聚丙烯用抗紫外色母粒。优选的,所述双螺杆挤出机挤出时的螺杆温度依次分为6个区段,即一区190~200℃、二区185~195℃、三区200~210℃、四区195~205℃、五区200~205℃、六区200~210℃。对实施例1-3所得聚丙烯用抗紫外色母粒进行测试,结果如表1和表2所示。表1从上表1可以看出,本发明的聚丙烯用抗紫外色母粒具有以下优点:1、其他助剂的加入,对聚丙烯的拉伸强度和冲击强度影响不大,由于乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚烯烃弹性体的引入弥补了其他助剂的加入对聚丙烯拉伸强度和冲击强度的影响,而且本发明的聚丙烯用抗紫外色母粒中的各组分配比合理,相容性好,具有良好的综合性能;2、本发明的聚丙烯用抗紫外色母粒抗菌效果好,可用作制造符合抗菌要求的材料以及产品。表2测试项目测试标准0天5天10天15天实施例1gb/t3682-200815.2516.1218.6022.85实施例2gb/t3682-200815.8416.2518.6522.53实施例3gb/t3682-200815.5216.2018.5622.23纯聚丙烯gb/t3682-200812.2318.9525.0134.82表2为不同老化时间下本发明的聚丙烯用抗紫外色母粒以及纯聚丙烯的熔体流动速率,单位为g·(10min)-1。从上表2可以看出,随着老化时间的延长,本发明的聚丙烯用抗紫外色母粒的熔体流动速率增加缓慢,表明本发明的聚丙烯用抗紫外色母粒抗紫外效果好。以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出的是,上述优选实施方式不应视为对本发明的限制,本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本
技术领域
的普通技术人员来说,在不脱离本发明的精神和范围内,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页12
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