[發明專利]一種防紫外線抗老化聚丙烯母粒及其制造工藝

在審

• 申請號: 201910443430.3
• 申請日: 2019-05-27
• 公開（公告）號: CN110218388A
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 凌志榮
• 申請（專利權）人: 江蘇漢德納米材料科技有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L51/06;C08K13/02;C08K5/134;C08K5/526;C08K3/22;C08K5/07;C08J3/22;B29B7/00;B29B9/06;B29C48/92
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本發明公開了一種防紫外線抗老化聚丙烯母粒，該防紫外線抗老化聚丙烯母粒包含以下重量份組分：50～70份PP045粉體、8～15份抗老化劑、8～15份抗紫外線劑、1～3份交聯劑、1～3份分散劑；抗老化劑包括質量比為1:(0.6～1)的四[甲基?(3,5?二叔丁基?4?羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[(2,4?二叔丁基苯基)]亞磷酸酯；抗紫外線劑包括質量比為1:(0.8～1)的納米氧化鋅、二苯甲酮。本發明的防紫外線抗老化聚丙烯母粒具有材料強度高、抗老化性能好的優點。

技術領域

本發明涉及母粒材料制備技術領域，特別涉及一種防紫外線抗老化聚丙烯母粒及其制造工藝。

背景技術

母粒(英文名稱Masterbatches)全名塑料母粒，別名母料是20世紀80年代發展站起來的一種塑料加工助劑，它是由超量的化學助劑、載體樹脂和分散劑等所組成。母粒是指在塑料加工成型過程中，為了操作上的方便，將所需要的各種助劑、填料與少量載體樹脂先進行混合混煉，經過擠出機等設備計量、混合、熔融、擠出、切粒等加工過程制得的顆粒料，稱為母粒。母粒由載體樹脂、各種填料和各種助劑組成的。母粒中助劑的限度或填料的含量比實際塑料制品中的需要量要高數倍至十幾倍。在成型加工過程中，必須根據母粒中有關組分的含量和實際制品中需要加入的量，調節母粒與基體樹脂的配比。母粒通?？梢苑譃槠胀ㄌ畛淠噶?簡稱填充母粒)和功能性母粒，如色母粒、防霧滴母粒等。

傳統塑料母粒加工方法按工藝路線可分為兩輥開煉法、密煉法、擠出法三種，常用設備有雙輥機、單螺桿擠出機、雙螺桿擠出機、密煉機等混煉設備。

申請公布號為CN106700236A的中國專利公開了一種聚丙烯填充母粒及其制備方法，包括如下質量份組分：10～20份聚丙烯回料，2～6份聚丙烯接枝馬來酸酐，75～80份無機礦物填料，1.5～1.7份2,5-二甲基-2,5-雙(叔丁過氧基)己烷，0.5～1.0份抗氧化劑，1.5～3份潤滑劑。

以上聚丙烯填充母粒的制備工藝步驟為：

(1)將干燥處理后的聚丙烯回料、聚丙烯接枝馬來酸酐、抗氧化劑、潤滑劑按配方比例投入溫控高速混合機混合2～3min，混合機溫度為75～90℃，轉速設置為500～800rpm；

(2)在步驟(1)的混合料中加入無機礦物填料，在攪拌過程中均勻加入2,5-二甲基-2,5-雙(叔丁過氧基)己烷后，繼續攪拌混合10～15min，得到預混料；

(3)將預混料投入到L/D＝44:1的雙螺桿擠出機中，先預加熱2～4min，再經熔融、擠出、抽真空、風冷、切粒及干燥，即制得填充母料，其中雙螺桿擠出機溫度設置為：預融區140～155℃，第一熔融區190～200℃，第一高溫剪切區200～210℃，第二高溫剪切區210～220℃，第二熔融區200～210℃，出料口熔融溫區190～200℃；加工過程雙螺桿擠出機的轉速為300～500rpm。

該技術方案利用聚丙烯回料作為主要原材料來加工生產聚丙烯母粒，一定程度上節約了生產成本，并通過聚丙烯接枝馬來酸酐來增加聚丙烯與礦物填料的相容性，通過2,5-二甲基-2,5-雙(叔丁過氧基)己烷增加聚丙烯回料的交聯度、組合物熔融指數，但是在實際物料混合工序，設置高混機轉速500～800rpm，溫度75～90℃，混合2～3min，無法做到有效的均勻分散混合，從而影響填充母粒的結構強度及使用壽命；另一方面，單純靠添加少量的抗氧化劑起到的抗氧化老化效果有限，而母粒材料在使用時，有效減少紫外線等光致老化也是材料抗老化很重要的一方面。因此開發出一種各組分混合均一、能夠有效抗紫外線、抗老化的聚丙烯母粒十分必要。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的第一個目的在于提供一種防紫外線抗老化聚丙烯母粒，其具有材料強度高、抗老化性能好的優點。

本發明的第二個目的在于提供一種防紫外線抗老化聚丙烯母粒的制造工藝，其具有物料混合均勻，加工方法穩定、高效的優點。