[發明專利]仿生型抗氧化聚丙烯材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201911173661.3
• 申請日: 2019-11-26
• 公開（公告）號: CN110698767A
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發明（設計）人: 楊明濤;胡楊;盧海丹
• 申請（專利權）人: 宜春學院
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/14;C08L51/06;C08L79/04;C08K5/3417;B29B9/06;B29C48/92
• 代理公司: 36140 南昌市贛昌知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 劉鴻運

本發明公開了一種仿生型抗氧化聚丙烯材料及其制備方法。其是以多巴胺為原料制備聚多巴胺粒子，或以酪氨酸為原料制備黑色素粒子，將黑色素粒子或者聚多巴胺粒子和聚丙烯按0.1:100~10混合，滴加0.1%的石蠟，在電動攪拌機中高速攪拌5~10分鐘。混合物加入擠出機中，控制擠出機溫度分別設置為：160~180℃、170~190℃、180~200℃，超聲頻率為10~20kHz、超聲頻率0~400W，擠出造粒即得仿生型抗氧化劑聚丙烯樹脂，將粒料進一步加工成型得所需要的仿生型聚丙烯薄膜、片材、管材或纖維等材料。

技術領域

本發明涉及一種聚丙烯材料及制備的方法，特別是一種仿生型抗氧化聚丙烯材料及其制備方法。

背景技術

聚丙烯（PP）由于其無毒、無味、質輕、耐熱、耐溶劑及良好的機械性能和加工性，廣泛應用于紡織、包裝、交通、建筑等行業。但PP在紫外作用下非常容易斷鍵老化，從而使其分子量降低、使用壽命縮短，造成資源浪費，也限制了PP材料在室外環境中的應用如汽車工業、建筑行業等。因此制備出具有優異抗氧化性能的PP材料十分必要。

根據PP的氧化機理，提高PP的抗氧化性能，最便捷的解決方法即加入抗氧化劑，阻止PP大分子氧化鏈反應的過程的進行，即捕獲PP在光、熱、氧作用下產生的自由基。在工業生產中，通常加入合成類抗氧化劑，包括受阻酚類、硫磷類、金屬螯合抗氧化劑等，但這些合成化合物會對環境造成危害。隨著社會對環境保護的要求逐漸提高，綠色、無害抗氧化劑的發掘勢在必行。研究發現動植物中提取的番茄紅素、各種黃酮類化合物、木質素等對PP 具有不同程度的抗氧化效果。天然抗氧化劑綠色環保、避免了環境危害，但缺點在于這些提取物多為極性小分子物質，在PP中分散比較困難，且容易發生遷移到材料表面，導致抗氧化劑的長期效果大打折扣。

如中國專利公告號為CN 108690269 A，公開的《一種抗氧化聚丙烯及其制備方法》，其包括以下步驟：采用有機溶劑Ⅰ對枸杞進行萃取，得到枸杞抗氧劑；將所述枸杞抗氧劑、聚丙烯、輔助抗氧劑與有機溶劑Ⅱ混合，進行改性，得到聚丙烯初品；將所述聚丙烯初品與硬脂酸鹽混合，進行擠出、造粒，得到抗氧化聚丙烯。本發明采用的原料無毒無害，有機溶劑均可回收使用，有利于資源的節約；制備工藝簡單，易于操作，周期短。利用該發明提供的抗氧化聚丙烯一次擠出的MFR≤20g/10min，OIT≥21min；五次擠出的MFR≤31g/10min，OIT≥13min。較市售1010抗氧劑改性的聚丙烯產品具有更好的熱穩定性和加工穩定性。但是對枸杞植物進行提取一方面其植物的資源有限，大規模的工業化的使用是難以達到工業化應用要求的，另一方面采用上述工藝相對還是難以實現，在理論上有可行性，工業化的生產也不太現實。還有如中國專利公告為CN 106167578 A，公開的一種抗氧化聚丙烯材料，它是

由下述重量份的原料組成的：2，6-二叔丁基對甲酚0.4-1、聚丙烯100-130、雙酚A型環氧樹脂14-20、六水合硝酸鈷3-5、六水合硝酸鎳4-6、九水合硝酸鐵5-7、4，4-二氨基二苯基甲烷0.8-1、二硫化鉬7-9、硫酸鋁鉀1-2、乙撐雙硬脂酰胺0.6-1、單硬脂酸甘油單酯1-2、水合硼酸鋅3-5、鄰苯二甲酸酯3-4、石油磺酸鈣0.8-2、醇酸樹脂1-2。該方法加入的2，6二叔丁基對甲酚等可以有效的提高產成品的抗氧化性，形成致密而結實的炭層，可有效地中斷熱交換、阻止可燃性氣體的擴散和逸出并同時阻止氧氣向底部材料擴散，延緩聚合物材料的降解，從而發揮阻燃作用，但是其添加組分過多，且上述的無機鹽與重金屬化合物的使用對環境影響還是較大，產品的制備成本也較高等。

因此， 綜上所述，當前工業生產和文獻記載多采用傳統合成抗氧劑或小分子天然抗氧劑來提高聚丙烯的抗氧化性能，上述的抗氧化聚丙烯材料的產品一是可能會產生環境危害，或者是容易在聚合物內部發生遷移，產品效果不盡如人意，如何來提供一種具有抗氧化功能的聚丙烯材料產品，尤其是具有仿生型抗氧化聚丙烯材料，同時使用超聲輔助的制備方法，制備出仿生型抗氧化聚丙烯材料還尚未見諸報道。

發明內容