[發明專利]一種高熱氧穩定性超高分子量聚丙烯材料的制備方法

在審

• 申請號: 202010022229.0
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111205553A
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發明（設計）人: 譚洪生;劉常衡;于英杰;邢本政;張國強;沈鵬輝;蓋群歧;曲鵬躍
• 申請（專利權）人: 山東清河化工科技有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08K5/00;C08K5/134;C08K5/372
• 代理公司: 濟南寶宸專利代理事務所(普通合伙) 37297
• 代理人: 荊向勇

本發明涉及超高分子量聚丙烯材料，尤其涉及一種高熱氧穩定性超高分子量聚丙烯材料及制備方法，通過助劑分散液促使超高分子量聚丙烯發生輕微溶脹，改善超高分子量聚丙烯材料的抗氧化性和熱穩定性，再通過加熱、加壓處理促使助劑充分浸潤超高分子量聚丙烯樹脂，所制備的高熱氧穩定性超高分子量聚丙烯材料的氧化誘導時間相對于超高分子量聚丙烯基體最大提高3倍，工藝簡單、成本低廉、設備要求低、適合大規模工業化生產。

技術領域

本發明涉及超高分子量聚丙烯材料，尤其涉及一種高熱氧穩定性超高分子量聚丙烯材料及制備方法。

背景技術

超高分子量聚丙烯(簡稱UHMWPP)，一般是指分子量100萬以上的聚丙烯。該材料具有優異的該材料具有優異的機械性能、耐磨性及較高的強度，是一種性能突出的熱塑性樹脂。然而聚丙烯材料在加工使用過程中，由于聚丙烯結構中存在對氧化敏感的叔碳原子，受到光、熱、氧的作用時會生成叔丁基過氧化氫，進而引起老化講解，導致機械性能的下降。因此，為了延緩聚丙烯材料的老化，增加其熱氧穩定性，通常會在聚丙烯材料中加入抗氧劑、穩定劑等加工助劑。

超高分子量聚丙烯加工性能極差，幾乎無法通過共混、擠出、造粒的方法去添加助劑以改善其物理機械性能。而普通的混合方法容易導致助劑堆積、分散不均等現象，很難有效改善其熱氧老化性能。

發明內容

基于上述技術背景，本發明提供了一種高熱氧穩定性超高分子量聚丙烯材料及制備方法，通過助劑分散液促使超高分子量聚丙烯發生輕微溶脹，改善超高分子量聚丙烯材料的抗氧化性和熱穩定性，再通過加熱、加壓處理促使助劑充分浸潤超高分子量聚丙烯樹脂，所制備的高熱氧穩定性超高分子量聚丙烯材料的氧化誘導時間相對于超高分子量聚丙烯基體最大提高3倍，工藝簡單、成本低廉、設備要求低、適合大規模工業化生產。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種高熱氧穩定性超高分子量聚丙烯材料的制備方法，將抗氧劑和穩定劑按照一定比例分散到有機溶劑中，得到助劑分散液，抗氧劑的功能是為了改善超高分子量聚丙烯材料的抗氧化性，穩定劑的功能是為了改善超高分子量聚丙烯材料的熱穩定性；

再將助劑分散液與超高分子量聚丙烯按照一定比例投入高速混料機加熱加壓攪拌混合，混合好的物料在蒸餾水中浸泡后，再經多次抽濾后烘干，制得所述高熱氧穩定性超高分子量聚丙烯材料；

助劑分散液目的是為了促使超高分子量聚丙烯發生輕微溶脹，對高速混料機進行加熱、加壓處理的目的是為了促使助劑充分浸潤超高分子量聚丙烯樹脂，改善超高分子量聚丙烯材料熱穩定性使用蒸餾水浸泡、抽濾是為了除去樣品中的有機溶劑成分，降低有機溶劑對超高分子量聚丙烯熱性能影響。

其中，所述超高分子量聚丙烯質量為助劑分散液質量的10-20％，優選為15％，所述抗氧劑包括主抗氧劑與輔抗氧劑，所述主抗氧劑與輔抗氧劑比例為1:1～2，所述主抗氧劑用量為有機溶劑質量的1-5％，優選為2.5％，所述輔抗氧劑為有機溶劑質量的1-5％，優選為2.5％，所述穩定劑用量為有機溶劑質量的0.5-2.5％，優選為1.5％；

進一步的，主抗氧劑為2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、3,5-二叔丁基-4-羥基苯基丙酸正十八醇酯、2,2’-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、四[甲基-(3.5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的一種，優選為四[甲基-(3.5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯；

進一步的，輔抗氧劑為硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸雙十八酯、亞磷酸三壬基苯基酯、亞磷酸(2.4-二叔丁基苯基)酯的一種，優選為亞磷酸(2.4-二叔丁基苯基)酯；

進一步的，所述穩定劑為液體鋇鋅復合穩定劑、液體鈣鋅復合穩定劑、液體鋇鎘鋅復合穩定劑中的一種或幾種，優選為液體鋇鋅復合穩定劑；

進一步的，所述有機溶劑為液體石蠟；