[發(fā)明專利]一種抗紫外線和耐高低溫沖擊的薄壁高長(zhǎng)徑比聚丙烯扎帶

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011390149.7
• 申請(qǐng)日: 2020-12-02
• 公開（公告）號(hào): CN114573910B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張洪生;賈翠麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 張家港綠洲新材料科技有限公司
• 主分類號(hào): C08L23/12
• 分類號(hào): C08L23/12;C08L53/00;C08L23/16;C08L9/00;C08L23/08;C08L53/02;C08L91/06;C08L23/06;C08K5/132;C08K5/3475;C08K5/05;C08K5/20;C08K5/3435;C08K5/349
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 向亞蘭

本發(fā)明公開了一種抗紫外線和耐高低溫沖擊的薄壁高長(zhǎng)徑比聚丙烯扎帶，其由聚丙烯組合物制成，聚丙烯組合物包括聚丙烯材料、潤(rùn)滑劑、成核劑、抗氧劑、復(fù)合紫外線吸收劑和增韌劑，復(fù)合紫外線吸收劑為選自苯酮類紫外線吸收劑、苯并三唑類紫外線吸收劑和氨基類紫外線吸收劑中的至少兩種；聚丙烯材料具有特定的熔融峰值溫度、熔融熱焓、結(jié)晶峰值溫度和結(jié)晶熱焓；本發(fā)明能夠兼具優(yōu)異的抗紫外線和耐高低溫沖擊性能，同時(shí)還可以改善聚丙烯相對(duì)于模具的流動(dòng)性，使得在有限的空間和時(shí)間內(nèi)快速充滿模具，進(jìn)而能夠做出薄壁高長(zhǎng)徑比的聚丙烯扎帶，外觀透明性好且脫扣力強(qiáng)，能夠適用于較惡劣的環(huán)境中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于聚合物材料及加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及薄壁高長(zhǎng)徑比的塑料制品，具體涉及一種抗紫外線和耐高低溫沖擊的薄壁高長(zhǎng)徑比聚丙烯扎帶。

背景技術(shù)

薄壁塑料成型技術(shù)是一個(gè)相對(duì)概念，行業(yè)內(nèi)的定義分為三種情況：(1)流動(dòng)長(zhǎng)度與厚度之比L/T，即從熔體進(jìn)入模具到熔體必須充填的型腔最遠(yuǎn)點(diǎn)的流動(dòng)長(zhǎng)度L與相應(yīng)平均壁厚T之比在100或者150以上的注塑為薄壁高長(zhǎng)徑比注塑；(2)所成型塑件的厚度小于1mm，同時(shí)塑件的投影面積在50cm²以上的注塑成型方法；(3)所成型塑件的壁厚小于1mm(或1.5mm)，或者t/d(塑件厚度t、塑件直徑d、針對(duì)圓盤型塑件)在0.05以下的注塑成型定義為薄壁注塑成型。

目前，國(guó)內(nèi)的薄壁塑料成型技術(shù)在食品容器、醫(yī)藥盒、化妝品、文具等領(lǐng)域中的應(yīng)用均屬于薄壁小長(zhǎng)徑比注塑成型。在薄壁高長(zhǎng)徑比注塑方面，由于薄壁高長(zhǎng)徑比注塑技術(shù)，不僅對(duì)設(shè)備和注塑工藝提出更高的要求，同時(shí)對(duì)原材料的高流動(dòng)性也提出了更高的要求，而薄壁小長(zhǎng)徑比注塑則對(duì)于原料的流動(dòng)性要求較低。薄壁高長(zhǎng)徑比塑料制品制造的典型案例是壁厚小且長(zhǎng)徑比大的扎帶制造。

聚丙烯是一種純碳鏈聚合物，既不含有極性基團(tuán)，也無(wú)化學(xué)活潑性基團(tuán)，具有許多優(yōu)良性能，如：比重輕、強(qiáng)度較好、耐磨性好、耐腐蝕、不吸濕等性能，使得聚丙烯產(chǎn)品在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用日益廣泛，例如薄壁高長(zhǎng)徑比的扎帶制品，目前應(yīng)用最廣泛的是尼龍6或尼龍66扎帶，因?yàn)槟猃?或尼龍66的強(qiáng)度以及耐候性等方面較好，但是尼龍6或尼龍66的成本相對(duì)較高，同時(shí)都具有一定的吸濕性(常溫下尼龍66的飽和吸水率達(dá)到4.6％，尼龍6的飽和吸水率超過8％，并且隨著溫度升高，尼龍吸水造成的制品性能劣化極其嚴(yán)重)，產(chǎn)品的力學(xué)性能受環(huán)境相對(duì)濕度的影響顯著，而聚丙烯不具有吸濕性(聚丙烯的飽和吸水率低于0.4％，制品性能幾乎不受環(huán)境濕度和溫度(在適用溫度范圍內(nèi))的影響)，在一些特定的應(yīng)用領(lǐng)域，聚丙烯比尼龍類產(chǎn)品更具有優(yōu)勢(shì)；另一方面，聚丙烯的價(jià)格比尼龍低，供應(yīng)受市場(chǎng)環(huán)境的沖擊小，價(jià)格穩(wěn)定，在民用領(lǐng)域具有顯著優(yōu)勢(shì)，因此，若采用聚丙烯材料制成聚丙烯扎帶將有望部分取代尼龍6或尼龍66扎帶在一些領(lǐng)域上的應(yīng)用。

但是，在化學(xué)結(jié)構(gòu)上，聚丙烯鏈段中包含大量的叔碳原子，在光照條件下，特別是紫外線照射條件下，聚丙烯易發(fā)生光氧化降解，造成高分子鏈段斷裂，力學(xué)性能變差。錢欣等人(阻燃材料與技術(shù)，2006年第二期)的研究表明，將聚丙烯置于試驗(yàn)箱中，熒光紫外燈功率為320W，紫外線波長(zhǎng)280～400nm，試驗(yàn)箱溫度60℃，每間隔4小時(shí)對(duì)聚丙烯樣品進(jìn)行照射，照射時(shí)間為4小時(shí)，試驗(yàn)進(jìn)行250小時(shí)后，聚丙烯的拉伸強(qiáng)度從初始的35.6MPa，下降到31.4MPa。余劍英等人(材料研究學(xué)報(bào)，第13卷第5期)的研究表明，經(jīng)紫外線輻照后，聚丙烯發(fā)生快速光氧化，輻射24小時(shí)，界面上被氧化的碳原子占總碳原子數(shù)的15.96％，輻射72小時(shí)和120小時(shí)，被氧化的碳原子分別達(dá)到31.22％和50.58％。在輻照24小時(shí)，所引入的含氧基團(tuán)主要為單鍵氧(C-O-C、C-OH)，隨著輻照時(shí)間的延長(zhǎng)，以羰基、羧基形式存在的雙鍵氧比例明顯增加。而扎帶在使用過程中，不可避免地會(huì)遭遇各種不同工況，如在戶外使用時(shí)，產(chǎn)品會(huì)面臨紫外線的輻照；參見上述所述，現(xiàn)有的聚丙烯塑料由于其特殊結(jié)構(gòu)，抗紫外線性能和力學(xué)性能達(dá)不到特殊情況需求，進(jìn)而產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，從而影響了聚丙烯制成的扎帶的性能。