聚丙烯類樹脂抗靜電防老化的白色母粒及製備方法
2023-06-17 16:30:06 1
專利名稱：聚丙烯類樹脂抗靜電防老化的白色母粒及製備方法
技術領域：
本發明涉及塑料著色技術領域，特別是涉及一種專用於聚丙烯類樹脂抗靜電防老化的白色母粒及製備方法。
背景技術：
聚丙烯(PP)具有原料來源豐富，價格便宜，易於成型加工，具有較好的剛性和優良的力學性能，並且耐熱、耐化學性，綜合性能優良，無毒，可循環使用等優點，被廣泛用於汽車工業、家用電器、工業配套材料、包裝、辦公用品、醫療用品和日用品等行業，已成為通用塑料發展最快的品種。在白色塑料產品特別是白色家電中，一次成型的聚丙烯外裝飾件比傳統的金屬外裝飾件更節能更省材。而聚丙烯具有很高的電絕緣性，表面電阻高達1016-1017Ω ·_。這種優異電絕緣性，使聚丙烯製品在生產、運輸和使用中產生靜電積累，對白色塑料產品特別是白色家電造成吸塵汙染，影響外觀裝飾性能。甚至產生電擊、火花放電導致爆炸等嚴重事故。聚丙烯分子的叔氫原子極易被熱氧老化和光氧老化，聚丙烯是所有聚烯烴中最容易老化的品種，老化導致著色樹脂的變色和失光。聚氧乙烯醚也是極易降解老化的聚合物， 降解產生環氧乙烷從表面揮發逸出，降低表面對水的吸收能力，使表面電阻上升，喪失抗靜電性。聚丙烯分子的非極性特徵使其表面自由能和表面張力較低，是一種典型的親油性材料。這一特點使得其與極性聚合物和無機填料相容性差，吸水性差，難於粘結，染色難。目前，聚丙烯塑料的生產方法是在需要著色時使用單一色母粒著色，需要抗靜電性能時添加單一抗靜電母粒賦予抗靜電性能，需要耐老化性能時添加單一的熱穩定劑母粒、光穩定劑母粒、抗氧劑母粒來使體系穩定化。添加單一母粒的方法使得在對聚丙烯樹脂綜合性能具有較高要求的時候需要使用大量的載體樹脂，並且由此帶來加工過程中抗氧劑消耗量高，下遊成型加工的組分多，工藝複雜等缺點。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術的上述不足而提供一種專用於聚丙烯類樹脂抗靜電防老化的白色母粒及製備方法。本發明的技術方案是一種聚丙烯類樹脂抗靜電防老化的白色母粒，其各組分的重量百分比為抗靜電劑8 12% ；相容劑1 3% ；防老化劑8 12% ；顏料10 14% ； 分散潤滑劑4 8% ；載體樹脂51 69%。所述抗靜電劑為十八胺聚氧乙烯(2)醚，或者是十二胺聚氧乙烯⑵醚，或者是十八胺聚氧乙烯⑵醚和十二胺聚氧乙烯⑵醚混合物。十八胺聚氧乙烯⑵醚和十二胺聚氧乙烯(2)醚是一種非離孑型表面活性劑，脂肪烴端伸向內部，聚氧乙烯O)醚端伸向空氣，在表面吸附水分孑形成導電層可降低體系表面電阻，達到抗靜電的效果。所述相容劑為聚丙烯接枝馬來酸酐，或者是聚乙烯接枝馬來酸酐，或者是聚丙烯接枝馬來酸酐和聚乙烯接枝馬來酸酐混合物。其接枝率為0. 5 1. 5%，相容於載體樹脂與抗靜電劑或防老劑之間，偶聯於載體樹脂與無機顏料之間，調節抗靜電劑向表面遷移速率。所述顏料為金紅石型鈦白粉，或者是金紅石型鈦白粉與納米級硫酸鋇混合物。在金紅石型鈦白粉與納米級硫酸鋇混合物中，納米級硫酸鋇不超過20%。其功能作為染色用， 更換顏料體系可得到一系列不同顏色的母粒。所述分散潤滑劑為聚乙烯蠟，或者是雙乙撐硬脂酸醯胺，或者是聚乙烯蠟與雙乙撐硬脂酸醯胺混合物。分散潤滑劑起分散作用，且具備內外潤滑和脫膜作用。所述載體樹脂為聚丙烯或線性低密聚乙烯或低密度聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯酯共聚樹脂或者是上述幾種樹脂的組合。熔融指數3 40g/10min，即溫度230°C，壓力0. 304 MPa，加入這種同類或類似載體樹脂的色母粒不會影響聚丙烯塑料製品的綜合性能。所述防老劑由抗氧劑1010或者是抗氧劑225、抗氧劑1076、輔助抗氧劑DSTP和光穩定劑UV-327組成，其各組分的重量百分比為抗氧劑1010或者是抗氧劑225 20 40% ；抗氧劑1076 10 30% ；輔助抗氧劑DSTP 10 30% ；光穩定劑UV-327 20 40%。老化過程主要是光氧老化和熱氧老化，是自由基反應歷程。光穩定劑UV-327吸收紫外線，減少自由基的產生，抗氧劑1076、抗氧劑1010或抗氧劑225終止自由基鏈反應，輔助抗氧劑DSTP分解氧化反應產生的過氧化物，光穩定劑和抗氧劑輔助及抗氧劑之間具有良好的協同效益，能有效地防止聚丙烯樹脂和脂肪胺聚氧乙烯(2)醚的老化。本發明還提供了一種聚丙烯類樹脂抗靜電防老化的白色母粒的製備方法，其製備方法如下
先將防老化劑、顏料、分散潤滑劑和載體樹脂加入高速混合器混合10-30分鐘，再加入抗靜電劑和相容劑攪拌10-20分鐘，然後將混合料加入雙螺杆擠出機擠出，經冷卻烘乾切粒包裝成所需母粒。本發明與現有技術相比具有如下特點
本發明提供的聚丙烯類樹脂抗靜電防老化的白色母粒集抗靜電、防老化、著色於一體， 使著色聚丙烯樹脂保持不變色、不失光、永久抗靜電的特徵。滿足了白色塑料產品特別是白色家電一次成型聚丙烯外裝飾件的著色、保色、保光和防灰塵汙染要求。同時還具備載體樹脂用量少、母粒成型抗氧劑消耗低、下遊材料成型加工工藝加料簡單的特徵。可廣泛適用聚丙烯類樹脂的著色。
具體實施例方式實施例一、製備IOOKg聚丙烯樹脂的抗靜電防老化的白色母粒，各組分的重量為 十八胺聚氧乙烯(2)醚10kg ；聚丙烯接枝馬來酸酐共聚物2kg ；抗氧劑1010 :3kg ；抗氧劑 1076 :2kg ；輔助抗氧劑DSTP :2kg ；光穩定劑UV-327 :3kg ；金紅石型鈦白粉:12kg ；雙乙撐硬脂酸醯胺3kg ；聚乙烯蠟3kg ；線性低密聚乙烯60kg。其製備方法如下
先將抗氧劑1010、抗氧劑1076、輔助抗氧劑DSTP、光穩定劑UV-327、金紅石型鈦白粉、 雙乙撐硬脂酸醯胺、聚乙烯蠟和線性低密度聚乙烯樹脂加入高速混合器混合10-30分鐘， 再加入十八胺聚氧乙烯(2)醚和聚丙烯接枝馬來酸酐共聚物攪拌10-20分鐘，然後將混合料加入雙螺杆擠出機擠出，經冷卻烘乾切粒包裝成所需母粒。
聚丙烯塑料樣板的成型及測試
將聚丙烯類樹脂抗靜電防老化的白色母粒和基體聚丙烯樹脂母粒按1 :9混合擠出成板，按GB1410-89《固體絕緣材料體積電阻率和表面電阻率試驗方法》，用高阻計測得表面電阻係數為0. 6 X 109，室內貯存90天後表面電阻為0. 9X 109。按GB/T164222. 2進行加速老化試驗，變色評級按GB250-84《評定變色用灰色樣卡》進行，失光評級按GB/T1766-95《色漆和清漆塗層老化評級方法》4. 1 (光澤值的變化)進行，熱老化100°C XlOOh，表面電阻係數為1.55X 109。變色評級為色牢度4-5級。失光評級為1級。氙燈老化500h，表面電阻係數為1.37X 109。變色評級為色牢度4-5級。失光評級為1級。實施例二、製備IOOKg聚丙烯樹脂的抗靜電防老化的白色母粒，各組分的重量為十二胺聚氧乙烯(2)醚10kg ；聚丙烯接枝馬來酸酐共聚物2kg ；抗氧劑225 :3kg ；抗氧劑1076 :2kg ；輔助抗氧劑DSTP :2kg ；光穩定劑UV-327 :3kg ；金紅石型鈦白粉:10kg ；納米硫酸鋇2kg ；雙乙撐硬脂酸醯胺3kg ；聚乙烯蠟3kg ；線性低密聚乙烯60kg。其製備方法如下
先將抗氧劑225、抗氧劑1076、輔助抗氧劑DSTP、光穩定劑UV-327、金紅石型鈦白粉、 納米硫酸鋇、雙乙撐硬脂酸醯胺、聚乙烯蠟和線性低密度聚乙烯樹脂加入高速混合器混合 10-30分鐘，再加入十二胺聚氧乙烯(2)醚和聚丙烯接枝馬來酸酐共聚物攪拌10-20分鐘， 然後將混合料加入雙螺杆擠出機擠出，經冷卻烘乾切粒包裝成所需母粒。聚丙烯塑料樣板的成型及測試
將聚丙烯類樹脂抗靜電防老化的白色母粒和基體聚丙烯樹脂母粒按1 :9混合擠出成板，按GB1410-89《固體絕緣材料體積電阻率和表面電阻率試驗方法》，用高阻計測得表面電阻係數為0. 15 X 109，室內貯存90天後表面電阻為0. 5X 109。按GB/T164222. 2進行加速老化試驗，變色評級按GB250-84《評定變色用灰色樣卡》進行，失光評級按GB/T1766-95《色漆和清漆塗層老化評級方法》4. 1 (光澤值的變化)進行，熱老化100°C XlOOh，表面電阻係數為1.2X109。變色評級為色牢度4-5級。失光評級為1級。氙燈老化500h，表面電阻係數為0. 9X 109。變色評級為色牢度4-5級。失光評級為1級。
權利要求
1.一種聚丙烯類樹脂抗靜電防老化的白色母粒，其特徵是其各組分的重量百分比為抗靜電劑8 12% ；相容劑1 3% ；防老化劑8 12% ；顏料10 14% ；分散潤滑劑 4 8% ；載體樹脂51 69% ；所述抗靜電劑為十八胺聚氧乙烯( 醚，或者是十二胺聚氧乙烯( 醚，或者是十八胺聚氧乙烯( 醚和十二胺聚氧乙烯( 醚混合物；所述相容劑為聚丙烯接枝馬來酸酐，或者是聚乙烯接枝馬來酸酐，或者是聚丙烯接枝馬來酸酐和聚乙烯接枝馬來酸酐混合物，其接枝率為0. 5 1. 5%，相容於載體樹脂與抗靜電劑和防老劑之間，偶聯於載體樹脂與無機顏料之間；所述顏料為金紅石型鈦白粉，或者是金紅石型鈦白粉與納米級硫酸鋇混合物，在金紅石型鈦白粉與納米級硫酸鋇混合物中，納米級硫酸鋇不超過20% ；所述分散潤滑劑為聚乙烯蠟，或者是雙乙撐硬脂酸醯胺，或者是聚乙烯蠟與雙乙撐硬脂酸醯胺混合物；所述載體樹脂為聚丙烯或線性低密聚乙烯或低密度聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯酯共聚樹脂或者是上述幾種樹脂的組合，熔融指數3 40g/10min，即溫度230°C，壓力0. 304 Mpa0
2.根據權利要求1所述的一種聚丙烯類樹脂抗靜電防老化的白色母粒，其特徵是 所述防老劑由抗氧劑1010或者是抗氧劑225、抗氧劑1076、輔助抗氧劑DSTP和光穩定劑 UV-327組成，其各組分的重量百分比為抗氧劑1010或者是抗氧劑225:20 40% ；抗氧劑 1076 10 30% ；輔助抗氧劑DSTP 10 30% ；光穩定劑UV-327 20 40% ；所述的防老劑各組分具有良好協同效應，賦予聚丙烯類樹脂永久抗靜電性能和不褪色、不失光性能。
3.一種聚丙烯類樹脂抗靜電防老化的白色母粒的製備方法，其特徵是先將防老化劑、顏料、分散潤滑劑和載體樹脂加入高速混合器混合10-30分鐘，再加入抗靜電劑和相容劑攪拌10-20分鐘，然後將混合料加入雙螺杆擠出機擠出，經冷卻烘乾切粒包裝成所需母粒。
全文摘要
一種聚丙烯類樹脂抗靜電防老化的白色母粒，其各組分的重量百分比為抗靜電劑8～12%；相容劑1～3%；防老化劑8～12%；顏料10～14%；分散潤滑劑4～8%；載體樹脂51～69%。防老劑各組分具有良好協同效應，有效地防止聚丙烯和聚氧乙烯醚的老化，滿足白色家電一次成型聚丙烯外裝飾件的著色、保色、保光和防灰塵汙染要求。其製備方法是將防老化劑、顏料、分散潤滑劑和載體樹脂加入高速混合器混合，再加入抗靜電劑和相容劑攪拌，然後將混合料加入雙螺杆擠出機擠出，經冷卻烘乾切粒包裝成所需母粒。本發明具備載體樹脂用量少，母粒成型抗氧劑消耗低，下遊材料成型加工工藝加料簡單的特徵，可廣泛適用聚丙烯類樹脂的著色。
文檔編號C08K13/02GK102181094SQ201110105140
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月26日 優先權日2011年4月26日
發明者劉芝芳, 単德才, 吳紅枚, 孫建民, 王孟, 範衛國, 陳國慶 申請人:中山市鐵鷹塑膠有限公司, 南華大學