专利名称：塑料加工用颗粒化抗氧剂的制备方法
技术领域：
本发明属于塑料加工用抗氧剂制备技术领域，涉及ABS加工用颗粒化抗氧剂的制备方法，具体地说是塑料加工用颗粒化抗氧剂的制备方法。
背景技术：
近年来我国合成树脂的生产和加工应用发展很快，在丙烯腈—丁二烯—苯乙烯(ABS)、苯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯等树脂加工过程中，为了提高制品的综合性能需要加入多种助剂，包括抗氧剂、润滑剂、抗静电剂、阻燃剂、滑爽剂等。由于助剂的品种繁多，加工过程中分别加入助剂，工序比较繁杂，计量、操作比较困难，同时也存在着因混合不均而导致树脂质量不稳定的现象。开发完全由助剂组成的不含聚合物载体助剂复配体系，可以克服粉末助剂直接使用带来的困难和安全问题，通过各种助剂的相互配合，使各种添加剂能更好地分散、相互配合，高效地发挥功能，从而减少添加剂的用量，降低添加剂使用的成本等，已成为研究开发的重要课题。
塑料用抗氧剂体系的应用由最初的单剂加入，到后来的预混料的应用，以及母料的应用，发展到现在已经变成了更先进的颗粒化抗氧剂的应用。颗粒化抗氧剂是由多种助剂复合加工而成，不含任何载体树脂，是塑料添加剂技术发展的最新成果。
美国Great Lakes公司、瑞士Ciba公司、德国的MJ添加剂公司有这类的颗粒化抗氧剂，但没有文献公开过，其制备工艺和具体配方至今不清楚。
发明内容
本发明目的在于提供一种ABS树脂加工用颗粒化抗氧剂的制备方法，以减少粉尘污染，提高其应用稳定性等。
本发明的目的是通过如下的技术方案予以实现的一种丙烯腈—丁二烯—苯乙烯塑料加工用颗粒化抗氧剂的制备方法，其特征在于它是由所述的烷基酚类主抗氧剂四〔β-(3，5-二叔丁基-4羟基苯基丙酸)〕季戊四醇(1010)或β-(3’，5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸十八酯(1076)；亚磷酸酯辅抗氧剂亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯)酯(168)或二亚磷酸季戊四醇二硬脂酸酯(619F)；酸吸收剂硬脂酸钙(CaSt)或硬脂酸锌(ZnSt)；润滑剂N，N’-亚甲基双硬脂酸酰胺(EBS)组成；以所述的颗粒化抗氧剂重量为基准，主抗氧剂和辅抗氧剂用量之和占颗粒化抗氧剂的重量百分比为70-65％，其中主抗氧剂/辅抗氧剂＝(1-2)∶(2-1)；酸吸收剂占25-30％，润滑剂占5％；将上述粉剂按所需配比混匀，得到干混料；然后，控制双螺杆挤出机的螺杆一段、二段、三段、四段(螺杆上所对应的位置长度)和机头温度，分别为40℃、60～115℃、70～115℃、60～115℃和55～115℃，螺杆转速为60～70rpm，将上面得到的干混料加入挤出机喂料斗中，启动所述的挤出机，制得颗粒化抗氧剂产品。
本发明具有操作简单，双螺杆挤出机1～4段和机头温度采用电加热，便于自动控制，其产品应用时无粉尘产生，其用量比粉剂损耗可减少5％左右；颗粒化抗氧剂具有明显的“合金化效应”(“合金化效应”是指颗粒化抗氧剂最高熔点比单个粉剂中最高熔点下降幅度)。颗粒化抗氧剂的最高熔点比单个粉剂中最高熔点下降40-50℃，在聚合物中分散更好，应用在ABS聚合物中其熔融指数比粉剂小，ABS的黄色指数较粉剂低，使用颗粒化抗氧剂加工稳定性明显优于粉剂，产品抗氧化性高，质量显著优于粉剂。
具体实施例方式
现结合具体实施方式
对本发明说明如下。这里需要说明的是实施例并非举例，只是用于对本发明作进一步的说明，而不能理解为对本发明保护范围的限定，凡根据本发明的内容对其做出一些非实质性的改进和调整均属于本发明保护之列。
本发明使用的双螺杆挤出机型号SHJ-20生产厂家南京杰恩特机电有限公司主要性能参数螺杆直径21.7mm，长径比L/D 32∶1，螺杆最大转速600rpm，螺筒总长700mm，主电机300kW交流，加热功率5.6kW。
本发明使用的各种粉剂规格和厂家等信息见下表。
表1各种粉剂规格表
下表2列出4个实施例的配方及其对应的制备方法。
表2实施例1-4颗粒化抗氧剂组成及工艺条件
实施例11、颗粒化抗氧剂的制备按表1给出的例1配方，以重量份计，分别称取主抗氧剂1010或1076 32.5份，辅助抗氧剂168或619F 32.5份，酸吸收剂CaSt 30份，润滑剂EBS 5份(四种粉剂之和为100份)。将上述粉剂在混合机中充分混匀，得到干混料100份备用。然后，通过电加热控制双螺杆挤出机螺杆1～4段(指螺杆对应的长度位置)温度为40℃、70℃、110℃、105℃，机头温度为70℃，螺杆转速60～70rpm，将上述得到的100重量份的干混料加入所述挤出机喂料斗中，启动挤出机，从机头挤出切割成2～3mm圆柱形颗粒化抗氧剂产品。
2、颗粒化抗氧剂的效果评价(1)“合金化效应”是指颗粒化抗氧剂最高熔点比组成颗粒化抗氧剂的四种单个粉剂最高熔点降低幅度。熔点降低有利于它在聚合物中的分散效果。因此“合金化效应”是评价颗粒化抗氧剂效果的重要依据。
①1010、168、CaSt、EBS四种单剂与由它们干混后按例1制备方法得到的颗粒化抗氧剂的对比评价。
表2各单个粉剂和颗粒化抗氧剂的熔点
表2给出上述①4种单个粉料、颗粒化抗氧剂的熔点，从该表可见，颗粒化抗氧剂呈现两个熔融峰值，其低峰值为1010(110℃)。单个粉剂高峰值对应168(168℃)，硬脂酸钙(123℃)，EBS(148℃)，而颗粒化抗氧剂的熔点峰值(51℃、112℃)可见颗粒化抗氧剂低熔点下降约59℃，高熔点下降约56℃，具有十分显著的“合金化效应”，颗粒化抗氧剂的熔点降低后更利于在ABS基体中的分散。
②1076、619F、ZnSt、EBS与由该四种助剂按例3制备的颗粒化抗氧剂的对比评价表3给出上述粉剂与由它们制备的颗粒化抗氧剂的熔点。该表显示测得的高熔点为硬脂酸锌(123℃)、EBS(148℃)，而颗粒化抗氧剂的最高熔点为106℃，比单个粉剂的最高熔点下降了17℃，亦显示十分显著的“合金化效应”，有利于它在ABS基体中分散。
表3各粉剂和颗粒化化抗氧剂/润滑剂体系的熔点
3、颗粒化抗氧剂于ABS基体中的应用取ABS重量5％的颗粒化抗氧剂、按各个粉剂之和(按组成颗粒化抗氧剂配料比)为ABS的5％，称取各粉剂分别加到ABS中，经双螺杆挤出机挤出，然后进行熔体指数和黄色指数的测定。
(1)ABS熔融指数(220℃，10kg)测定按GB3682-83进行，下表4表示ABS的熔融指数测定结果，从表4可见，使用颗粒化抗氧剂后熔融指数降低，有利于ABS流动性的改善等。
表4 ABS的流动速率(220℃，10kg)(GB3682-83)
*1至4分别表示挤出次数(2)ABS的黄色指数的测定(按GB2409-80进行)从表5中可见，加入颗粒化抗氧剂后ABS黄色指数下降，表明产品质量明显优于粉剂，即抗氧化性能明显优于粉剂。
表5 ABS的黄色指数(GB2409-80)
实施例1～4见表1实施例1～4的配方，4种配方中每一配方均按表内对应给出的4种制备工艺条件，并按实施例1的操作过程等进行，分别制得相应的颗粒化抗氧剂，然后按照例1中给出的2进行颗粒化抗氧剂的对比评价；按照例1中3测定ABS的熔融指数和黄色指数，在此不再赘述。
权利要求
1.塑料加工用颗粒化抗氧剂的制备方法，其特征在于该颗粒化抗氧剂包括主抗氧剂四[β-(3，5-二叔丁基-4羟基苯基丙酸)]季戊四醇或β-(3’，5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸十八酯；辅抗氧剂亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯)酯或二亚磷酸季戊四醇二硬脂酸酯，酸吸收剂硬脂酸钙或硬脂酸锌，润滑剂N，N’-亚甲基双硬脂酸酰胺，以所述的颗粒化抗氧剂重量为基准，主抗氧剂和辅抗氧剂用量之和占颗粒化抗氧剂的70～65％，其中主抗氧剂与辅抗氧剂之比为1～2/2～1，酸吸收剂占25～30％，润滑剂占5％，将上述粉剂按所需配比混匀，得到干混料；然后，控制双螺杆挤出机的螺杆对应的长度位置的一段、二段、三段、四段和机头温度，使之分别为40℃、60～115℃、70～115℃、60～115℃和55～115℃，螺杆转速为60～70rpm，将上面得到的干混料加入挤出机喂料斗中，启动所述的挤出机，制得颗粒化抗氧剂产品。
全文摘要
本发明涉及ABS用颗粒化抗氧剂的制法，它是由主抗氧剂1010或1076，辅抗氧剂168或619F，酸吸收剂CaSt或ZnSt，润滑剂EBS组成。以颗粒化抗氧剂重量计，主、辅抗氧剂用量之和占颗粒化抗氧剂的70－65％，二者之比为(1－2)(2－1)；酸吸收剂占25－30％；润滑剂占5％。将以上粉剂按上述配比混匀得干混料。控制双螺杆1－4段和机头温度分别为40℃、60－115℃、70－115℃、60－115℃和55－115℃，螺杆转速60－70rpm，将干混料加至喂料斗中，启动挤出机，制得目的产物。该产品具有“合金化效应”，加工稳定性好，应用无粉尘，损耗量比粉剂减少5％左右。
文档编号C08K5/00GK1778832SQ200410091120
公开日2006年5月31日 申请日期2004年11月19日 优先权日2004年11月19日
发明者王硕, 向明, 姜丹蕾, 蔡燎原, 陈继新, 刘长清 申请人:中国石油天然气集团公司, 吉化集团公司, 四川大学