一种高耐候的超高分子量聚乙烯板材物料及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种高耐候的超高分子量聚乙烯板材物料及其应用，属于聚乙烯板材 的技术领域。
【背景技术】
[0002] 超高分子量聚乙稀英文名ultra-highmolecularweightpolyethylene(简称 UHMWPE)，是分子量100万以上的聚乙烯。UHMWPE有极好的耐磨性，良好的耐低温冲击性、自 润滑性、无毒、耐水、耐化学药品性，耐热性优于一般PE。超高分子量聚乙烯板材的应用非常 广泛，可以把它加工成非钢质浮标和灯粧在海上使用。
[0003] 现有生产方法得到的超高分子量聚乙烯仍然存在很多缺点，例如，耐热性（热变 形温度）低、加工成型性差，外表面硬度，刚性，耐蠕变性不如一般工程塑料，膨胀系数偏 大。另外，UHMWPE流动性差，熔融状态下粘度极高，是呈橡胶状的高粘弹性体，早期仅能用 压制和烧结方法成型，或者用挤出、注塑和吹塑方法加工。
[0004] 例如，基于超高分子量聚乙烯板材耐低温冲击性、自润滑性、无毒、耐水等优良特 性，超高分子量聚乙烯材料被广泛应用到航标等领域。（航标是帮助引导船舶航行、定位和 标示碍航物与表示警告的人工标志，为各种水上活动提供安全信息的设施或系统。设于通 航水域或其近处，以标示航道、锚地、滩险及其他碍航物的位置，表示水深、风情，指挥狭窄 水道的交通，永久性航标载入各国出版的航标表和海图。浮标和灯粧都属于航标的范畴）， 但是用超高分子量聚乙烯板材加工成浮标或者灯粧之后，因为海上的条件恶劣，光照及紫 外线强，超高分子量聚乙烯板材褪色很快，影响浮标或者灯粧的正常使用。
[0005] 现有技术中没有提高超高分子量聚乙烯板材的耐候性，改善其容易褪色的缺点的 很有效的方法。
【发明内容】
[0006] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种高耐候的超高分子量聚乙烯板材物料， 通过该物料生产得到的超高分子量聚乙烯板材具有高的耐候性，改善了板材容易褪色的问 题。
[0007] 本发明还提供一种上述高耐候的超高分子量聚乙烯板材物料的应用。
[0008] 本发明的技术方案：
[0009] -种高耐候的超高分子量聚乙烯板材物料，质量千分比组成如下：色母料1_3%〇、 抗氧剂3-6%。、紫外线吸收剂3-5%。、受阻胺光稳定剂3-5%。、余量为超高分子量聚乙烯粉 末；紫外线吸收剂能吸收阳光及荧光光源中的紫外线部分，而本身又不发生变化。光稳定剂 为聚合物提供较高的光/热稳定性，同时改善其辅助性质，如，增强颜料的色度。
[0010] 优选的，所述超高分子量聚乙烯粉末的粘均分子量大于150万。
[0011] 优选的，所述抗氧剂为抗氧剂1〇1〇、抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂CA中的一种 或者多种的复配。添加的这几种抗氧剂都是高分子量的受阻酚抗氧剂，挥发性很低，而且不 易迀移，耐萃取。
[0012] 优选的，所述紫外线吸收剂为Tinuvin327/328、Chimassorb81、UV531、UV292 中 的一种或者多种的复配。Tinuvin327/328、Chimassorb81、UV531、UV292是二苯甲酮类 紫外线吸收剂，与受阻胺光稳定剂、抗氧剂复合使用时，能够提供良好的光稳定效能。它与 聚烯烃与塑化PVC有良好的相容性。也可以延缓聚乙烯板材由于暴露于日光中所引起的降 解。所述紫外线吸收剂的低蒸汽压可以阻止其在加工过程中散失。它的低迀移率也降低了 喷'霜的可能。
[0013]优选的，所述受阻胺光稳定剂为Chimassorb2020、Chimassorb944、Tinuvin 770DF、HS-508 中的一种或者多种的复配。Chimassorb2020、Chimassorb944、Tinuvin 770DF、HS-508是聚烯烃（PP、PE)以及聚烯烃与弹性体混合物的高效光稳定剂；也是分子量 大的受阻胺光稳定剂，它的分子量分布非常窄，这使得在加工和使用中表现出一致的效果， 在聚合物中表现出优异的相容性和抗萃取性。
[0014] -种将上述高耐候的超高分子量聚乙烯板材物料应用到聚乙烯板材生产的方法， 包括步骤如下：
[0015] 1)物料准备；按超高分子量聚乙烯板材物料的质量千分比配制所述超高分子量 聚乙烯板材物料；
[0016] 2)搅拌加料；将所述物料搅拌后平铺在模压机模腔内；
[0017] 3)升温升压；将模压机模腔内温度升至200-300°C，并保持压力4_6MPa，持续2-4 小时至物料全部融化；
[0018] 4)降温加压；冷却模腔，同时将压力升至6-8MPa，至超高分子量聚乙烯板材成 型；
[0019] 5)卸压脱模；卸去压力至常压，脱模，获得超高分子量聚乙烯板材。
[0020] 优选的，所述步骤4)中，所述冷却模腔的方法为利用循环水冷却。循环水冷却安 全无污染，冷却效率高且节省水资源。
[0021] 本发明的有益效果：
[0022] 1、本发明所述高耐候的超高分子量聚乙烯板材物料生产得到的超高分子量聚乙 烯板材不仅具有一般超高分子量聚乙烯板材的耐磨性，良好的耐低温冲击性、自润滑性、 无毒、耐水、耐化学药品性；而且，因为添加了抗氧剂、抗紫外线剂、受阻胺光稳定剂，得到的 板材具有尚耐候性，能更能适应海边等恶劣气候，不易裡色；
[0023] 2、本发明所述高耐候的超高分子量聚乙烯板材的生产方法，在物料中添加抗氧 剂，抗氧剂对聚乙烯有卓越的抗氧化性能，可有效地延长制品的使用期限；抗氧剂挥发性 小，耐抽出性好、热稳定性高、持效性长，不着色，不污染、无毒，能有效地防止聚合物材料在 长期老化过程中的热氧化降解，同时也是一种高效的加工稳定剂，能改善聚合物材料在高 温加工条件下的耐变色性。
【具体实施方式】：
[0024] 下面结合实施例对本发明做详细的说明，但不限于此。
[0025] 实施例1、
[0026] -种高耐候的超高分子量聚乙烯板材物料，质量千分比组成如下：色母料3%。、抗 氧剂1010 6%。、紫外线吸收剂Tinuvin327/328 5%。、受阻胺光稳定剂Chimassorb2020 5%。、余量为粘均分子量大于150万超高分子量聚乙烯粉末，即基料；紫外线吸收剂能吸收 阳光及荧光光源中的紫外线部分，而本身又不发生变化。光稳定剂为聚合物提供较高的光/ 热稳定性，同时改善其辅助性质，如增强颜料的色度。抗氧剂1010是高分子量的受阻酚抗 氧剂，挥发性很低，而且不易迀移，耐萃取。Chimassorb2020是聚烯烃（PP、PE)以及聚烯 烃与弹性体混合物的高效光稳定剂；也是分子量大的受阻胺光稳定剂，它的分子量分布非 常窄，这使得在加工和使用中表现出一致的效果，在聚合物中表现出优异的相容性和抗萃 取性。
[0027] 实施例2、
[0028] 如实施例1所述的高耐候的超高分子量聚乙烯板材物料，其区别在于，所述抗氧 剂为抗氧剂168、抗氧剂1076和抗氧剂CA的复配；所述紫外线吸收剂为Chimassorb81、 UV531和UV292的复配；所述受阻胺光稳定剂为Chimassorb944、Tinuvin770DF、HS-508的 复配。
[0029] 实施例3、
[0030] 将实施例1或2所述的高耐候的超高分子量聚乙烯板材物料，应用到聚乙烯板材 生产的方法，包括步骤如下：
[0031] 1)物料准备；按超高分子量聚乙烯板材物料的质量千分比配制物料；超高分子量 聚乙稀粉末30kg，黄色色母料0. 045kg，抗氧剂168 0. 06kg，抗氧剂CA0. 06kg，Chimassorb 2020 0. 09kg，Chimassorb81 0.09kg;
[0032] 2)搅拌加料；将所述物料加入混料机搅拌20分钟后平铺在模压机模腔内；
[0033] 3)升温升压；将模压机模腔内温度升至260°C，并保持压力6MPa，持续4小时至物 料全部融化；
[0034] 4)降温加压；冷却模腔，同时将压力升至7MPa，至超高分子量聚乙烯板材成型；
[0035] 5)卸压脱模；卸去压力至常压，脱模，获得超高分子量聚乙烯板材。
[0036] 实施例4、
[0037] 如实施例3所述的聚乙烯板材的生产方法，其区别在于，所述步骤4)中，所述冷却 模腔的方法为利用循环水冷却。循环水冷却安全无污染，冷却效率高且节省水资源。
[0038] 对比例：
[0039] 本发明所述高耐候的超高分子量聚乙烯板材物料生产得到的板材与普通生产方 法得到的板材脱色时间对比表：
[0041] 对比结果显示，利用本发明所述高耐候的超高分子量聚乙烯板材物料生产得到的 超高分子量聚乙烯板材，相比普通超高分子量聚乙烯板材具有较高的耐候性，不易褪色。
【主权项】
1. 一种高耐候的超高分子量聚乙烯板材物料，其特征在于，其质量千分比组成如下： 色母料1-3%。、抗氧剂3-6%。、紫外线吸收剂3-5%。、受阻胺光稳定剂3-5%。、余量为超高分子 量聚乙稀粉末。2. 如权利要求1所述的高耐候的超高分子量聚乙烯板材物料，其特征在于，所述超高 分子量聚乙稀粉末的粘均分子量大于150万。3. 如权利要求1所述的高耐候的超高分子量聚乙烯板材物料，其特征在于，所述抗氧 剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂CA中的一种或者多种的复配。4. 如权利要求1所述的高耐候的超高分子量聚乙烯板材物料，其特征在于，所述紫外 线吸收剂为Tinuvin 327/328、Chimassorb 81、UV531、UV292中的一种或者多种的复配。5. 如权利要求1所述的高耐候的超高分子量聚乙烯板材物料，其特征在于，所述受阻 胺光稳定剂为 Chimassorb 2020、Chimassorb944、Tinuvin 770DF、HS-508 中的一种或者多 种的复配。6. -种将权利要求1-5任意一项所述高耐候的超高分子量聚乙烯板材物料应用到聚 乙烯板材生产的方法，包括步骤如下： 1) 物料准备；按超高分子量聚乙烯板材物料的质量千分比配制所述超高分子量聚乙 烯板材物料； 2) 搅拌加料；将所述物料搅拌后平铺在模压机模腔内； 3) 升温升压；将模压机模腔内温度升至200-300°C，并保持压力4-6MPa，持续2-4小时 至物料全部融化； 4) 降温加压；冷却模腔，同时将压力升至6-8MPa，至超高分子量聚乙烯板材成型； 5) 卸压脱模；卸去压力至常压，脱模，获得超高分子量聚乙烯板材。7. 如权利要求6所述的聚乙烯板材生产的方法，其特征在于，所述步骤4)中，所述冷却 模腔的方法为利用循环水冷却。
【专利摘要】本发明涉及一种高耐候的超高分子量聚乙烯板材物料及其应用，该物料通过在物料中添加抗氧剂、紫外线吸收剂、受阻胺光稳定剂，所加的助剂挥发性小，耐抽出性好、热稳定性高、持效性长，不着色，不污染、无毒，能有效地防止聚合物材料在长期老化过程中的热氧化降解，同时也是一种高效的加工稳定剂，能改善聚合物材料在高温加工条件下的耐变色性；所加助剂对超高分子量聚乙烯板材有卓越的抗老化性能，可有效地延长制品的褪色期限。
【IPC分类】C08K5/526, C08K5/134, C08L23/12, C08L23/06
【公开号】CN104961963
【申请号】CN201510409686
【发明人】李建华, 张国伟, 宋庆凯
【申请人】山东鲍尔浦实业有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年7月13日