一种防老化聚丙烯板的制备方法与流程

[0001]
本发明属于聚丙烯领域，具体涉及一种防老化聚丙烯板的制备方法。


背景技术：

[0002]
聚丙烯简称pp，是一种无色、无臭、无毒、半透明固体物质。聚丙烯(pp)是一种性能优良的热塑性合成树脂，为无色半透明的热塑性轻质通用塑料。具有耐化学性、耐热性、电绝缘性、高强度机械性能和良好的高耐磨加工性能等，这使得聚丙烯自问世以来，便迅速在机械、汽车、电子电器、建筑、纺织、包装、农林渔业和食品工业等众多领域得到广泛的开发应用。并具有可塑性，并逐步替代木制产品，因此其制成的板材具有广泛的使用空间。但是，我们在近几年的生产过程中，发现放在太阳底下暴晒的制品，经过不是很长的时间就会有脆性，容易断裂，这明显是产品老化现象。


技术实现要素：

[0003]
针对现有技术中的问题，本发明提供一种防老化聚丙烯板的制备方法，解决了聚丙烯板易老化发脆的问题，利用丁苯胶形成内部覆盖，有效地抑制自由基，同时利用防老化剂配合纳米氧化锌形成自由基猝灭体系，确保聚丙烯板的稳定性。
[0004]
为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：
[0005]
一种防老化聚丙烯板的制备方法，包括如下步骤：
[0006]
步骤1，将聚丙烯母料加热升温至软化，然后加入至三氧化二锑和丁苯胶继续恒温搅拌，形成聚丙烯熔液；所述加热升温的温度为155-165℃，所述三氧化二锑的加入量是聚丙烯母料质量的2-6％，所述丁苯胶的加入量是聚丙烯母料质量的10-15％，恒温搅拌的搅拌速度为1000-2000r/min，温度为160-170℃；
[0007]
步骤2，将轻质碳酸钙、防老化剂、纳米氧化锌和塑化剂分别加入至聚丙烯熔液中搅拌均匀，冷却得到混合料，所述轻质碳酸钙的加入量是聚丙烯母料质量的4-8％，防老化剂的加入量是聚丙烯母料质量的9-12％，所述纳米氧化锌的加入量是聚丙烯母粒质量的3-6％，所述纳米氧化锌的粒径为100-300nm，所述塑化剂的加入量是聚丙烯母料的4-8％；所述搅拌均匀的搅拌速度为1000-2000r/min；
[0008]
步骤3，将混合料投入双螺杆挤出片材机中挤压成型，冷却出料，得到防老化聚丙烯板，所述挤压转速为85-100r/min，挤压温度为160-180℃，挤压压力为4-6mpa。
[0009]
进一步的，所述防老化剂采用第一防老化剂和第二防老化剂，且第一防老化剂与第二防老化剂的质量比为3:1，所述第一防老剂采用二苯甲酮类紫外线吸收剂，具体为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮；所述第二防老化剂采用亚磷酸酯。
[0010]
所述塑化剂采用邻苯二甲酸酯。
[0011]
所述轻质碳酸钙采用改性碳酸钙，进一步的，所述改性碳酸钙为二氧化钛改性碳酸钙。
[0012]
再进一步的，所述二氧化钛改性碳酸钙的制备方法，包括如下步骤：
[0013]
步骤a，将轻质碳酸钙放入至钛酸正丁酯中搅拌均匀，然后缓慢加入无水乙醇，低温超声10-20min，得到悬浊液，经过滤得到湿膜轻质碳酸钙，所述轻质碳酸钙与钛酸正丁酯的质量比为3:1，搅拌速度为1000-2000r/min，所述缓慢加入的速度为1-3ml/min，无水乙醇的加入量是钛酸正丁酯体积的150-250％，低温超声的温度为20-40℃，超声频率为50-90khz；
[0014]
步骤b，将湿膜轻质碳酸钙放入反应釜中恒温静置2-5h，然后恒温氮气吹扫，得到二氧化钛改性钛酸钙，所述恒温静置的温度为100-120℃，静置压力为0.3-0.5mpa，反应釜内的水蒸气体积含量为4-8％，所述恒温氮气吹扫的温度为80-90℃，吹扫速度为5-10ml/min。
[0015]
从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：
[0016]
1.本发明解决了聚丙烯板易老化发脆的问题，利用丁苯胶形成内部覆盖，有效地抑制自由基，同时利用防老化剂配合纳米氧化锌形成自由基猝灭体系，确保聚丙烯板的稳定性。
[0017]
2.本发明利用亚磷酸酯配合二苯甲酮类紫外线吸收剂形成紫外吸收剂和淬灭剂的联合使用，形成广域上的自由基捕获体系。
具体实施方式
[0018]
结合实施例详细说明本发明，但不对本发明的权利要求做任何限定。
[0019]
实施例1
[0020]
一种防老化聚丙烯板的制备方法，包括如下步骤：
[0021]
步骤1，将聚丙烯母料100g加热升温至软化，然后加入至三氧化二锑和丁苯胶继续恒温搅拌，形成聚丙烯熔液；所述加热升温的温度为155℃，所述三氧化二锑的加入量是聚丙烯母料质量的2％，所述丁苯胶的加入量是聚丙烯母料质量的10％，恒温搅拌的搅拌速度为1000r/min，温度为160℃；
[0022]
步骤2，将轻质碳酸钙、防老化剂、纳米氧化锌和塑化剂分别加入至聚丙烯熔液中搅拌均匀，冷却得到混合料，所述轻质碳酸钙的加入量是聚丙烯母料质量的4％，防老化剂的加入量是聚丙烯母料质量的9％，所述纳米氧化锌的加入量是聚丙烯母粒质量的3％，所述纳米氧化锌的粒径为100nm，所述塑化剂的加入量是聚丙烯母料的4％；所述搅拌均匀的搅拌速度为1000r/min；
[0023]
步骤3，将混合料投入双螺杆挤出片材机中挤压成型，冷却出料，得到防老化聚丙烯板，所述挤压转速为85r/min，挤压温度为160℃，挤压压力为4mpa。
[0024]
所述防老化剂采用第一防老化剂和第二防老化剂，且第一防老化剂与第二防老化剂的质量比为3:1，所述第一防老剂采用2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮；所述第二防老化剂采用亚磷酸酯。
[0025]
所述塑化剂采用邻苯二甲酸酯。
[0026]
所述轻质碳酸钙采用二氧化钛改性碳酸钙，其制备方法，包括如下步骤：
[0027]
步骤a，将轻质碳酸钙10g放入至钛酸正丁酯中搅拌均匀，然后缓慢加入无水乙醇，低温超声10min，得到悬浊液，经过滤得到湿膜轻质碳酸钙，所述轻质碳酸钙与钛酸正丁酯的质量比为3:1，搅拌速度为1000r/min，所述缓慢加入的速度为1ml/min，无水乙醇的加入
量是钛酸正丁酯体积的150％，低温超声的温度为20℃，超声频率为50khz；
[0028]
步骤b，将湿膜轻质碳酸钙放入反应釜中恒温静置2h，然后恒温氮气吹扫，得到二氧化钛改性钛酸钙，所述恒温静置的温度为100℃，静置压力为0.3mpa，反应釜内的水蒸气体积含量为4％，所述恒温氮气吹扫的温度为80℃，吹扫速度为5ml/min。
[0029]
实施例2
[0030]
一种防老化聚丙烯板的制备方法，包括如下步骤：
[0031]
步骤1，将聚丙烯母料100g加热升温至软化，然后加入至三氧化二锑和丁苯胶继续恒温搅拌，形成聚丙烯熔液；所述加热升温的温度为165℃，所述三氧化二锑的加入量是聚丙烯母料质量的6％，所述丁苯胶的加入量是聚丙烯母料质量的15％，恒温搅拌的搅拌速度为2000r/min，温度为170℃；
[0032]
步骤2，将轻质碳酸钙、防老化剂、纳米氧化锌和塑化剂分别加入至聚丙烯熔液中搅拌均匀，冷却得到混合料，所述轻质碳酸钙的加入量是聚丙烯母料质量的8％，防老化剂的加入量是聚丙烯母料质量的12％，所述纳米氧化锌的加入量是聚丙烯母粒质量的6％，所述纳米氧化锌的粒径为300nm，所述塑化剂的加入量是聚丙烯母料的8％；所述搅拌均匀的搅拌速度为2000r/min；
[0033]
步骤3，将混合料投入双螺杆挤出片材机中挤压成型，冷却出料，得到防老化聚丙烯板，所述挤压转速为100r/min，挤压温度为180℃，挤压压力为6mpa。
[0034]
所述防老化剂采用第一防老化剂和第二防老化剂，且第一防老化剂与第二防老化剂的质量比为3:1，所述第一防老剂采用2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮；所述第二防老化剂采用亚磷酸酯。
[0035]
所述塑化剂采用邻苯二甲酸酯。
[0036]
所述轻质碳酸钙采用二氧化钛改性碳酸钙。
[0037]
再进一步的，所述二氧化钛改性碳酸钙的制备方法，包括如下步骤：
[0038]
步骤a，将轻质碳酸钙20g放入至钛酸正丁酯中搅拌均匀，然后缓慢加入无水乙醇，低温超声20min，得到悬浊液，经过滤得到湿膜轻质碳酸钙，所述轻质碳酸钙与钛酸正丁酯的质量比为3:1，搅拌速度为2000r/min，所述缓慢加入的速度为3ml/min，无水乙醇的加入量是钛酸正丁酯体积的250％，低温超声的温度为40℃，超声频率为90khz；
[0039]
步骤b，将湿膜轻质碳酸钙放入反应釜中恒温静置5h，然后恒温氮气吹扫，得到二氧化钛改性钛酸钙，所述恒温静置的温度为120℃，静置压力为0.5mpa，反应釜内的水蒸气体积含量为8％，所述恒温氮气吹扫的温度为90℃，吹扫速度为10ml/min。
[0040]
实施例3
[0041]
一种防老化聚丙烯板的制备方法，包括如下步骤：
[0042]
步骤1，将聚丙烯母料100g加热升温至软化，然后加入至三氧化二锑和丁苯胶继续恒温搅拌，形成聚丙烯熔液；所述加热升温的温度为160℃，所述三氧化二锑的加入量是聚丙烯母料质量的4％，所述丁苯胶的加入量是聚丙烯母料质量的13％，恒温搅拌的搅拌速度为1500r/min，温度为165℃；
[0043]
步骤2，将轻质碳酸钙、防老化剂、纳米氧化锌和塑化剂分别加入至聚丙烯熔液中搅拌均匀，冷却得到混合料，所述轻质碳酸钙的加入量是聚丙烯母料质量的6％，防老化剂的加入量是聚丙烯母料质量的11％，所述纳米氧化锌的加入量是聚丙烯母粒质量的4％，所
述纳米氧化锌的粒径为200nm，所述塑化剂的加入量是聚丙烯母料的6％；所述搅拌均匀的搅拌速度为1500r/min；
[0044]
步骤3，将混合料投入双螺杆挤出片材机中挤压成型，冷却出料，得到防老化聚丙烯板，所述挤压转速为90r/min，挤压温度为170℃，挤压压力为4-6mpa。
[0045]
所述防老化剂采用第一防老化剂和第二防老化剂，且第一防老化剂与第二防老化剂的质量比为3:1，所述第一防老剂采用2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮；所述第二防老化剂采用亚磷酸酯。
[0046]
所述塑化剂采用邻苯二甲酸酯。
[0047]
所述轻质碳酸钙采用二氧化钛改性碳酸钙。
[0048]
再进一步的，所述二氧化钛改性碳酸钙的制备方法，包括如下步骤：
[0049]
步骤a，将轻质碳酸钙15g放入至钛酸正丁酯中搅拌均匀，然后缓慢加入无水乙醇，低温超声15min，得到悬浊液，经过滤得到湿膜轻质碳酸钙，所述轻质碳酸钙与钛酸正丁酯的质量比为3:1，搅拌速度为1500r/min，所述缓慢加入的速度为2ml/min，无水乙醇的加入量是钛酸正丁酯体积的200％，低温超声的温度为30℃，超声频率为70khz；
[0050]
步骤b，将湿膜轻质碳酸钙放入反应釜中恒温静置4h，然后恒温氮气吹扫，得到二氧化钛改性钛酸钙，所述恒温静置的温度为110℃，静置压力为0.4mpa，反应釜内的水蒸气体积含量为6％，所述恒温氮气吹扫的温度为85℃，吹扫速度为8ml/min。
[0051]
性能检测
[0052][0053]
对比例采用市售聚丙烯板。
[0054]
综上所述，本发明具有以下优点：
[0055]
1.本发明解决了聚丙烯板易老化发脆的问题，利用丁苯胶形成内部覆盖，有效地抑制自由基，同时利用防老化剂配合纳米氧化锌形成自由基猝灭体系，确保聚丙烯板的稳定性。
[0056]
2.本发明利用亚磷酸酯配合二苯甲酮类紫外线吸收剂形成紫外吸收剂和淬灭剂的联合使用，形成广域上的自由基捕获体系。
[0057]
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。