抗UV聚丙烯板的制备方法与流程

抗uv聚丙烯板的制备方法
技术领域
1.本发明属于聚丙烯板技术领域，特别涉及抗uv聚丙烯板的制备方法。


背景技术：

2.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)是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂，共聚物型的pp材料有较低的热变形温度、低透明度、低光泽度、低刚性，但是其有更优异的抗冲击强度，且pp的冲击强度随着乙烯含量的增加而增大。由于结晶度较高，聚丙烯材料的表面刚度和抗划痕特性很好，不存在环境应力开裂问题，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。但在室温和低温下，抗冲击强度较差，聚丙烯对紫外线很敏感，在低温时变脆，不耐磨、易老化，这些缺点在一定程度上限制了其应用。


技术实现要素：

3.针对上述现有技术的不足，本发明提供了抗uv聚丙烯板的制备方法，目的是为了解决在室温和低温下，抗冲击强度较差，聚丙烯对紫外线很敏感，在低温时变脆，不耐磨、易老化，这些缺点在一定程度上限制了其应用的技术问题。
4.本发明提供的抗uv聚丙烯板的制备方法，具体技术方案如下：
5.抗uv聚丙烯板的制备方法，包括如下步骤：
6.s1，将聚丙烯母料加热升温至软化，形成聚丙烯熔液；
7.s2，将光稳定剂和抗氧化剂加入至步骤s1中的聚丙烯熔液中搅拌均匀，冷却得到混合料；
8.s3，将混合料投入双螺杆挤出片材机中挤压成型，冷却定型成板材，得到抗uv聚丙烯板。
9.在某些实施方式中，步骤s1中，加热升温的温度为155-165℃。
10.在某些实施方式中，步骤s2中，所述光稳定剂的加入量是聚丙烯母料质量的0.3-0.6％，所述抗氧化剂的加入量是聚丙烯母料质量的1-3％。
11.在某些实施方式中，步骤s2中，搅拌速度为1000-2000r/min。
12.在某些实施方式中，步骤s3中，挤压转速为85-100r/min，挤压温度为160-180℃，挤压压力为4-6mpa。
13.在某些实施方式中，所述光稳定剂为4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇酯。
14.在某些实施方式中，所述抗氧化剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
[0015]
在某些实施方式中，步骤s2中，还可以加入聚丙烯母料质量的4-8％的轻质碳酸钙，所述轻质碳酸钙为改性碳酸钙。
[0016]
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：
[0017]
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；
[0018]
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。
[0019]
本发明具有以下有益效果：本发明提供的抗uv聚丙烯板的制备方法，通过在聚丙烯母液中添加聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯作为光稳定剂和四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯作为抗氧化剂。聚丁二酸酯为聚合型高分子量受阻胺光稳定剂，具备较低的挥发性和耐迁移、耐萃取、耐气体褪色等特点，以及具有良好的与树脂相溶性，很好的耐水抽提性。与抗氧剂、紫外线吸收剂具有良好的协同效果，抗氧剂与紫外线通过和高分子材料的分子结合有效产生产品的性能作用，能进一步提高制品的耐热、耐光老化效果。
附图说明
[0020]
图1是本发明提供的抗uv聚丙烯板的制备方法的流程图。
具体实施方式
[0021]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图1，对本发明进一步详细说明。
[0022]
实施例1
[0023]
本发明提供的抗uv聚丙烯板的制备方法，具体技术方案如下：
[0024]
抗uv聚丙烯板的制备方法，包括如下步骤：
[0025]
步骤1，将100g聚丙烯母料加热升温至软化，形成聚丙烯熔液；加热升温的温度为155-165℃。
[0026]
步骤2，将轻质碳酸钙、光稳定剂和抗氧化剂加入至步骤1中的聚丙烯熔液中搅拌均匀，冷却得到混合料；所述光稳定剂的加入量是聚丙烯母料质量的0.3％，所述抗氧化剂的加入量是聚丙烯母料质量的1％，轻质碳酸钙的加入量是聚丙烯母料质量的4％；搅拌速度为1000r/min。
[0027]
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。
[0028]
其中，光稳定剂为4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇酯。抗氧化剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
[0029]
具体地，轻质碳酸钙为二氧化钛改性碳酸钙，二氧化钛改性碳酸钙的制备方法，包括如下步骤：
[0030]
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；
[0031]
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。
[0032]
实施例2
[0033]
本发明提供的抗uv聚丙烯板的制备方法，具体技术方案如下：
[0034]
抗uv聚丙烯板的制备方法，包括如下步骤：
[0035]
步骤1，将100g聚丙烯母料加热升温至软化，形成聚丙烯熔液；加热升温的温度为155-165℃。
[0036]
步骤2，将轻质碳酸钙、光稳定剂和抗氧化剂加入至步骤1中的聚丙烯熔液中搅拌均匀，冷却得到混合料；所述光稳定剂的加入量是聚丙烯母料质量的0.6％，所述抗氧化剂的加入量是聚丙烯母料质量的3％，轻质碳酸钙的加入量是聚丙烯母料质量的8％；搅拌速度为2000r/min。
[0037]
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。
[0038]
其中，光稳定剂为4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇酯。抗氧化剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
[0039]
具体地，轻质碳酸钙为二氧化钛改性碳酸钙，二氧化钛改性碳酸钙的制备方法，包括如下步骤：
[0040]
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；
[0041]
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。
[0042]
实施例3
[0043]
本发明提供的抗uv聚丙烯板的制备方法，具体技术方案如下：
[0044]
抗uv聚丙烯板的制备方法，包括如下步骤：
[0045]
步骤1，将100g聚丙烯母料加热升温至软化，形成聚丙烯熔液；加热升温的温度为155-165℃。
[0046]
步骤2，将轻质碳酸钙、光稳定剂和抗氧化剂加入至步骤1中的聚丙烯熔液中搅拌均匀，冷却得到混合料；所述光稳定剂的加入量是聚丙烯母料质量的0.5％，所述抗氧化剂的加入量是聚丙烯母料质量的2％，轻质碳酸钙的加入量是聚丙烯母料质量的6％；搅拌速度为1500r/min。
[0047]
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5mpa。
[0048]
其中，光稳定剂为4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇酯。抗氧化剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
[0049]
具体地，轻质碳酸钙为二氧化钛改性碳酸钙，二氧化钛改性碳酸钙的制备方法，包
括如下步骤：
[0050]
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；
[0051]
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。
[0052]
性能测试
[0053]
实施例1-3制备得到的抗uv聚丙烯板和对比例聚丙烯板材(市售聚丙烯板)进行抗uv性能测试，根据热氧老化实验标准gb/t7141-2008进行人工加速老化实验(90℃，500h)。
[0054]
表1性能测定结果
[0055] 实施例1实施例2实施例3对比例拉伸强度保持率(％)91.292.190.363.1冲击强度保持率(％)92.393.591.867.9
[0056]
由表1数据可知，本发明制得的抗uv聚丙烯板，具有良好的抗紫外老化性。
[0057]
综上所述，本发明提供的抗uv聚丙烯板的制备方法，通过在聚丙烯母液中添加聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯作为光稳定剂和四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯作为抗氧化剂。聚丁二酸酯为聚合型高分子量受阻胺光稳定剂，具备较低的挥发性和耐迁移、耐萃取、耐气体褪色等特点，以及具有良好的与树脂相溶性，很好的耐水抽提性。与抗氧剂、紫外线吸收剂具有良好的协同效果，能进一步提高制品的耐热、耐光老化效果。
[0058]
上述仅本发明较佳可行实施例，并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的技术人员，在本发明的实质范围内，所作出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。