一种助剂母粒及其应用的制作方法

本发明涉及高分子材料，具体而言，涉及一种助剂母粒及其应用。

背景技术：

1、高分子材料长期暴露在日光下，由于吸收了紫外线的能量发生老化降解，导致材料出现变色、龟裂、机械性能、电性能下降等老化现象，从而无法继续使用，这种过程称为光老化。

2、在高分子材料生产过程中加入光稳定剂能有效减缓上述光老化反应。

3、目前光稳定剂的品种主要包括紫外线吸收剂和受阻胺类光稳定剂。紫外线吸收剂包括二苯甲酮类、苯并三唑类、三嗪类等，紫外线吸收剂通过将有害的紫外光吸收后转换成热量释放的方式发挥光稳定剂作用。受阻胺类光稳定剂是通过首先自身形成活性自由基，该活性自由基进一步去捕获材料因老化降解生成的自由基，进而发挥光稳定剂作用。受阻胺类光稳定剂是聚合物光稳定化的重要进展，广泛应用于通用塑料、工程塑料、涂料、粘合剂、橡胶等领域。

4、虽然受阻胺类光稳定剂的应用效果优异，但是部分受阻胺类光稳定剂的熔点较低，在使用过程投料困难，解决的办法将此类低熔点受阻胺类光稳定剂制备成助剂母粒，以方便和高分子材料混合、加工。但上述所制备的助剂母粒由于含有低熔点的助剂组分，在储存、运输以及后续使用时有结块问题，影响下游客户的正常使用。以2,2,6,6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯(uv-3853)为例，本品熔点只有28℃左右，室温下呈现白色至浅黄色蜡状或油状，如上所述，本品通常是制备成母粒供客户使用，所制备的母粒在储存、运输以及后续使用过程存在结块问题。

5、针对上述低熔点助剂母粒出现的技术问题，以uv-3853为例，目前抗老化助剂行业主流的解决思路主要有以下几种：(1)使用一些其他加工助剂，比如发泡剂和吸附剂，来改善pp载体对光稳定剂uv-3853的包覆性能，从而达到抑制光稳定剂uv-3853析出的目的；然而，该方法中由于引入了一定比例的吸附剂和发泡剂，可能会对高分子材料加工过程中产生一些不利的影响，比如相容性问题等。(2)使用发泡的聚丙烯作为载体，通过发泡聚丙烯吸收3853液体，从而达到改善光稳定剂3853析出的目的。该方法生产成本高，生产效率低下，且对加工工艺的要求高，不具备成本优势。(3)表面添加保护层，例如专利cn108137863a公开了采用多段挤出机共挤技术制得的3853pp5，是利用表面再挤一层护套达到包裹效果，但是由于切刀切割面无法保护，在实际应用中还是会有析出结块现象。

6、除了uv-3853以外，其他低熔点助剂母粒也存在上述制备困难，母粒粘连性大的问题。

7、有鉴于此，特提出本技术。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种助剂母粒及其应用，以解决现有技术中低熔点助剂母粒易结块、工艺复杂等问题。

2、为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种助剂母粒，其原料包括树脂基材、高熔点助剂及低熔点助剂；其中，高熔点助剂的熔点＞40℃，低熔点助剂的熔点≤40℃。

3、进一步地，低熔点助剂在室温下为液体或膏体，或者为熔点≤40℃的固体；优选地，高熔点助剂的熔点大于80℃，更优选大于100℃，进一步优选大于150℃，进一步优选大于200℃。

4、进一步地，低熔点助剂为熔点≤40℃的耐候助剂，优选为熔点≤40℃的光稳定剂；优选地，光稳定剂为受阻胺类光稳定剂和/或紫外线吸收剂，更优选为受阻胺类光稳定剂或其组合物。

5、进一步地，所述受阻胺类光稳定剂或其组合物选自癸二酸二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯与叔丁基过氧化氢与辛烷的反应产物、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯、双(1,2,2,6,6,-五甲基-4-哌啶基)葵二酸酯与单(1,2,2,6,6,-五甲基-4-哌啶基)葵二酸酯的混合物、双(2,2,6,6-四甲基-1-十一烷氧基-4-基)-碳酸酯2,2,6,6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯与3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸正十六酯的混合物中的一种或多种。

6、进一步地，紫外线吸收剂选自苯并三氮唑类紫外线吸收剂、氰基丙烯酸酯类紫外线吸收剂、苯甲脒类紫外线吸收剂、二苯甲酮类紫外线吸收剂、羟苯基三嗪类紫外线吸收剂、草酰苯胺类紫外线吸收剂或水杨酸酯类紫外线吸收剂中的一种或多种；更优选地，紫外线吸收剂选自3-(3-(2h-苯并三唑-2-基)-5-叔丁基--4-羟基苯基)丙酸甲酯和peg 300的反应产物、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸十六烷基酯、2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸-2'-乙基己酯、n-(乙氧基羰基苯基)-n'-甲基-n'-苯基甲脒中的一种或多种。

7、进一步地，高熔点助剂为有机物和/或无机物，优选高熔点助剂为高分子材料助剂；更优选地，高熔点助剂为相对分子质量大于500的高分子材料有机助剂，进一步优选为相对分子质量大于600的高分子材料有机助剂；进一步优选高熔点助剂选自三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、聚乙烯蜡中的一种或多种；优选地，树脂基体为热塑性树脂；更优选热塑性树脂选自聚烯烃、聚酯、聚醚、聚酮、聚酰胺、聚氨酯、聚苯乙烯、高抗冲击苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚缩醛、聚丙烯腈、聚丁二烯、丙烯腈-丁二烯-苯三烯三聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯腈三聚物、纤维素乙酸丁酸酯、纤维素聚合物、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚苯硫醚、聚苯醚、聚砜、聚醚砜、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚甲醛、乙烯-乙酸乙烯酯聚合物中的一种或多种；更优选地，树脂基体为聚烯烃；进一步优选地，聚烯烃选自聚丙烯和/或聚乙烯。

8、进一步地，按照重量份计，高分子材料助剂母粒的原料包括30～70份的树脂基材、0.1～30份的高熔点助剂及30～70份的低熔点助剂；更优选地，按照重量份计，高分子材料助剂母粒的原料包括30～70份的树脂基材、1～25份的高熔点助剂及30～70份的低熔点助剂；进一步优选地，按照重量份计，高分子材料助剂母粒的原料包括40～60份的树脂基材、1～20份的高熔点助剂及40～60份的低熔点助剂；进一步优选地，高熔点助剂与低熔点助剂的重量比为1:3～15，最优选1:5～15。

9、进一步地，低熔点助剂为2,2,6,6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯与3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸正十六酯的混合物中的一种或多种，树脂基材为聚乙烯或聚丙烯，高熔点助剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、聚乙烯蜡中的一种或多种；

10、优选地，助剂母粒包括：1～20份三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、30～50份2,2,6,6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯和30～50份聚丙烯树脂；或1～20份1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮、30～50份2,2,6,6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯和30～50份聚丙烯树脂；或1～20份1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、30～50份2,2,6,6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯和30～50份聚丙烯树脂；或0.1～10份三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、0.1～10份1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、30～50份2,2,6,6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯和30-50份聚丙烯树脂；或0.1～10份三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、0.1～10份1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮、30～50份2,2,6,6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯和30～50份聚丙烯树脂；或0.1～10份聚乙烯蜡、0.1～10份1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮和/或三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯和/或1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、30～50份2,2,6,6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯和30～50份聚丙烯树脂。

11、进一步地，高分子材料助剂母粒经由原料依次通过螺杆挤出、制粒、干燥、冷却形成，优选制粒采用水下切粒，其操作温度为190～230℃。

12、进一步地，高分子材料助剂母粒的粒径为1～5mm。

13、根据本发明的另一方面，还提供了一种上述助剂母粒在高分子材料中的应用。

14、本发明有效解决了低熔点助剂母粒易粘连结块、制备工艺复杂等问题，本发明制备的助剂母粒不易结块，且只需利用制备母粒的常用设备、工艺即可实现，操作简单且能够制备不同粒径的助剂母粒产品。