王仁龍 整理

一、概述

眾所周知，集裝袋對耐候性有著嚴格的要求，最常見的導致老化的因素為熱和紫外光。對于聚丙烯類集裝袋而言，聚丙烯叔原子上的氫容易氧化，對紫外線很敏感，紫外線具有的高能量可以使聚丙烯內(nèi)的吸收官能團被激化，產(chǎn)生自由基和氫過氧化物，而后續(xù)的降解反應則依賴于這些氫過氧化物的分解，氫過氧化物光分解產(chǎn)生的烷氧自由基不僅可以奪氫，還可以發(fā)生降解反應，導致聚合物分子鏈斷裂，故聚丙烯集裝袋的防老化能力和耐候性較差。

在集裝袋的制備過程中防老化母料對集裝袋的防老化、耐候性能等具有顯著的作用，故制備一種抵抗紫外光對聚丙烯的破壞和降解作用的母料對改善聚丙烯類集裝袋的防老化能力和耐候性極為重要。目前，光穩(wěn)定劑種類很多，按照其化學結構可分為：水楊酸脂類、二苯甲酮類、苯并三唑類、三嗪類、取代丙烯腈類、草酰胺類、有機鎳化合物類和受阻胺類。常用的抗氧化劑種類有芳香胺類抗氧劑、受阻酚類抗氧劑、硫酸二丙酸雙酯類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑。在防老化母料的制備過程中，不同種類光穩(wěn)定劑和抗氧化劑相互協(xié)同作用會產(chǎn)生不同的防老化效果，同一種類不同的光穩(wěn)定劑和抗氧化劑發(fā)揮的作用和功效也各異，故通過研究發(fā)現(xiàn)一種光穩(wěn)定劑和抗氧化劑的組合，利用其生產(chǎn)制備的集裝袋用防老化母料的防老化效果較佳。

本文介紹了一種聚丙烯類集裝袋用防老化母料，本技術克服了現(xiàn)有技術的不足。

二、技術方案

本技術的防老化母料由以下重量份原料制成：100份聚丙烯粉料，7-30份光穩(wěn)定劑770DF，8-20份光穩(wěn)定劑944，2-10份抗氧劑1010，5-20份抗氧劑168，0.1-1.2份分散劑聚乙烯蠟。

所述防老化母料由以下重量份原料制成：100份聚丙烯粉料，10-20份光穩(wěn)定劑770DF，10-18份光穩(wěn)定劑944，3-8份抗氧劑1010，6-15份抗氧劑168，0.3-0.8份分散劑聚乙烯蠟。

所述防老化母料由以下重量份原料制成：100份聚丙烯粉料，15份光穩(wěn)定劑 770DF，15份光穩(wěn)定劑944，5份抗氧劑1010，10份抗氧劑168，0.5份分散劑聚乙烯蠟。

所述聚丙烯粉料的熔融流動速率為 2.1-6.5 g/10 min。

一種聚丙烯類集裝袋用防老化母料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

1）將聚丙烯粉料、光穩(wěn)定劑 770DF、光穩(wěn)定劑944、抗氧劑1010、抗氧劑168和聚乙烯蠟稱量，混合，攪拌，得半成品料；

2）將混合均勻的半成品料擠出擠料斗，水拉條，冷卻后切粒；

3）分級篩選，烘干即得。

步驟1）所述攪拌過程轉(zhuǎn)速為55-65 r/min。

步驟1）所述攪拌時間為5-20 min。

步驟 2）所述擠料過程，擠出機各區(qū)溫度控制為：一區(qū)45-55℃，二區(qū)到四區(qū)190-220℃。

選用UVB313光源進行人工快速老化試驗，光線波長范圍為 280-315 nm。根據(jù)國際標準ISO21898. EN1898中規(guī)定，按照ASTM G154標準，采用UVB313光源照射試樣200 h，拉伸強度保留值在50%以上算合格產(chǎn)品。

本技術選擇兩種光穩(wěn)定劑和兩種抗氧化劑復合使用，對聚丙烯鏈起到保護作用，可以在一定程度上減少碳氫鍵和碳碳鍵的均裂，減少烷基自由基的形成，從而有效控制聚丙烯分子量的降低，保證其各項性能，有效提高了該防老化母料的防老化功效；防老化母料制備中優(yōu)選用聚丙烯粉料的熔融流動速率為2.1-6.5 g/10 min，聚丙烯的熔融流動速率直接影響集裝袋的強度，通過小試實驗證明，當聚丙烯的熔融流動速率為2.1-6.5 g/10 min時，可以提高集裝袋的強度，有助于改善集裝袋的防老化性能。

在制備過程中，一定的攪拌速度可以保證反應的進行，攪拌速度過慢，各組分反應速度較慢小于55 r/min時，攪拌速度過快大于65 r/min會使得反應不充分，從而導致生成的母料在性能方面受到影響。

制備的聚丙烯類集裝袋在UVB313光源照射200 h后，最大力保留率達到95.2%，拉伸強度保留率達到 99.7%，遠遠高于標準規(guī)定的合格品拉伸強度保留率，經(jīng)過360人工老化后最大力和拉伸強度保留率稍有降低，分別為94.9%和98.8%。

三、有益效果

與現(xiàn)有技術相比，本技術有效提高了聚丙烯類集裝袋的防老化能力和耐候性。

四、具體實施方式

下面結合具體實施例對本技術做進一步說明，實施例1為最佳實施例。

實施例1

100份聚丙烯粉料、15份光穩(wěn)定劑770DF、15份光穩(wěn)定劑944、5份抗氧劑1010、10份抗氧劑168和0.5份聚乙烯蠟；

1）按重量比稱量所需原料，混合，攪拌 15 min，攪拌速度為60 r/min，得半成品料；

2）將混合均勻的半成品料擠出擠料斗，擠出機一區(qū)至四區(qū)的溫度依次設定為：50℃、210℃、210℃、210℃，水拉條，冷卻后切粒；

3）分級篩選，烘干得防老化母料。

1份該母料加入到100份聚丙烯F401基礎樹脂中，制備集裝袋經(jīng)緯線樣品用于試驗測試，樣品厚度為0.14-0.15 mm。試驗檢測條件：濕度：50%；光源：UVB313光源；每次光照時間：8 h，光照時溫度：60℃；每次冷凝時間：4 h，冷凝時溫度50℃；光照和冷凝過程循環(huán)進行，測試周期為360 h。測試結果見表1和表2。

實施例2

100份聚丙烯粉料、7份光穩(wěn)定劑 770DF、18份光穩(wěn)定劑944、6份抗氧劑1010、5份抗氧劑168和1.0份聚乙烯蠟；

1）按重量比稱量所需原料，混合，攪拌 20 min，攪拌速度為55 r/min，得半成品料；

2）將混合均勻的半成品料擠出擠料斗，擠出機一區(qū)至四區(qū)的溫度依次設定為：45℃、220℃、220℃、220℃，水拉條，冷卻后切粒；

3）分級篩選，烘干得防老化母料。

1份該母料加入到100份聚丙烯F401基礎樹脂中，制備集裝袋經(jīng)緯線樣品用于試驗測試，樣品厚度為0.14-0.15 mm。試驗檢測條件：濕度：50%；光源：UVB313光源；每次光照時間：8 h，光照時溫度：60℃；每次冷凝時間：4 h，冷凝時溫度50℃；光照和冷凝過程循環(huán)進行，測試周期為360 h。測試結果見表1和表2。

實施例3

100份聚丙烯粉料、22份光穩(wěn)定劑770DF、8份光穩(wěn)定劑944、2份抗氧劑1010、20份抗氧劑168和1.2份聚乙烯蠟；

1）按重量比稱量所需原料，混合，攪拌 18 min，攪拌速度為65 r/min，得半成品料；

2）將混合均勻的半成品料擠出擠料斗，擠出機一區(qū)至四區(qū)的溫度依次設定為：55℃、210℃、210℃、210℃，水拉條，冷卻后切粒；

3）分級篩選，烘干得防老化母料。

1份該母料加入到100份聚丙烯F401基礎樹脂中，制備集裝袋經(jīng)緯線樣品用于試驗測試，樣品厚度為0.14-0.15 mm。試驗檢測條件：濕度：50%；光源：UVB313光源；每次光照時間：8 h，光照時溫度：60℃；每次冷凝時間：4 h，冷凝時溫度50℃；光照和冷凝過程循環(huán)進行，測試周期為360 h。測試結果見表1和表2。

實施例4

100份聚丙烯粉料、30份光穩(wěn)定劑770DF、10份光穩(wěn)定劑944、10份抗氧劑1010、15份抗氧劑168和0.1份聚乙烯蠟；

1）按重量比稱量所需原料，混合，攪拌5 min，攪拌速度為65 r/min，得半成品料；

2）將混合均勻的半成品料擠出擠料斗，擠出機一區(qū)至四區(qū)的溫度依次設定為：50℃、190℃、190℃、210℃，水拉條，冷卻后切粒；

3）分級篩選，烘干得防老化母料。

1份該母料加入到100份聚丙烯F401基礎樹脂中，制備集裝袋經(jīng)緯線樣品用于試驗測試，樣品厚度為0.14-0.15 mm。試驗檢測條件：濕度：50%；光源：UVB313光源；每次光照時間：8 h，光照時溫度：60℃；每次冷凝時間：4 h，冷凝時溫度50℃；光照和冷凝過程循環(huán)進行，測試周期為360 h。測試結果見表1和表2。

實施例5

100份聚丙烯粉料、18份光穩(wěn)定劑770DF、14份光穩(wěn)定劑944、6份抗氧劑1010、13份抗氧劑168和0.6份聚乙烯蠟；

1）按重量比稱量所需原料，混合，攪拌 15 min，攪拌速度為63r/ min，得半成品料；

2）將混合均勻的半成品料擠出擠料斗，擠出機一區(qū)至四區(qū)的溫度依次設定為：52℃、200℃、210℃、200℃，水拉條，冷卻后切粒；

3）分級篩選，烘干得防老化母料。

1份該母料加入到100份聚丙烯F401基礎樹脂中，制備集裝袋經(jīng)緯線樣品用于試驗測試，樣品厚度為0.14-0.15 mm。試驗檢測條件：濕度：50%；光源：UVB313光源；每次光照時間：8 h，光照時溫度：60℃；每次冷凝時間：4 h，冷凝時溫度50℃；光照和冷凝過程循環(huán)進行，測試周期為360 h。測試結果見表1和表2。

對比例1

100份聚丙烯粉料、15份光穩(wěn)定劑770DF、10份抗氧劑168和0.5份聚乙烯蠟；

1）按重量比稱量所需原料，混合，攪拌 15 min，攪拌速度為60 r/min，得半成品料；

2）將混合均勻的半成品料擠出擠料斗，擠出機一區(qū)至四區(qū)的溫度依次設定為：50℃、210℃、210℃、210℃，水拉條，冷卻后切粒；

3）分級篩選，烘干得防老化母料。

1份該母料加入到100份聚丙烯F401基礎樹脂中，制備集裝袋經(jīng)緯線樣品用于試驗測試，樣品厚度為0.14-0.15 mm。試驗檢測條件：濕度：50%；光源：UVB313光源；每次光照時間：8 h，光照時溫度：60℃；每次冷凝時間：4 h，冷凝時溫度50℃；光照和冷凝過程循環(huán)進行，測試周期為360 h。測試結果見表1和表2。

對比例2

100份聚丙烯粉料、15份光穩(wěn)定劑 944、5份抗氧劑1010和0.5份聚乙烯蠟；

1）按重量比稱量所需原料，混合，攪拌 15 min，攪拌速度為60 r/min，得半成品料；

2）將混合均勻的半成品料擠出擠料斗，擠出機一區(qū)至四區(qū)的溫度依次設定為：50℃、210℃、210℃、210℃，水拉條，冷卻后切粒；

3）分級篩選，烘干得防老化母料。

1份該母料加入到100份聚丙烯F401基礎樹脂中，制備集裝袋經(jīng)緯線樣品用于試驗測試，樣品厚度為0.14-0.15 mm。試驗檢測條件：濕度：50%；光源：UVB313光源；每次光照時間：8 h，光照時溫度：60℃；每次冷凝時間：4 h，冷凝時溫度50℃；光照和冷凝過程循環(huán)進行，測試周期為360 h。測試結果見表1和表2。

對比例3

100份聚丙烯粉料、5份光穩(wěn)定劑 770DF、22份光穩(wěn)定劑944、2份抗氧劑1010、21份抗氧劑168和0.5份聚乙烯蠟；

1）按重量比稱量所需原料，混合，攪拌 15 min，攪拌速度為60 r/min，得半成品料；

2）將混合均勻的半成品料擠出擠料斗，擠出機一區(qū)至四區(qū)的溫度依次設定為：50℃、210℃、210℃、210℃，水拉條，冷卻后切粒；

3）分級篩選，烘干得防老化母料。

1份該母料加入到100份聚丙烯F401基礎樹脂中，制備集裝袋經(jīng)緯線樣品用于試驗測試，樣品厚度為0.14-0.15 mm。試驗檢測條件：濕度：50%；光源：UVB313光源；每次光照時間：8 h，光照時溫度：60℃；每次冷凝時間：4 h，冷凝時溫度50℃；光照和冷凝過程循環(huán)進行，測試周期為360 h。測試結果見表1和表2。

對比例4

100份聚丙烯粉料、15份光穩(wěn)定劑790A、5份抗氧劑1010、10份抗氧劑168和0.5份聚乙烯蠟；

1）按重量比稱量所需原料，混合，攪拌 15 min，攪拌速度為60 r/min，得半成品料；

2）將混合均勻的半成品料擠出擠料斗，擠出機一區(qū)至四區(qū)的溫度依次設定為：50℃、210℃、210℃、210℃，水拉條，冷卻后切粒；

3）分級篩選，烘干得防老化母料。

1份該母料加入到100份聚丙烯F401基礎樹脂中，制備集裝袋經(jīng)緯線樣品用于試驗測試，樣品厚度為0.14-0.15 mm。試驗檢測條件：濕度：50%；光源：UVB313光源；每次光照時間：8 h，光照時溫度：60℃；每次冷凝時間：4 h，冷凝時溫度50℃；光照和冷凝過程循環(huán)進行，測試周期為360 h。測試結果見表1和表2。

對比例5

100份聚丙烯粉料、15份光穩(wěn)定劑790A、15份光穩(wěn)定劑 790B、5份抗氧劑 1010、10份抗氧劑168和0.5份聚乙烯蠟；

1）按重量比稱量所需原料，混合，攪拌 15 min，攪拌速度為60 r/min，得半成品料；

2）將混合均勻的半成品料擠出擠料斗，擠出機一區(qū)至四區(qū)的溫度依次設定為：50℃、210℃、210℃、210℃，水拉條，冷卻后切粒；

3）分級篩選，烘干得防老化母料。

1份該母料加入到100份聚丙烯F401基礎樹脂中，制備集裝袋經(jīng)緯線樣品用于試驗測試，樣品厚度為0.14-0.15 mm。試驗檢測條件：濕度：50%；光源：UVB313光源；每次光照時間：8 h，光照時溫度：60℃；每次冷凝時間：4 h，冷凝時溫度50℃；光照和冷凝過程循環(huán)進行，測試周期為360 h。測試結果見表1和表2。

對比例6

100份聚丙烯粉料、15份光穩(wěn)定劑770DF、15份鎳鹽光穩(wěn)定劑 2002、5份抗氧劑 1010、10份抗氧劑168和0.5份聚乙烯蠟；

1）按重量比稱量所需原料，混合，攪拌 15 min，攪拌速度為60 r/min，得半成品料；

2）將混合均勻的半成品料擠出擠料斗，擠出機一區(qū)至四區(qū)的溫度依次設定為：50℃、210℃、210℃、210℃，水拉條，冷卻后切粒；

3）分級篩選，烘干得防老化母料。

1份該母料加入到100份聚丙烯F401基礎樹脂中，制備集裝袋經(jīng)緯線樣品用于試驗測試，樣品厚度為0.14-0.15 mm。試驗檢測條件：濕度：50%；光源：UVB313光源；每次光照時間：8 h，光照時溫度：60℃；每次冷凝時間：4 h，冷凝時溫度50℃；光照和冷凝過程循環(huán)進行，測試周期為360 h。測試結果見表1和表2。

對比例7

100份聚丙烯粉料、15份光穩(wěn)定劑770DF、15份光穩(wěn)定劑 944、5份抗氧劑 Iraganox900和0.5份聚乙烯蠟；

1）按重量比稱量所需原料，混合，攪拌 15 min，攪拌速度為60 r/min，得半成品料；

2）將混合均勻的半成品料擠出擠料斗，擠出機一區(qū)至四區(qū)的溫度依次設定為：50℃、210℃、210℃、210℃，水拉條，冷卻后切粒；

3）分級篩選，烘干得防老化母料。

1份該母料加入到100份聚丙烯F401基礎樹脂中，制備集裝袋經(jīng)緯線樣品用于試驗測試，樣品厚度為0.14-0.15 mm。試驗檢測條件：濕度：50%；光源：UVB313光源；每次光照時間：8 h，光照時溫度：60℃；每次冷凝時間：4 h，冷凝時溫度50℃；光照和冷凝過程循環(huán)進行，測試周期為360 h。測試結果見表1和表2。

對比例8

100份聚丙烯粉料、15份光穩(wěn)定劑770DF、15份光穩(wěn)定劑944、5份抗氧劑3114、10份抗氧劑168和0.5份聚乙烯蠟；

1）按重量比稱量所需原料，混合，攪拌 15 min，攪拌速度為60 r/min，得半成品料；

2）將混合均勻的半成品料擠出擠料斗，擠出機一區(qū)至四區(qū)的溫度依次設定為：50℃、210℃、210℃、210℃，水拉條，冷卻后切粒；

3）分級篩選，烘干得防老化母料。

1份該母料加入到100份聚丙烯F401基礎樹脂中，制備集裝袋經(jīng)緯線樣品用于試驗測試，樣品厚度為0.14-0.15 mm。試驗檢測條件：濕度：50%；光源：UVB313光源；每次光照時間：8 h，光照時溫度：60℃；每次冷凝時間：4 h，冷凝時溫度50℃；光照和冷凝過程循環(huán)進行，測試周期為360 h。測試結果見表1和表2。

對比例9

100份聚丙烯粉料、15份光穩(wěn)定劑770DF、15份光穩(wěn)定劑944、5份抗氧劑1010、10份抗氧劑168和0.5份分散劑EBS；

1）按重量比稱量所需原料，混合，攪拌 15 min，攪拌速度為60 r/min，得半成品料；

2）將混合均勻的半成品料擠出擠料斗，擠出機一區(qū)至四區(qū)的溫度依次設定為：50℃、210℃、210℃、210℃，水拉條，冷卻后切粒；

3）分級篩選，烘干得防老化母料。

1份該母料加入到100份聚丙烯F401基礎樹脂中，制備集裝袋經(jīng)緯線樣品用于試驗測試，樣品厚度為0.14-0.15 mm。試驗檢測條件：濕度：50%；光源：UVB313光源；每次光照時間：8 h，光照時溫度：60℃；每次冷凝時間：4 h，冷凝時溫度50℃；光照和冷凝過程循環(huán)進行，測試周期為360 h。測試結果見表1和表2。

實施例 1為最佳實施例，選用光穩(wěn)定劑770DF和光穩(wěn)定劑 944復合使用和抗氧劑 1010和抗氧劑168復合使用，聚乙烯蠟作為分散劑，在實施例1各組分重量比情況下制備的防老化母料200 h人工老化后最大力保留率達到95.2%，拉伸強度保留率達到99.7%，經(jīng)過360人工老化后最大力和拉伸強度保留率稍有降低，分別為94.9%和98.8%。各組分含量不同時，最大力和拉伸強度保留率較實施例低，但最大力和拉伸強度保留率仍能達到92%以上；單獨選用一種光穩(wěn)定劑和抗氧劑（對比例1、2），200 h保留率下降，低于90%；各組分含量不在本技術研究的范圍內(nèi)時（對比例3），保留率明顯低于實施例 1-5；選用其他光穩(wěn)定劑、抗氧劑以及分散劑時（對比例4-9），200 h和360 h的最大力和拉伸強度保留率明顯降低。說明本技術的光穩(wěn)定劑、抗氧劑、分散劑的組合和用量可以制備優(yōu)質(zhì)的集裝袋用防老化母料，明顯提高了集裝袋的防老化和耐候性能。

本技術專利信息：

申請?zhí)枺篊N201710548129.X

申請日：2017.07.06

介紹（公告）號：CN107163399B

介紹（公告）日：2020.03.31

IPC 分類號：C08L23/12；C08L23/06；C08K5/00；C08K5/134；C08K5/526；C08K5/3435；C08J3/22

表1 實施例1-5和對比例1-9集裝袋經(jīng)緯線最大力對比實驗數(shù)據(jù)總結

表2 實施例1-5和對比例1-9集裝袋經(jīng)緯線拉伸強度對比實驗數(shù)據(jù)總結