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    抗老化透明聚丙烯的制備及性能

    時間:2020-05-17 10:00 閱讀:2010 來源:互聯網

    ????????聚丙烯(PP)是一種半結晶型聚合物,具有優異的力學性能,得到廣泛應用。在PP的眾多晶型中α晶型是最常見和最穩定的晶型,但是這種晶型的球晶尺寸大,導致PP的透明性能較差。另外,PP鏈結構中的叔碳原子對氧較為敏感,極易氧化生成自由基,在光照或熱加工時PP制品易發黃。這些缺陷限制了PP在透明材料領域的應用。此外PP作為包裝材料時往往還需要具有優異的抗老化性能,以保證產品的質量。因此在提高PP透明性的同時,保持材料的抗老化性能也尤為重要。

    ????????目前,提高PP透明性方法主要是添加成核劑。高活性成核劑主要包括取代芳基有機磷酸類和山梨醇類有機成核劑。雖然市場上成核劑種類繁多,但主要還是以增透、增強類成核劑為主。單一添加成核劑的PP不足以滿足透明制品種類日益增多的需求,擁有多種附加性能的改性PP研究倍受研究人員青睞。貴州大學等通過復配分散劑、抗氧劑,研究復合助劑對iPP/成核劑NA–11 (NiPP)材料抗老化性能、透明性和結晶行為的影響,探討其在PP改性中的協同作用。

    ????????主要原材料

    ????????iPP:T30S,中國石油蘭州石化公司;

    ????????成核劑:NA–11,日本ADEKA公司;

    ????????抗氧劑:1010,168,德國巴斯夫公司;

    ????????復配抗氧劑:B215,德國巴斯夫公司;

    ????????分散劑:乙撐雙硬脂酸酰胺(EBS),純度>95%,蘇州聯勝化學有限公司;

    ????????分散劑:聚乙烯(PE)蠟(CH–10),廣州順德亞宇塑料助劑廠。

    ????????樣品制備

    ????????將0.2份成核劑、0.5份抗氧劑、0.1份分散劑與100份iPP粒料在高速混合機中均勻混合。在雙螺桿擠出機中擠出造粒,擠出機螺桿溫度:Ⅰ區170℃,Ⅱ區175℃,Ⅲ區180℃,Ⅳ區185℃,Ⅴ區190℃,Ⅵ區195℃,Ⅶ區200℃,Ⅷ區215℃,機頭溫度210℃。螺桿轉速為200?r/min。

    ????????將擠出的iPP粒料在空氣中敞開干燥48?h,在注塑機中進行注塑,注塑工藝參數為:注射溫度200,190,180℃,注射速率95%,注塑壓力50%,冷卻時間20?s。注塑標準力學性能試樣用于力學性能測試,注塑透明板用于霧度測試,透明板尺寸為50?mm×50?mm×1?mm。

    ????????性能匯總

    ????????(1)添加EBS作為分散劑時,NiPP材料的霧度增加了34.8%,嚴重影響材料的透明性能。相比EBS,以PE蠟作為分散劑時,NiPP材料的霧度僅增加7.4%,并且NiPP材料的力學性能保持較好。

    ????????(2)三種抗氧劑對NiPP材料的結晶性能影響較小。添加抗氧劑1010對NiPP材料光學性能的影響最嚴重,抗氧劑168次之,復合抗氧劑B215最小。經過35?d熱氧老化后,添加抗氧劑1010的NiPP材料的抗老化能力最好,復合抗氧劑B215次之,抗氧劑168最差。

    ????????(3)選擇以分散劑PE蠟、抗氧劑B215和有機磷酸鹽成核劑NA–11組成的復合改性劑,不僅能夠保持NiPP材料的透明性能,還能賦予其優異的抗老化性能。NiPP/PE蠟/B215材料的霧度僅為15.0%,透光率為67.2%,經過35?d熱氧老化后材料的拉伸強度保持率為83.75%,彎曲強度保持率為81.36%,缺口沖擊強度保持率為72.32%。

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