CN105482250B - 一种用于聚烯烃中的组合物 - Google Patents
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Abstract
一种用于聚烯烃中的组合物，所述组合物由原料受阻酚、亚磷酸酯、硬脂酸盐和硼氢化钠制备而成，所述原料的质量比如下：m受阻酚:m亚磷酸酯:m硬脂酸盐:m硼氢化钠＝1:1‑4:0.5‑1.5:0.5‑3。本发明的组合物用于聚烯烃中，可以提高聚烯烃的热稳定性，消除发色基团，防止聚烯烃产品变色，提高聚烯烃产品的耐用性和美观。
Description
技术领域
本发明属于聚合物领域，特别是涉及一种用于聚烯烃中的组合物。
背景技术
聚烯烃，包括聚乙烯、聚丙烯及其共聚物，在热加工和长期使用中，受到光和热的作用，会被空气中的氧气氧化，聚烯烃力学性能丧失，外观变得不美观。因此需要加入抗氧剂，以提高聚烯烃的热稳定性。
受阻酚抗氧剂广泛应用于聚合物中，用于减少聚合物加工中的热氧老化，降低聚合物使用中的性能降低，延长聚合物的使用周期。常用的受阻酚类抗氧剂有：四-[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇(商品名：抗氧剂1010)，4-羟基苯基丙酸十八醇酯(商品名：抗氧剂1076)，1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯(商品名：抗氧剂1330)。
但是，受阻酚抗氧剂容易与自由基反应，生成醌类化合物的中间产物，而醌类化合物带有发色基团，会使聚烯烃的黄色指数增加，影响聚烯烃产品的外观。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种用于聚烯烃中的组合物，该组合物可以提高聚烯烃的热稳定性，消除发色基团，防止聚烯烃产品变色，提高聚烯烃产品的耐用性和美观。
本发明的上述目的通过以下技术方案实现：
一种用于聚烯烃中的组合物，所述组合物由原料受阻酚、亚磷酸酯、硬脂酸盐和硼氢化钠制备而成，所述原料的质量比如下：
m受阻酚:m亚磷酸酯:m硬脂酸盐:m硼氢化钠＝1:1-4:0.5-1.5:0.5-3。
优选地，m受阻酚:m亚磷酸酯:m硬脂酸盐:m硼氢化钠＝1:2-3:1-1.5:1-2。
进一步优选地，m受阻酚:m亚磷酸酯:m硬脂酸盐:m硼氢化钠＝1:2:1.5:1。
优选地，所述硼氢化钠为粉末。
进一步优选地，所述硼氢化钠粉末的体积平均粒度为2-30μm。
优选地，所述受阻酚选自四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯或1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯中的任一种或多种的组合。
优选地，所述受阻酚为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
优选地，所述亚磷酸酯选自三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯或双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯中的任一种或两种的组合。
优选地，所述亚磷酸酯为三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。
优选地，所述硬脂酸盐选自硬脂酸钙、硬脂酸锌、氧化锌、硬脂酸镁或水滑石中的任一种或多种的组合。
优选地，所述聚烯烃为聚乙烯或聚丙烯的均聚物或其共聚物。
优选地，所述聚烯烃为聚丙烯的均聚物。
本发明的另一个目的在于提供上述组合物的制备方法，所述制备方法是首先将硼氢化钠研磨，得到体积平均粒度为2-30μm的硼氢化钠粉末；然后将受阻酚、亚磷酸酯、硬脂酸盐和硼氢化钠粉末，按所述质量比混合均匀，得到组合物。
优选硼氢化钠研磨10-20h，进一步优选15h。
本发明的再一个目的在于提供一种聚烯烃的制备方法，包括加入上述的组合物，所述组合物在聚烯烃中的加入量为800-3000ppm。
优选地，所述组合物在聚烯烃中的加入量为800-1800ppm。
本发明的上述组合物可按照常规的制备方法得到。
优选地，所述组合物以粉末的形式加入。
优选地，所述组合物以颗粒的形式加入，所述颗粒是由所述组合物经造粒得到的。
本发明的又一个目的在于提供上述组合物在制备聚烯烃中的应用。
本发明的有益效果在于：本发明的组合物，通过硼氢化钠与其他三种原料以一定比例混合得到，具有较强的还原性，将其用于聚烯烃的制备中，可提高聚烯烃的热稳定性，消除发色基团，防止聚烯烃产品变色，提高聚烯烃产品的耐用性和美观。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明技术方案及其效果做进一步说明。以下实施例仅用于说明本发明的内容，并不用于限制本发明的保护范围。应用本发明的构思对本发明进行的简单改变都在本发明要求保护的范围内。
本发明以下实施例中用到的原料规格和来源如下：
硼氢化钠：分析纯，国药集团化学试剂北京有限公司；
硬脂酸钙：化学纯，国药集团化学试剂北京有限公司；
硬脂酸锌：化学纯，国药集团化学试剂北京有限公司；
硬脂酸镁：化学纯，国药集团化学试剂北京有限公司；
氧化锌：分析纯，国药集团化学试剂北京有限公司；
水滑石：99％，北京伊诺凯科技有限公司；
抗氧剂(受阻酚和亚磷酸酯类)：工业级，营口市风光化工有限公司。
实施例1-14的组合物制备部分均按照以下内容进行：
首先将硼氢化钠放入球磨机中研磨10-20h，得到体积平均粒度为2-30μm的硼氢化钠粉末；然后将受阻酚、亚磷酸酯、硬脂酸盐和硼氢化钠粉末，按一定质量比混合均匀，得到组合物。
实施例15的组合物制备部分均按照以下内容进行：
将受阻酚、亚磷酸酯和硬脂酸盐，按一定质量比混合均匀，得到组合物。
实施例1-15制备好组合物以后按照以下内容进行：
将得到的组合物添加到聚烯烃中混合均匀，根据双螺杆挤出试验，将其在螺杆中挤出三次，测定聚烯烃的熔融指数和黄色指数。
双螺杆挤出试验：在双螺杆挤出机中进行挤出，螺杆温度设定为TS1：195℃，TS2:205℃，TS3-TS9：210℃，TS10：200℃。
熔融指数的测定：按照《GB/T3682-2000热塑性塑料熔体质量流动速率和熔体体积流动速率的测定》的方法测定。
熔融指数代表聚合物的流动性，熔融指数越高，聚合物的流动性越好，热稳定性越差。
黄色指数的测定：按照《HB/T3862-2006塑料黄色指数试验方法》的方法测定。
黄色指数代表聚合物的发黄程度，黄色指数越高，聚合物的氧化越严重。
实施例1-15的实验结果如表1所示。
表1 实施例1-15的相关内容和实验结果
由表1中的实施例1-7可知，当硼氢化钠的添加量在m受阻酚:m亚磷酸酯:m硬脂酸盐:m硼氢化钠＝1:1-4:0.5-1.5:0.5-3的范围内时得到的组合物，添加入聚合物中后，得到的聚合物的熔融指数和黄色指数均较低，这说明得到的聚合物热稳定性好，发色基团的消除效果好，聚合物不易变色，发黄程度轻，外观美观；而当硼氢化钠的添加量超出m受阻酚:m亚磷酸酯:m硬脂酸盐:m硼氢化钠＝1:1-4:0.5-1.5:0.5-3的范围时得到的组合物，添加入聚合物中后，得到的聚合物的熔融指数和黄色指数均较高，这说明得到的聚合物热稳定性差，发色基团的消除效果差，聚合物易变色，发黄程度高。
由表1中的实施例5、8、9可知，当组合物的几种原料的质量比超出m受阻酚:m亚磷酸酯:m硬脂酸盐:m硼氢化钠＝1:1-4:0.5-1.5:0.5-3的范围时得到的组合物，添加入聚合物中后，得到的聚合物的熔融指数和黄色指数均较高，这说明得到的聚合物热稳定性差，发色基团的消除效果差，聚合物易变色，发黄程度高。
由表1中的实施例5和15可知，当组合物的原料中不包括硼氢化钠时得到的组合物，添加入聚合物中后，得到的聚合物的熔融指数和黄色指数均较高，这说明得到的聚合物热稳定性差，发色基团的消除效果差，聚合物易变色，发黄程度高，也进一步说明硼氢化钠对组合物的性质有重要影响。
由表1中的实施例1-15可知，当组合物的原料为受阻酚、亚磷酸酯、硬脂酸盐和硼氢化钠，且几种原料的质量比在m受阻酚:m亚磷酸酯:m硬脂酸盐:m硼氢化钠＝1:1-4:0.5-1.5:0.5-3的范围内时得到的组合物，尤其是当m受阻酚:m亚磷酸酯:m硬脂酸盐:m硼氢化钠＝1:2:1.5:1时得到的组合物，添加入聚合物中后，得到的聚合物的熔融指数和黄色指数均很低，这说明得到的聚合物热稳定性好，发色基团的消除效果好，聚合物不易变色，发黄程度低外观美观；也进一步说明了得到的组合物用于聚合物中，不仅能提高聚合物的热稳定性，同时也提高了聚合物的抗氧化性，有效地消除了发色基团。
Claims (18)
1.一种用于聚烯烃中的组合物，其特征在于，所述组合物由原料受阻酚、亚磷酸酯、硬脂酸盐和硼氢化钠制备而成，所述原料的质量比如下：m受阻酚:m亚磷酸酯:m硬脂酸盐:m硼氢化钠＝1:1-4:0.5-1.5:0.5-3。
2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，
m受阻酚:m亚磷酸酯:m硬脂酸盐:m硼氢化钠＝1:2-3:1-1.5:1-2。
3.根据权利要求2所述的组合物，其特征在于，m受阻酚:m亚磷酸酯:m硬脂酸盐:m硼氢化钠＝1:2:1.5:1。
4.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，所述硼氢化钠为粉末。
5.根据权利要求4所述的组合物，其特征在于，所述硼氢化钠粉末的体积平均粒度为2-30μm。
6.根据权利要求4所述的组合物，其特征在于，所述受阻酚选自四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯或1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯中的任一种或多种的组合。
7.根据权利要求6所述的组合物，其特征在于，所述受阻酚为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
8.根据权利要求4所述的组合物，其特征在于，所述亚磷酸酯选自三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯或双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯中的任一种或两种的组合。
9.根据权利要求8所述的组合物，其特征在于，所述亚磷酸酯为三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。
10.根据权利要求4所述的组合物，其特征在于，所述硬脂酸盐选自硬脂酸钙、硬脂酸锌或硬脂酸镁中的任一种或多种的组合。
11.根据权利要求6-10任一项所述的组合物，其特征在于，所述聚烯烃为聚乙烯或聚丙烯的均聚物或其共聚物。
12.根据权利要求11所述的组合物，其特征在于，所述聚烯烃为聚丙烯的均聚物。
13.一种如权利要求1-12任一项所述的组合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法是首先将硼氢化钠研磨，得到体积平均粒度为2-30μm的硼氢化钠粉末；然后将受阻酚、亚磷酸酯、硬脂酸盐和硼氢化钠粉末，按所述质量比混合均匀，得到组合物。
14.一种聚烯烃的制备方法，包括加入如权利要求1-12任一项所述的组合物，其特征在于，所述组合物在聚烯烃中的加入量为800-3000ppm。
15.根据根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述组合物在聚烯烃中的加入量为800-1800ppm。
16.根据根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述组合物以粉末的形式加入。
17.根据根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述组合物以颗粒的形式加入，所述颗粒是由所述组合物经造粒得到的。
18.如权利要求1-12任一项所述的组合物在制备聚烯烃中的应用。
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| 复合抗氧剂对聚丙烯抗氧化性能的研究;王芳等;《现代塑料加工应用》;20130831;第25卷(第4期);第37-39页 * |
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