CN113278220B - 一种用于pp无纺布的抗老化增韧母粒及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于功能聚合物材料技术领域，公开了一种用于PP无纺布的抗老化增韧母粒及其制备方法。所述抗老化增韧母粒包括以下质量百分含量的组分：PP树脂：50％～69.5％；聚丙烯蜡：30％～49.5％；主抗氧剂：0.1％～0.2％；辅助抗氧剂：0.1％～0.2％；交联剂MBA：0.1％～0.2％。所述制备方法为：将各原料组分经搅拌混合后加入到双螺杆挤出机进行造粒，筛选，磁力分离，得到所述用于PP无纺布的抗老化增韧母粒。本发明组成的抗老化增韧母粒不但具有较好的抗老化效果，而且在无纺布颜色保持方面表现优异，并有效地提高PP无纺布的机械强度，能够在PP无纺布工业化生产中得到广泛应用。
Description
技术领域
本发明属于功能聚合物材料技术领域，具体涉及一种用于PP无纺布的抗老化增韧母粒及其制备方法。
背景技术
在高分子聚合物生命周期的各个阶段，即其生产、仓储、加工、使用过程中，都会因自身或者外界的因素而发生老化现象，导致高分子聚合物及其制品颜色发黄、性能下降等问题，这也被称为高分子材料的老化。添加抗老化助剂能够有效地延缓高分子材料的老化，改善其色泽和使用性能。
PP无纺布在实际生产、仓储、加工、使用过程中容易出现大量的问题：(1)在纺粘加工过程中容易出现物理性能下降较多，无纺布的强度不能达到技术要求；(2)PP无纺布成品在仓储过程中容易产生发黄的现象。
针对上述PP无纺布经常出现的技术问题，单一的抗老化助剂或者单一的增韧剂都无法全面解决。考虑到PP无纺布纺粘工厂一般不允许在工厂使用粉体，因此有必要涉及一种既能够解决PP无纺布在纺粘工艺中容易出现的无纺布强度下降的问题，又能够解决PP无纺布在储存过程中容易发黄的问题，而且便于PP无纺布工厂环境管控和生产过程中添加便利的抗老化增韧母粒，以克服PP无纺布容易出现的上述问题。
专利CN 105647000 A公开了一种聚丙烯组合物及其制备方法，通过加入抗氧剂提高抗氧化性能；通过同时添加茂金属丙烯-乙烯弹性体与聚丙烯蜡，大幅的提高了聚丙烯组合物的增韧效果。并在造粒的过程中，还可以解决断条、粒子空心等问题。专利CN107987401 A公开了一种耐热氧老化植物纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法，通过加入改性植物纤维进行增强，加入PE或POE进行增韧，加入抗氧剂和热稳定剂防止老化。专利CN 104292651 A公开了一种耐高温耐光老化PP膜及其制备方法，通过共聚PP，抗氧剂，助抗氧剂，光稳定剂，玻璃纤维，液态丁腈橡胶，二氨基二苯甲烷，硬脂酸钡和丙三醇的组合，所得PP膜具有优异的耐高温与耐光老化性能。
上述专利现有技术虽然达到了一定的增韧、抗氧化或增强效果，但存在增强、增韧剂成分复杂、成本较高的问题，且均未对聚丙烯材料的抗黄变方面提出解方案。
发明内容
针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种用于PP无纺布的抗老化增韧母粒。本发明的抗老化增韧母粒对PP无纺布加工过程中拉伸断裂强力和储存过程颜色发黄现象都有明显改善，性能稳定，成本较低，使用方便。
本发明的另一目的在于提供上述用于PP无纺布的抗老化增韧母粒的制备方法。
本发明目的通过以下技术方案实现：
一种用于PP无纺布的抗老化增韧母粒，包括以下质量百分含量的组分：
进一步地，所述PP树脂为埃克森美孚PP3155E5。所述埃克森美孚PP3155E5是一种均聚PP树脂。使用过氧化物降解法生产，是一种为纺粘技术设计的均聚PP树脂。广泛应用于纺粘无纺布，个人护理，工业领域，合成纤维，医疗及防护用品。该树脂性能卓越，适用于均匀持续地纺丝，可高速纺织出高质量织物。在本发明中，埃克森美孚PP3155E5是为抗老化增韧母粒的载体。
进一步地，所述聚丙烯蜡为科莱恩
2602。所述科莱恩
2602是一种低结晶茂金属聚丙烯蜡。主要应用于：分散剂、颜料和添加剂母粒的载体、适用于塑料的润滑剂、热熔粘接剂。
进一步地，所述主抗氧剂为抗氧剂1790。所述抗氧剂1790为1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮。是一种高性能受阻酚类抗氧剂(中心部位含三聚氰酸的三苯酚类抗氧剂)，长期耐热性优异。适用于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS树脂、聚酯、纤维素树脂等。
进一步地，所述辅助抗氧剂为PEP-Q(四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4’-联苯基双亚磷酸酯)，是一种高性能的亚磷酸酯类的辅助抗氧剂，具有良好的耐高温性能，能够有效地解决高分子加工过程的稳定性，在颜色保持方面也有良好的表现。PEP-Q广泛应用于聚烯烃、聚碳酸酯、聚苯乙烯、ABS加工等领域。
所述交联剂MBA是一种白色结晶粉末，通常用做堵水剂、交联剂、吸水剂和保水剂。在本发明中的作用主要是：(1)提高PP无纺布的强度；(2)一定程度上减弱主抗氧剂1790和空气中的NOX的反应，避免生成显色的物质。
上述用于PP无纺布的抗老化增韧母粒的制备方法，包括如下制备步骤：
将各原料组分经搅拌混合后加入到双螺杆挤出机进行造粒，将得到的颗粒通过振动筛筛选，得到的尺寸合格的颗粒过磁力分离器除去其中包含微量金属的不合格颗粒，得到所述用于PP无纺布的抗老化增韧母粒。
进一步地，所述搅拌混合是指在常温条件下，在高混机中以搅拌速度为700rpm的速度搅拌3分钟。
进一步地，所述加入到双螺杆挤出机进行造粒的条件为：挤出机的料筒后段温度设定为240～250℃，挤出机的料筒中段温度设定为160～170℃，挤出机的料筒前段温度设定为170～180℃，将通过双螺杆挤出机挤出得到的条料通过常温下自来水冷却，经过热风干燥后进行切粒。
进一步地，所述通过振动筛筛选颗粒的直径为3mm，长度为3.5～4mm，其他尺寸的颗粒回收利用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明组成的抗老化增韧母粒不但具有较好的抗老化效果，而且在无纺布颜色保持方面表现优异，能够有效地纺织PP无纺布产品在加工、仓储等环境可能发生的气熏黄变。同时，本发明还有有效地提高PP无纺布的拉升断裂强力，作为一款母粒添加剂，能够非常便利地添加在PP无纺布的生产过程中，成本较低，性能优异，能够在PP无纺布工业化生产中得到广泛应用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
本实施例的一种用于PP无纺布的抗老化增韧母粒，包括以下质量百分含量的组分：
所述抗老化增韧母粒通过如下方法制备得到：
(1)各组分混合，在温度为25℃条件下，在高混机中以搅拌速度为700rpm的速度搅拌3分钟；
(2)将经过高混机混匀的各组分投进双螺杆挤出机进行造粒，挤出机的料筒后段温度设定为240～250℃，挤出机的料筒中段温度设定为160～170℃，挤出机的料筒前段温度设定为170～180℃，将通过双螺杆挤出机挤出得到的条料通过常温下自来水冷却，经过热风干燥后进行切粒即可；
(3)将得到的颗粒通过振动筛，颗粒的直径为3mm，长度为3.5-4mm的为成品，其他尺寸的颗粒回收利用；
(4)将步骤(3)所得到的尺寸合格的颗粒过磁力分离器，除去其中包含微量金属的不合格颗粒，得到抗老化增韧母粒。
实施例2
本实施例的一种用于PP无纺布的抗老化增韧母粒，包括以下质量百分含量的组分：
所述抗老化增韧母粒通过如下方法制备得到：
(1)各组分混合，在温度为25℃条件下，在高混机中以搅拌速度为700rpm的速度搅拌3分钟；
(2)将经过高混机混匀的各组分投进双螺杆挤出机进行造粒，挤出机的料筒后段温度设定为240～250℃，挤出机的料筒中段温度设定为160～170℃，挤出机的料筒前段温度设定为170～180℃，将通过双螺杆挤出机挤出得到的条料通过常温下自来水冷却，经过热风干燥后进行切粒即可；
(3)将得到的颗粒通过振动筛，颗粒的直径为3mm，长度为3.5-4mm的为成品，其他尺寸的颗粒回收利用；
(4)将步骤(3)所得到的尺寸合格的颗粒过磁力分离器，除去其中包含微量金属的不合格颗粒，得到抗老化增韧母粒。
实施例3
本实施例的一种用于PP无纺布的抗老化增韧母粒，包括以下质量百分含量的组分：
所述抗老化增韧母粒通过如下方法制备得到：
(1)各组分混合，在温度为25℃条件下，在高混机中以搅拌速度为700rpm的速度搅拌3分钟；
(2)将经过高混机混匀的各组分投进双螺杆挤出机进行造粒，挤出机的料筒后段温度设定为240～250℃，挤出机的料筒中段温度设定为160～170℃，挤出机的料筒前段温度设定为170～180℃，将通过双螺杆挤出机挤出得到的条料通过常温下自来水冷却，经过热风干燥后进行切粒即可；
(3)将得到的颗粒通过振动筛，颗粒的直径为3mm，长度为3.5-4mm的为成品，其他尺寸的颗粒回收利用；
(4)将步骤(3)所得到的尺寸合格的颗粒过磁力分离器，除去其中包含微量金属的不合格颗粒，得到抗老化增韧母粒。
实施例4
本实施例的一种用于PP无纺布的抗老化增韧母粒，包括以下质量百分含量的组分：
所述抗老化增韧母粒通过如下方法制备得到：
(1)各组分混合，在温度为25℃条件下，在高混机中以搅拌速度为700rpm的速度搅拌3分钟；
(2)将经过高混机混匀的各组分投进双螺杆挤出机进行造粒，挤出机的料筒后段温度设定为240～250℃，挤出机的料筒中段温度设定为160～170℃，挤出机的料筒前段温度设定为170～180℃，将通过双螺杆挤出机挤出得到的条料通过常温下自来水冷却，经过热风干燥后进行切粒即可；
(3)将得到的颗粒通过振动筛，颗粒的直径为3mm，长度为3.5-4mm的为成品，其他尺寸的颗粒回收利用；
(4)将步骤(3)所得到的尺寸合格的颗粒过磁力分离器，除去其中包含微量金属的不合格颗粒，得到抗老化增韧母粒。
实施例5
本实施例的一种用于PP无纺布的抗老化增韧母粒，包括以下质量百分含量的组分：
所述抗老化增韧母粒通过如下方法制备得到：
(1)各组分混合，在温度为25℃条件下，在高混机中以搅拌速度为700rpm的速度搅拌3分钟；
(2)将经过高混机混匀的各组分投进双螺杆挤出机进行造粒，挤出机的料筒后段温度设定为240～250℃，挤出机的料筒中段温度设定为160～170℃，挤出机的料筒前段温度设定为170～180℃，将通过双螺杆挤出机挤出得到的条料通过常温下自来水冷却，经过热风干燥后进行切粒即可；
(3)将得到的颗粒通过振动筛，颗粒的直径为3mm，长度为3.5-4mm的为成品，其他尺寸的颗粒回收利用；
(4)将步骤(3)所得到的尺寸合格的颗粒过磁力分离器，除去其中包含微量金属的不合格颗粒，得到抗老化增韧母粒。
对比例1
本对比例的一种用于PP无纺布的抗老化增韧母粒，与实施例1相比，不加入交联剂MBA，其余完全相同。
对以上实施例及对比例制备得到的PP抗老化增韧母粒，按照5％重量百分含量的母粒添加量加到PP无纺布中，并以未加入本发明抗老化增韧母粒的普通PP无纺布作为比较，进行性能测试，结果如下表1所示：
表1
通过以上结果可以看出：本发明的一种用于PP无纺布的抗老化增韧母粒抗氧能力突出，抗热性能良好，在高温下的颜色保持性能优异，且能够有效改善PP无纺布的拉伸断裂强力。且PP无纺布强度及颜色保持性能的提高主要得益于交联剂MBA的加入，通过一定程度的交联提高无纺布纤维拉伸断裂强力，并在一定程度上减弱主抗氧剂1790和空气中的NOX的反应，避免生成显色的物质。
本发明母粒制备及添加操作简单，成本较低，能够在工业化生产中能得到广泛应用。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于PP无纺布的抗老化增韧母粒，其特征在于，由以下质量百分含量的组分组成：
PP树脂： 50%~69.5%；
聚丙烯蜡： 30%~49.5%；
主抗氧剂： 0.1%~0.2%；
辅助抗氧剂： 0.1%~0.2%；
交联剂MBA： 0.1%~0.2%；
所述主抗氧剂为抗氧剂1790，所述辅助抗氧剂为PEP-Q。
2.根据权利要求1所述的一种用于PP无纺布的抗老化增韧母粒，其特征在于：所述PP树脂为埃克森美孚PP3155E5。
3.根据权利要求1所述的一种用于PP无纺布的抗老化增韧母粒，其特征在于：所述聚丙烯蜡为科莱恩Licocene®PP 2602。
4.权利要求1~3任一项所述的一种用于PP无纺布的抗老化增韧母粒的制备方法，其特征在于包括如下制备步骤：
将各原料组分经搅拌混合后加入到双螺杆挤出机进行造粒，将得到的颗粒通过振动筛筛选，得到的尺寸合格的颗粒过磁力分离器除去其中包含微量金属的不合格颗粒，得到所述用于PP无纺布的抗老化增韧母粒。
5.根据权利要求4所述的一种用于PP无纺布的抗老化增韧母粒的制备方法，其特征在于：所述搅拌混合是指在常温条件下，在高混机中以搅拌速度为700rpm的速度搅拌3分钟。
6.根据权利要求4所述的一种用于PP无纺布的抗老化增韧母粒的制备方法，其特征在于所述加入到双螺杆挤出机进行造粒的条件为：挤出机的料筒后段温度设定为240～250℃，挤出机的料筒中段温度设定为160～170℃，挤出机的料筒前段温度设定为170～180℃，将通过双螺杆挤出机挤出得到的条料通过常温下自来水冷却，经过热风干燥后进行切粒。
7.根据权利要求4所述的一种用于PP无纺布的抗老化增韧母粒的制备方法，其特征在于：所述通过振动筛筛选颗粒的直径为3mm，长度为3.5~4mm，其他尺寸的颗粒回收利用。
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