一種聚丙烯類集裝袋用防老化母料及其制備方法，屬于高分子材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
眾所周知，集裝袋對耐候性有著嚴(yán)格的要求，最常見的導(dǎo)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(tuán)被激化，產(chǎn)生自由基和氫過氧化物，而后續(xù)的降解反應(yīng)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(yīng)，導(dǎo)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。
太陽光輻射至地球大氣層的陽光是一個(gè)連續(xù)的能量光譜，其波長范圍為0.7nm至約3000nm，穿過大氣層后，部分長波輻射被水蒸氣和二氧化碳吸收，只有紅外輻射的短波部分達(dá)到地球表面；在紫外光部分，波長小于175nm的短波紫外輻射被高于地球表面100公里的大氣層中的氧所吸收，而175nm-290nm的輻射則為同溫層臭氧所吸收，剩余的太陽光中的紫外部分，即波長為290nm-400nm的輻射，可引發(fā)戶外集裝袋的降解。
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(xué)結(jié)構(gòu)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(jī)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(huì)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。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種聚丙烯類集裝袋用防老化母料。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：該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。
優(yōu)選的，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。
優(yōu)選的，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(dòng)速率為2.1-6.5g/10min。
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55-65r/min。
步驟1）所述攪拌時(shí)間為5-20min。
步驟2）所述擠料過程，擠出機(jī)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(jìn)行人工快速老化試驗(yàn)，光線波長范圍為280-315nm。根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)iso21898.en1898中規(guī)定，按照astmg154標(biāo)準(zhǔn)，采用uvb313光源照射試樣200h，拉伸強(qiáng)度保留值在50%以上算合格產(chǎn)品。
本發(fā)明選擇兩種光穩(wěn)定劑和兩種抗氧化劑復(fù)合使用，對聚丙烯鏈起到保護(hù)作用，可以在一定程度上減少碳?xì)滏I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(xiàng)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(dòng)速率為2.1-6.5g/10min，聚丙烯的熔融流動(dòng)速率直接影響集裝袋的強(qiáng)度，通過小試實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)聚丙烯的熔融流動(dòng)速率為2.1-6.5g/10min時(shí)，可以提高集裝袋的強(qiáng)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(yīng)的進(jìn)行，攪拌速度過慢，各組分反應(yīng)速度較慢小于55r/min時(shí)，攪拌速度過快大于65r/min會(huì)使得反應(yīng)不充分，從而導(dǎo)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200h后，最大力保留率達(dá)到95.2%，拉伸強(qiáng)度保留率達(dá)到99.7%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的合格品拉伸強(qiáng)度保留率，經(jīng)過360人工老化后最大力和拉伸強(qiáng)度保留率稍有降低，分別為94.9%和98.8%。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有的有益效果是：本發(fā)明制備的防老化母料有效提高了聚丙烯類集裝袋的防老化能力和耐候性。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，實(shí)施例1為最佳實(shí)施例。
實(shí)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15min，攪拌速度為60r/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(jī)一區(qū)至四區(qū)的溫度依次設(shè)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(chǔ)樹脂中，制備集裝袋經(jīng)緯線樣品用于試驗(yàn)測試，樣品厚度為0.14-0.15mm。試驗(yàn)檢測條件：濕度：50%；光源：uvb313光源；每次光照時(shí)間：8h，光照時(shí)溫度：60℃；每次冷凝時(shí)間：4h，冷凝時(shí)溫度50℃；光照和冷凝過程循環(huán)進(jìn)行，測試周期為360h。測試結(jié)果見表1和表2。
實(shí)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20min，攪拌速度為55r/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(jī)一區(qū)至四區(qū)的溫度依次設(shè)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(chǔ)樹脂中，制備集裝袋經(jīng)緯線樣品用于試驗(yàn)測試，樣品厚度為0.14-0.15mm。試驗(yàn)檢測條件：濕度：50%；光源：uvb313光源；每次光照時(shí)間：8h，光照時(shí)溫度：60℃；每次冷凝時(shí)間：4h，冷凝時(shí)溫度50℃；光照和冷凝過程循環(huán)進(jìn)行，測試周期為360h。測試結(jié)果見表1和表2。
實(shí)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18min，攪拌速度為65r/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(jī)一區(qū)至四區(qū)的溫度依次設(shè)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(chǔ)樹脂中，制備集裝袋經(jīng)緯線樣品用于試驗(yàn)測試，樣品厚度為0.14-0.15mm。試驗(yàn)檢測條件：濕度：50%；光源：uvb313光源；每次光照時(shí)間：8h，光照時(shí)溫度：60℃；每次冷凝時(shí)間：4h，冷凝時(shí)溫度50℃；光照和冷凝過程循環(huán)進(jìn)行，測試周期為360h。測試結(jié)果見表1和表2。
實(shí)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5min，攪拌速度為65r/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(jī)一區(qū)至四區(qū)的溫度依次設(shè)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(chǔ)樹脂中，制備集裝袋經(jīng)緯線樣品用于試驗(yàn)測試，樣品厚度為0.14-0.15mm。試驗(yàn)檢測條件：濕度：50%；光源：uvb313光源；每次光照時(shí)間：8h，光照時(shí)溫度：60℃；每次冷凝時(shí)間：4h，冷凝時(shí)溫度50℃；光照和冷凝過程循環(huán)進(jìn)行，測試周期為360h。測試結(jié)果見表1和表2。
實(shí)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15min，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(jī)一區(qū)至四區(qū)的溫度依次設(shè)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(chǔ)樹脂中，制備集裝袋經(jīng)緯線樣品用于試驗(yàn)測試，樣品厚度為0.14-0.15mm。試驗(yàn)檢測條件：濕度：50%；光源：uvb313光源；每次光照時(shí)間：8h，光照時(shí)溫度：60℃；每次冷凝時(shí)間：4h，冷凝時(shí)溫度50℃；光照和冷凝過程循環(huán)進(jìn)行，測試周期為360h。測試結(jié)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15min，攪拌速度為60r/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(jī)一區(qū)至四區(qū)的溫度依次設(shè)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(chǔ)樹脂中，制備集裝袋經(jīng)緯線樣品用于試驗(yàn)測試，樣品厚度為0.14-0.15mm。試驗(yàn)檢測條件：濕度：50%；光源：uvb313光源；每次光照時(shí)間：8h，光照時(shí)溫度：60℃；每次冷凝時(shí)間：4h，冷凝時(shí)溫度50℃；光照和冷凝過程循環(huán)進(jìn)行，測試周期為360h。測試結(jié)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15min，攪拌速度為60r/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(jī)一區(qū)至四區(qū)的溫度依次設(shè)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(chǔ)樹脂中，制備集裝袋經(jīng)緯線樣品用于試驗(yàn)測試，樣品厚度為0.14-0.15mm。試驗(yàn)檢測條件：濕度：50%；光源：uvb313光源；每次光照時(shí)間：8h，光照時(shí)溫度：60℃；每次冷凝時(shí)間：4h，冷凝時(shí)溫度50℃；光照和冷凝過程循環(huán)進(jìn)行，測試周期為360h。測試結(jié)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15min，攪拌速度為60r/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(jī)一區(qū)至四區(qū)的溫度依次設(shè)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(chǔ)樹脂中，制備集裝袋經(jīng)緯線樣品用于試驗(yàn)測試，樣品厚度為0.14-0.15mm。試驗(yàn)檢測條件：濕度：50%；光源：uvb313光源；每次光照時(shí)間：8h，光照時(shí)溫度：60℃；每次冷凝時(shí)間：4h，冷凝時(shí)溫度50℃；光照和冷凝過程循環(huán)進(jìn)行，測試周期為360h。測試結(jié)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15min，攪拌速度為60r/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(jī)一區(qū)至四區(qū)的溫度依次設(shè)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(chǔ)樹脂中，制備集裝袋經(jīng)緯線樣品用于試驗(yàn)測試，樣品厚度為0.14-0.15mm。試驗(yàn)檢測條件：濕度：50%；光源：uvb313光源；每次光照時(shí)間：8h，光照時(shí)溫度：60℃；每次冷凝時(shí)間：4h，冷凝時(shí)溫度50℃；光照和冷凝過程循環(huán)進(jìn)行，測試周期為360h。測試結(jié)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15min，攪拌速度為60r/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(jī)一區(qū)至四區(qū)的溫度依次設(shè)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(chǔ)樹脂中，制備集裝袋經(jīng)緯線樣品用于試驗(yàn)測試，樣品厚度為0.14-0.15mm。試驗(yàn)檢測條件：濕度：50%；光源：uvb313光源；每次光照時(shí)間：8h，光照時(shí)溫度：60℃；每次冷凝時(shí)間：4h，冷凝時(shí)溫度50℃；光照和冷凝過程循環(huán)進(jìn)行，測試周期為360h。測試結(jié)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15min，攪拌速度為60r/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(jī)一區(qū)至四區(qū)的溫度依次設(shè)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(chǔ)樹脂中，制備集裝袋經(jīng)緯線樣品用于試驗(yàn)測試，樣品厚度為0.14-0.15mm。試驗(yàn)檢測條件：濕度：50%；光源：uvb313光源；每次光照時(shí)間：8h，光照時(shí)溫度：60℃；每次冷凝時(shí)間：4h，冷凝時(shí)溫度50℃；光照和冷凝過程循環(huán)進(jìn)行，測試周期為360h。測試結(jié)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15min，攪拌速度為60r/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(jī)一區(qū)至四區(qū)的溫度依次設(shè)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(chǔ)樹脂中，制備集裝袋經(jīng)緯線樣品用于試驗(yàn)測試，樣品厚度為0.14-0.15mm。試驗(yàn)檢測條件：濕度：50%；光源：uvb313光源；每次光照時(shí)間：8h，光照時(shí)溫度：60℃；每次冷凝時(shí)間：4h，冷凝時(shí)溫度50℃；光照和冷凝過程循環(huán)進(jìn)行，測試周期為360h。測試結(jié)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15min，攪拌速度為60r/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(jī)一區(qū)至四區(qū)的溫度依次設(shè)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(chǔ)樹脂中，制備集裝袋經(jīng)緯線樣品用于試驗(yàn)測試，樣品厚度為0.14-0.15mm。試驗(yàn)檢測條件：濕度：50%；光源：uvb313光源；每次光照時(shí)間：8h，光照時(shí)溫度：60℃；每次冷凝時(shí)間：4h，冷凝時(shí)溫度50℃；光照和冷凝過程循環(huán)進(jìn)行，測試周期為360h。測試結(jié)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15min，攪拌速度為60r/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(jī)一區(qū)至四區(qū)的溫度依次設(shè)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(chǔ)樹脂中，制備集裝袋經(jīng)緯線樣品用于試驗(yàn)測試，樣品厚度為0.14-0.15mm。試驗(yàn)檢測條件：濕度：50%；光源：uvb313光源；每次光照時(shí)間：8h，光照時(shí)溫度：60℃；每次冷凝時(shí)間：4h，冷凝時(shí)溫度50℃；光照和冷凝過程循環(huán)進(jìn)行，測試周期為360h。測試結(jié)果見表1和表2。
表1實(shí)施例1-5和對比例1-9集裝袋經(jīng)緯線最大力對比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)
表2實(shí)施例1-5和對比例1-9集裝袋經(jīng)緯線拉伸強(qiáng)度對比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)
實(shí)施例1為最佳實(shí)施例，選用光穩(wěn)定劑770df和光穩(wěn)定劑944復(fù)合使用和抗氧劑1010和抗氧劑168復(fù)合使用，聚乙烯蠟作為分散劑，在實(shí)施例1各組分重量比情況下制備的防老化母料200h人工老化后最大力保留率達(dá)到95.2%，拉伸強(qiáng)度保留率達(dá)到99.7%，經(jīng)過360人工老化后最大力和拉伸強(qiáng)度保留率稍有降低，分別為94.9%和98.8%。各組分含量不同時(shí)，最大力和拉伸強(qiáng)度保留率較實(shí)施例低，但最大力和拉伸強(qiáng)度保留率仍能達(dá)到92%以上；單獨(dú)選用一種光穩(wěn)定劑和抗氧劑（對比例1、2），200h保留率下降，低于90%；各組分含量不在本發(fā)明研究的范圍內(nèi)時(shí)（對比例3），保留率明顯低于實(shí)施例1-5；選用其他光穩(wěn)定劑、抗氧劑以及分散劑時(shí)（對比例4-9），200h和360h的最大力和拉伸強(qiáng)度保留率明顯降低。說明本發(fā)明的光穩(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。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。