一种抗老化聚乙烯色母粒及其制备方法与流程

本发明属于聚乙烯色母粒，具体涉及一种抗老化聚乙烯色母粒及其制备方法。

背景技术：

1、聚乙烯是由乙烯单体经聚合反应制得的一种热塑性树脂，因其具有良好的综合性能，无毒、易于成型加工，价格低廉，是全球通用塑料使用量最大的品种，广泛用于包装材料、日常用品、办公用品、医疗用品、燃气输送、给水、排污、农业灌溉以及油田、化工、矿山和邮电通讯等领域。

2、随着人民生活水平的提高，人们不光关注各种生活中使用的产品的性能，同时日益追求其美观。传统的聚乙烯塑料着色是直接将粉状颜料与聚乙烯树脂混合而成，其缺点是颜料与聚乙烯的相容性差、颜料添加时容易飞扬而造成环境污染以及危害操作人员身体健康。为了克服上述不足，色母粒应运而生，迅速成为塑料加工工业重要材料之一，应用于各个工业领域。使用色母粒具有显著优势：色母粒是将着颜料预分散于载体树脂中，一方面可以使颜料在塑料中具有更好的分散性，另一方面还可以使颜料保持化学稳定性，保证制品颜色稳定，而且色母粒着色相对于传统着色方法，最大的优点就是不会造成环境污染.

3、目前国内色母粒产品结构单一、品种不全、性能较低。聚乙烯色母粒的抗氧化性能较差，长期使用过程中，受到氧气的氧化，力学强度下降明显，容易老化，这就对聚乙烯色母粒的抗老化性能有了严格的要求。因此，亟需解决上述问题，以满足聚乙烯色母技术领域的更高需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种抗老化聚乙烯色母粒及其制备方法，以解决聚乙烯色母粒抗老化性能较差，容易老化的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种抗老化聚乙烯色母粒，包括以下重量份原料：

4、聚乙烯65-85份；

5、改性碳酸钙5-15份；

6、色粉5-10份；

7、润滑剂3-5份；

8、抗氧剂0.5-3份；

9、抗紫外吸收剂5-8份。

10、作为本发明的一种优选方案，改性碳酸钙通过如下步骤制备：

11、将预处理碳酸钙和2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苯基)甲基-4-甲基苯基丙烯酸酯加入甲苯中，超声分散，升温至40-45℃，加入三乙胺，在氮气保护下搅拌反应，冷却至室温，抽滤洗涤，再次抽滤，真空干燥后得到改性碳酸钙。

12、作为本发明的一种优选方案，预处理碳酸钙、2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苯基)甲基-4-甲基苯基丙烯酸酯、甲苯和三乙胺的用量比为4g：1.5-2g：50ml：0.15-0.16g。

13、作为本发明的一种优选方案，预处理碳酸钙通过如下步骤制备：

14、将纳米碳酸钙加入乙醇水溶液中，超声分散，调节溶液ph为3.5-4.5，加入硅烷偶联剂kh-590，搅拌，升温至80-85℃继续搅拌反应，冷却至室温，抽滤洗涤，再次抽滤，真空干燥后得到预处理碳酸钙。

15、作为本发明的一种优选方案，纳米碳酸钙、乙醇水溶液和硅烷偶联剂kh-590的用量比为1g：15ml：0.15-0.2g。

16、作为本发明的一种优选方案，纳米碳酸钙的粒径为150-200nm。

17、作为本发明的一种优选方案，所述润滑剂为石蜡、ebs、聚乙烯蜡和硬脂酸镁中的至少一种。

18、作为本发明的一种优选方案，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168和抗氧剂626中的一种。

19、作为本发明的一种优选方案，所述抗紫外吸收剂为抗紫外吸收剂uv-531和抗紫外吸收剂uv-2908中的一种。

20、本发明还提供一种抗老化聚乙烯色母粒的制备方法，包括以下步骤：

21、按重量份计，将聚乙烯、改性碳酸钙、色粉、润滑剂、抗氧剂和抗紫外吸收剂进行混合，混合均匀后加入造粒机中，熔融共混，挤出造粒，得抗老化聚乙烯色母粒。

22、本发明的有益效果：

23、本发明提供了一种抗老化聚乙烯色母粒及其制备方法，由聚乙烯、改性碳酸钙、色粉、润滑剂、抗氧剂和抗紫外吸收剂进行混合，再经过造粒机中熔融共混，挤出造粒，得抗老化聚乙烯色母粒。本发明制备的一种抗老化聚乙烯色母粒具有优良的抗老化性能和力学性能，且稳定持久。同时，聚乙烯色母粒的原料价格低廉，加工过程简单，可实现大规模推广。

24、本发明采用硅烷偶联剂kh-590(γ-巯丙基三甲氧基硅烷)对纳米碳酸钙进行表面改性，经过kh-590改性后，纳米碳酸钙表面大量羟基被硅烷所取代，粒子表面有机成分增多，在聚合物中的相容性得到改善，亲油性提高，能更好地分散在聚合物中。然后利用kh-590上的巯基与2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苯基)甲基-4-甲基苯基丙烯酸酯上的c＝c双键进行加成反应，最后得到改性碳酸钙。2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苯基)甲基-4-甲基苯基丙烯酸酯通过化学反应接枝在纳米碳酸钙的表面，碳酸钙的热稳定性能得到提高，且是由化学键接枝在碳酸钙表面，因此不易从聚合物中挥发和析出，进一步地提升色母粒的抗老化性能。

25、本发明中所得聚乙烯色母粒在分别经过480h老化后和紫外线曝光30d后，其聚乙烯色母粒的拉伸强度能保持在25.8mpa以上，其断裂伸长率保持率能保持在97.82％以上，可见所得聚乙烯色母粒具有出色的抗老化性能、抗紫外线性能和力学性能。

技术特征：

1.一种抗老化聚乙烯色母粒，其特征在于，包括以下重量份原料：

2.根据权利要求1所述的一种抗老化聚乙烯色母粒，其特征在于，改性碳酸钙通过如下步骤制备：

3.根据权利要求2所述的一种抗老化聚乙烯色母粒，其特征在于，预处理碳酸钙、2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苯基)甲基-4-甲基苯基丙烯酸酯、甲苯和三乙胺的用量比为4g：1.5-2g：50ml：0.15-0.16g。

4.根据权利要求2所述的一种抗老化聚乙烯色母粒，其特征在于，预处理碳酸钙通过如下步骤制备：

5.根据权利要求4所述的一种抗老化聚乙烯色母粒，其特征在于，纳米碳酸钙、乙醇水溶液和硅烷偶联剂kh-590的用量比为1g：15ml：0.15-0.2g。

6.根据权利要求4所述的一种抗老化聚乙烯色母粒，其特征在于，纳米碳酸钙的粒径为150-200nm。

7.根据权利要求1所述的一种抗老化聚乙烯色母粒，其特征在于，所述润滑剂为石蜡、ebs、聚乙烯蜡和硬脂酸镁中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的一种抗老化聚乙烯色母粒，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168和抗氧剂626中的一种。

9.根据权利要求1所述的一种抗老化聚乙烯色母粒，其特征在于，所述抗紫外吸收剂为抗紫外吸收剂uv-531和抗紫外吸收剂uv-2908中的一种。

10.根据权利要求1所述的一种抗老化聚乙烯色母粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种抗老化聚乙烯色母粒及其制备方法，属于聚乙烯色母粒技术领域。该抗老化聚乙烯色母粒，包括以下重量份原料：聚乙烯65‑85份、改性碳酸钙5‑15份、色粉5‑10份、润滑剂3‑5份、抗氧剂0.5‑3份、抗紫外吸收剂5‑8份。本发明制备的一种抗老化聚乙烯色母粒具有优良的抗老化性能和力学性能，且稳定持久。同时，聚乙烯色母粒的原料价格低廉，加工过程简单，可实现大规模推广。

技术研发人员：刘兰芳,黄美红
受保护的技术使用者：晋江安柏裕新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23