一種耐高溫耐老化降解可控pp膜及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐高溫耐老化降解可控PP膜及其制備方法，PP膜包括以下組分：共聚PP，抗氧劑，助抗氧劑，玻璃纖維，硫化鈉，卵磷脂，丙三醇，硬脂酸鎂和淀粉。制備方法為將共聚PP、玻璃纖維、卵磷脂和硫化鈉加入到反應(yīng)釜中，在溫度為180-200℃，在惰性氣體保護(hù)的氛圍下，以80-100轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌反應(yīng)50-90分鐘，然后將剩余組分加入，在溫度為70-80℃條件下攪拌混合均勻后于雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，得到母粒，最后將母粒采用塑料吹膜機(jī)擠出吹膜，得到耐高溫耐老化降解可控PP膜。本發(fā)明提供的PP膜具有良好的性能，同時(shí)可以根據(jù)膜本身的性質(zhì)控制其降解從而達(dá)到膜的完全降解。
【專利說明】一種耐高溫耐老化降解可控PP膜及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于化工材料領(lǐng)域，特別涉及一種耐高溫耐老化降解可控PP膜及其制備 方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 聚丙烯（PP)為一種無毒、無臭、無味的乳白色高結(jié)晶的聚合物，是目前所有塑料 中最輕的品種之一。它對(duì)水特別穩(wěn)定，在水中的吸水率僅為0.01%，分子量約8-15萬。成 型性好，但因收縮率大（為1% -2. 5% )，厚壁制品易凹陷，對(duì)一些尺寸精度較高零件，很難 于達(dá)到要求，制品表面光澤好，易于著色。
[0003] 聚丙烯的結(jié)晶度高，結(jié)構(gòu)規(guī)整，因而具有優(yōu)良的力學(xué)性能。聚丙烯力學(xué)性能的絕對(duì) 值高于聚乙烯，但在塑料材料中仍屬于偏低的品種，其拉伸強(qiáng)度僅可達(dá)到30MPa或稍高的 水平。等規(guī)指數(shù)較大的聚丙烯具有較高的拉伸強(qiáng)度，但隨等規(guī)指數(shù)的提高，材料的沖擊強(qiáng)度 有所下降，但下降至某一數(shù)值后不再變化。溫度和加載速率對(duì)聚丙烯的韌性影響很大。當(dāng) 溫度高于玻璃化溫度時(shí)，沖擊破壞呈韌性斷裂，低于玻璃化溫度呈脆性斷裂，且沖擊強(qiáng)度值 大幅度下降。提高加載速率，可使韌性斷裂向脆性斷裂轉(zhuǎn)變的溫度上升。聚丙烯具有優(yōu)異 的抗彎曲疲勞性，其制品在常溫下可彎折106次而不損壞。但在室溫和低溫下，由于本身的 分子結(jié)構(gòu)規(guī)整度高，所以抗沖擊強(qiáng)度較差。聚丙烯最突出的性能就是抗彎曲疲勞性，俗稱百 折膠。聚丙烯具有良好的耐熱性，制品能在l〇〇°C以上溫度進(jìn)行消毒滅菌，在不受外力的條 件下，150°C也不變形。
[0004] 聚丙烯的化學(xué)穩(wěn)定性很好，除能被濃硫酸、濃硝酸侵蝕外，對(duì)其它各種化學(xué)試劑都 比較穩(wěn)定，但低分子量的脂肪烴、芳香烴和氯化烴等能使聚丙烯軟化和溶脹，同時(shí)它的化學(xué) 穩(wěn)定性隨結(jié)晶度的增加還有所提高，所以聚丙烯適合制作各種化工管道和配件，防腐蝕效 果良好。
[0005] 由于聚丙烯良好的物化性能，其被應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域中，PP膜作為一種膜型材料也 得到了廣泛的應(yīng)用，但是由于PP膜在環(huán)境中使用時(shí)可降解性能較差，因此對(duì)于長(zhǎng)期使用的 環(huán)保性帶來了影響，因此需要開發(fā)一種可以降解的PP膜型材料來避免其由于降解性差帶 來的環(huán)境問題。
[0006] 申請(qǐng)?zhí)枮?01210168707.4的中國(guó)專利公開了一種熱氧降解聚丙烯片材，包 括由混合材料通過擠壓加工成的片材，該熱氧降解聚丙烯片材加工工藝簡(jiǎn)單，能降解、 成本較低，并且色澤和手感較好，不但物美價(jià)廉，而且達(dá)到環(huán)保節(jié)能的目的。申請(qǐng)?zhí)枮?200410065645.X的中國(guó)專利公開了一種無毒、阻燃、可降解PP裝飾膜及其制備方法，可以 用于貼合金屬板、木板等表面起裝飾作用。但是以上現(xiàn)有技術(shù)中雖然公開了可降解的PP 膜，但是其降解性能一般，不能控制其完全降解所用的條件以及時(shí)間，給實(shí)際使用帶來了不 便，同時(shí)其PP膜也沒有進(jìn)行耐高溫性能的進(jìn)一步改進(jìn)，因此在應(yīng)用方面還存在一定的局限 性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于為了克服以上現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種耐高溫耐老化降解 可控PP膜及其制備方法，在提高PP膜機(jī)械性能以及耐高溫性能的同時(shí)可以通過控制其降 解溫度與降解條件以及時(shí)間來達(dá)到全降解。
[0008] 本發(fā)明通過以下方式實(shí)現(xiàn)：
[0009] 一種耐高溫耐老化降解可控PP膜，以重量組分計(jì)包括：共聚PP45-60份，抗氧劑 0. 5-2份，助抗氧劑0. 8-2份，玻璃纖維2-6份，硫化鈉1-3份，卵磷脂5-10份，丙三醇1-5 份，硬脂酸鎂〇. 5-1份，淀粉5-10份。
[0010] 所述的耐高溫耐老化降解可控PP膜，可以優(yōu)選為以重量組分計(jì)包括：共聚PP 50-55份，抗氧劑0. 8-1. 5份，助抗氧劑1-1. 3份，玻璃纖維3-5份，硫化鈉2-3份，卵磷脂 7-10份，丙三醇2-4份，硬脂酸鎂0. 6-0. 8份，淀粉6-8份。
[0011] 以上所述的耐高溫耐老化降解可控PP膜，抗氧劑可以為抗氧劑1010或抗氧劑CA。
[0012] 以上所述的耐高溫耐老化降解可控PP膜，助抗氧劑可以為助抗氧劑DLTP或助抗 氧劑DSTP。
[0013] 一種以上所述的耐高溫耐老化降解可控PP膜的制備方法，步驟如下：
[0014] 步驟一，將共聚PP、玻璃纖維、卵磷脂和硫化鈉加入到反應(yīng)釜中，在溫度為 180-200°C，在惰性氣體保護(hù)的氛圍下，以80-100轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌反應(yīng)50-90分鐘，得 到混合物一；
[0015] 步驟二，將剩余組分加入到步驟一得到的混合物一中，在溫度為70-80°C條件下攪 拌混合均勻，得到混合物二；
[0016] 步驟三，將步驟二得到的混合物二于雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，得到母粒；
[0017] 步驟四，將步驟三得到的母粒采用塑料吹膜機(jī)擠出吹膜，得到耐高溫耐老化降解 可控PP膜。
[0018] 所述的耐高溫耐老化降解可控PP膜的制備方法，步驟一中惰性氣體可以為氮?dú)狻?氦氣或氦氣。
[0019] 所述的耐高溫耐老化降解可控PP膜的制備方法，步驟三中擠出造粒條件可以為 雙螺桿擠出機(jī)筒后段溫度分三段控制，分別控制在200-220°C，料筒前段溫度分三段控制， 分別控制在210-230°C，機(jī)頭溫度分兩段控制，分別控制在220-240°C。
[0020] 所述的耐高溫耐老化降解可控PP膜的制備方法，步驟四中吹膜機(jī)料筒后段溫 度可以分三段控制，分別控制在210-220°C，料筒前段溫度可以分三段控制，分別控制在 220-230°C，吹脹比為1. 5-2,螺桿轉(zhuǎn)速25-35轉(zhuǎn)/分鐘，牽引速度30-40米/分鐘。
[0021] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比優(yōu)勢(shì)在于：
[0022] 本發(fā)明提供的PP膜具有良好的性能，其中拉伸強(qiáng)度達(dá)到了 36MPa以上，斷裂伸長(zhǎng) 率達(dá)到了 387%以上，熱變形溫度達(dá)到了 217°C以上。
[0023] 本發(fā)明提供的PP膜在土壤環(huán)境中可以發(fā)生降解，分別在不同溫度條件下，埋于土 壤中后，在一定濕度條件下100%降解時(shí)所用的時(shí)間不同，因此可以在實(shí)際使用過程中，當(dāng) PP膜使用完畢需要降解時(shí)可以就地在土壤中進(jìn)行降解操作，并且可以通過控制降解溫度、 時(shí)間等條件達(dá)到完全降解。

【具體實(shí)施方式】：
[0024] 實(shí)施例1
[0025] -種耐高溫耐老化降解可控PP膜，以重量組分計(jì)包括：共聚PP45份，抗氧劑 1010 0. 5份，助抗氧劑DLTP0. 8份，玻璃纖維2份，硫化鈉1份，卵磷脂5份，丙三醇1份， 硬脂酸鎂0.5份，淀粉5份。
[0026] 以上所述的耐高溫耐老化降解可控PP膜的制備方法，步驟如下：
[0027] 步驟一，將共聚PP、玻璃纖維、卵磷脂和硫化鈉加入到反應(yīng)釜中，在溫度為180°C， 在氮?dú)獗Ｗo(hù)的氛圍下，以80轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌反應(yīng)50分鐘，得到混合物一；
[0028] 步驟二，將剩余組分加入到步驟一得到的混合物一中，在溫度為70°C條件下攪拌 混合均勻，得到混合物二；
[0029] 步驟三，將步驟二得到的混合物二于雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，條件為雙螺桿擠 出機(jī)筒后段溫度分三段控制，分別控制在200°C、202°C、208°C，料筒前段溫度分三段控制， 分別控制在210°C、214°C、215°C，機(jī)頭溫度分兩段控制，分別控制在220°C、225°C、226°C， 得到母粒；
[0030] 步驟四，將步驟三得到的母粒采用塑料吹膜機(jī)擠出吹膜，具體為吹膜機(jī)料筒后段 溫度分三段控制，分別控制在2101：、2121：、2151：，料筒前段溫度可以分三段控制，分別控 制在220°C、222°C、225°C，吹脹比為1. 5,螺桿轉(zhuǎn)速25轉(zhuǎn)/分鐘，牽引速度30米/分鐘，得 到耐高溫耐老化降解可控PP膜。
[0031] 實(shí)施例2
[0032] 一種耐高溫耐老化降解可控PP膜，以重量組分計(jì)包括：共聚PP50份，抗氧劑CA 〇. 8份，助抗氧劑DLTP1份，玻璃纖維3份，硫化鈉2份，卵磷脂7份，丙三醇2份，硬脂酸鎂 0.6份，淀粉6份。
[0033] 以上所述的耐高溫耐老化降解可控PP膜的制備方法，步驟如下：
[0034] 步驟一，將共聚PP、玻璃纖維、卵磷脂和硫化鈉加入到反應(yīng)釜中，在溫度為185°C， 在氬氣保護(hù)的氛圍下，以85轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌反應(yīng)56分鐘，得到混合物一；
[0035] 步驟二，將剩余組分加入到步驟一得到的混合物一中，在溫度為72°C條件下攪拌 混合均勻，得到混合物二；
[0036] 步驟三，將步驟二得到的混合物二于雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，條件為雙螺桿擠 出機(jī)筒后段溫度分三段控制，分別控制在202°C、208°C、210°C，料筒前段溫度分三段控制， 分別控制在2131：、2121：、2161：，機(jī)頭溫度分兩段控制，分別控制在2251：、2281：，得到母 粒；步驟四，將步驟三得到的母粒采用塑料吹膜機(jī)擠出吹膜，具體為吹膜機(jī)料筒后段溫度 分三段控制，分別控制在2111：、2151：、2161：，料筒前段溫度可以分三段控制，分別控制在 222°C、226°C、228°C，吹脹比為1. 6,螺桿轉(zhuǎn)速28轉(zhuǎn)/分鐘，牽引速度35米/分鐘，得到耐高 溫耐老化降解可控PP膜。
[0037] 實(shí)施例3
[0038] 一種耐高溫耐老化降解可控PP膜，以重量組分計(jì)包括：共聚PP53份，抗氧劑 1010 1份，助抗氧劑DLTP1.2份，玻璃纖維4份，硫化鈉3份，卵磷脂8份，丙三醇3份，硬 脂酸鎂〇. 7份，淀粉7份。
[0039]以上所述的耐高溫耐老化降解可控PP膜的制備方法，步驟如下：
[0040] 步驟一，將共聚PP、玻璃纖維、卵磷脂和硫化鈉加入到反應(yīng)釜中，在溫度為190°C， 在氮?dú)獗Ｗo(hù)的氛圍下，以1〇〇轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌反應(yīng)55分鐘，得到混合物一；
[0041] 步驟二，將剩余組分加入到步驟一得到的混合物一中，在溫度為76°C條件下攪拌 混合均勻，得到混合物二；
[0042] 步驟三，將步驟二得到的混合物二于雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，條件為雙螺桿擠 出機(jī)筒后段溫度分三段控制，分別控制在208°C、212°C、215°C，料筒前段溫度分三段控制， 分別控制在216°C、223°C、225°C，機(jī)頭溫度分兩段控制，分別控制在230°C、232°C，得到母 粒；步驟四，將步驟三得到的母粒采用塑料吹膜機(jī)擠出吹膜，具體為吹膜機(jī)料筒后段溫度 分三段控制，分別控制在215°C、215°C、218°C，料筒前段溫度可以分三段控制，分別控制在 224°C、226°C、230°C，吹脹比為1. 8,螺桿轉(zhuǎn)速30轉(zhuǎn)/分鐘，牽引速度36米/分鐘，得到耐高 溫耐老化降解可控PP膜。
[0043] 實(shí)施例4
[0044] 一種耐高溫耐老化降解可控PP膜，以重量組分計(jì)包括：共聚PP55份，抗氧劑CA 1. 5份，助抗氧劑DSTP1. 3份，玻璃纖維5份，硫化鈉3份，卵磷脂10份，丙三醇4份，硬脂 酸鎂〇. 8份，淀粉8份。
[0045] 以上所述的耐高溫耐老化降解可控PP膜的制備方法，步驟如下：
[0046] 步驟一，將共聚PP、玻璃纖維、卵磷脂和硫化鈉加入到反應(yīng)釜中，在溫度為200°C， 氦氣保護(hù)的氛圍下，以90轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌反應(yīng)80分鐘，得到混合物一；
[0047] 步驟二，將剩余組分加入到步驟一得到的混合物一中，在溫度為80°C條件下攪拌 混合均勻，得到混合物二；
[0048] 步驟三，將步驟二得到的混合物二于雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，條件為雙螺桿擠 出機(jī)筒后段溫度分三段控制，分別控制在205 °C、206 °C、208 °C，料筒前段溫度分三段控制， 分別控制在216°C、220°C、223°C，機(jī)頭溫度分兩段控制，分別控制在228°C、232°C、236°C， 得到母粒；
[0049] 步驟四，將步驟三得到的母粒采用塑料吹膜機(jī)擠出吹膜，具體為吹膜機(jī)料筒后段 溫度分三段控制，分別控制在2151：、2161：、2201：，料筒前段溫度可以分三段控制，分別控 制在225°C、227°C、230°C，吹脹比為2,螺桿轉(zhuǎn)速32轉(zhuǎn)/分鐘，牽引速度38米/分鐘，得到 耐高溫耐老化降解可控PP膜。
[0050] 實(shí)施例5
[0051] 一種耐高溫耐老化降解可控PP膜，以重量組分計(jì)包括：共聚PP60份，抗氧劑 1010 2份，助抗氧劑DLTP2份，玻璃纖維6份，硫化鈉3份，卵磷脂10份，丙三醇5份，硬脂 酸鎂1份，淀粉10份。
[0052] 以上所述的耐高溫耐老化降解可控PP膜的制備方法，步驟如下：
[0053] 步驟一，將共聚PP、玻璃纖維、卵磷脂和硫化鈉加入到反應(yīng)釜中，在溫度為200°C， 在氮?dú)獗Ｗo(hù)的氛圍下，以1〇〇轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌反應(yīng)90分鐘，得到混合物一；
[0054] 步驟二，將剩余組分加入到步驟一得到的混合物一中，在溫度為80°C條件下攪拌 混合均勻，得到混合物二；
[0055] 步驟三，將步驟二得到的混合物二于雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，條件為雙螺桿擠 出機(jī)筒后段溫度分三段控制，分別控制在212°C、216°C、220°C，料筒前段溫度分三段控制， 分別控制在221°C、225°C、230°C，機(jī)頭溫度分兩段控制，分別控制在228°C、236°C、240°C， 得到母粒；
[0056] 步驟四，將步驟三得到的母粒采用塑料吹膜機(jī)擠出吹膜，具體為吹膜機(jī)料筒后段 溫度分三段控制，分別控制在2161：、2181：、2201：，料筒前段溫度可以分三段控制，分別控 制在226°C、227°C、230°C，吹脹比為2,螺桿轉(zhuǎn)速35轉(zhuǎn)/分鐘，牽引速度40米/分鐘，得到 耐高溫耐老化降解可控PP膜。
[0057] 對(duì)以上實(shí)施例得到的PP膜進(jìn)行性能測(cè)試，結(jié)果見表1 :
[0058] 表1實(shí)施例1-5制備得到的PP膜性能測(cè)試結(jié)果
[0059]

【權(quán)利要求】
1. 一種耐高溫耐老化降解可控PP膜，其特征在于，以重量組分計(jì)包括：共聚PP 45-60 份，抗氧劑0. 5-2份，助抗氧劑0. 8-2份，玻璃纖維2-6份，硫化鈉 1-3份，卵磷脂5-10份， 丙三醇1-5份，硬脂酸鎂0. 5-1份，淀粉5-10份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫耐老化降解可控PP膜，其特征在于，以重量組分計(jì)包 括：共聚PP 50-55份，抗氧劑0. 8-1. 5份，助抗氧劑1-1. 3份，玻璃纖維3-5份，硫化鈉2-3 份，卵磷脂7-10份，丙二醇2-4份，硬脂酸鎂0. 6-0. 8份，淀粉6-8份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫耐老化降解可控PP膜，其特征在于，抗氧劑為抗氧劑 1010或抗氧劑CA。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫耐老化降解可控PP膜，其特征在于，助抗氧劑為助抗 氧劑DLTP或助抗氧劑DSTP。
5. -種權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的耐高溫耐老化降解可控PP膜的制備方法，其特征在 于，步驟如下： 步驟一，將共聚PP、玻璃纖維、卵磷脂和硫化鈉加入到反應(yīng)釜中，在溫度為180-200°C， 在惰性氣體保護(hù)的氛圍下，以80-100轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌反應(yīng)50-90分鐘，得到混合物一； 步驟二，將剩余組分加入到步驟一得到的混合物一中，在溫度為70-80°C條件下攪拌混 合均勻，得到混合物二； 步驟三，將步驟二得到的混合物二于雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，得到母粒； 步驟四，將步驟三得到的母粒采用塑料吹膜機(jī)擠出吹膜，得到耐高溫耐老化降解可控 PP膜。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的耐高溫耐老化降解可控PP膜的制備方法，其特征在于，步驟 一中惰性氣體為氮?dú)?、氬氣或氦氣?br> 7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的耐高溫耐老化降解可控PP膜的制備方法，其特征在于，步驟 三中擠出造粒條件為雙螺桿擠出機(jī)筒后段溫度分三段控制，分別控制在200-220°C，料筒前 段溫度分三段控制，分別控制在210-230°C，機(jī)頭溫度分兩段控制，分別控制在220-240°C。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的耐高溫耐老化降解可控PP膜的制備方法，其特征在于，步驟 四中吹膜機(jī)料筒后段溫度分三段控制，分別控制在210-220°C，料筒前段溫度分三段控制， 分別控制在220-230°C，吹脹比為1. 5-2,螺桿轉(zhuǎn)速25-35轉(zhuǎn)/分鐘，牽引速度30-40米/分 鐘。
【文檔編號(hào)】C08K3/30GK104277335SQ201410491815
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月24日
【發(fā)明者】翟紅波, 楊振樞, 韋洪屹 申請(qǐng)人:蘇州博利邁新材料科技有限公司