本發(fā)明涉及編織袋用高分子材料
技術領域：
，特別涉及一種耐老化增韌塑料編織袋用材料。
背景技術：
：塑料編織袋，以聚乙烯或聚丙烯為主要材料，廣泛運用于水泥、農(nóng)產(chǎn)品、米面、旅游運輸和日常生活用品的包裝。聚丙烯是一種剛性高分子材料，具有較強的剛性，但是由于其剛性鏈段的存在，使得分子鏈難以伸展和折疊，因此，其本身的韌性較差。另外，傳統(tǒng)技術生產(chǎn)的聚丙烯扁絲編制的包裝袋，耐候性差，在陽光、空間高能射線的照射下，會迅速老化，出現(xiàn)泛黃、變脆、龜裂、表面失去光澤等現(xiàn)象，機械性能、電性能大大降低，以致失去使用價值。對于需要在戶外貯存、運輸?shù)木郾┚幙棿?，在不添加抗老化助劑的情況下，在露天堆放條件下的正常使用壽命一般只有30天左右，之后便會出現(xiàn)老化，致使編織袋強度達不到使用要求，甚至出現(xiàn)完全粉化的現(xiàn)象。高分子的光氧老化是由于綜合因素作用而發(fā)生的復雜過程。在這些因素中，最重要的是陽光中的紫外線和大氣中的氧，這種復雜過程，一般稱為“光氧老化”。在光氧老化的作用下，聚丙烯編織袋在使用過程中的強度會快速降低，包括韌性也會降低。同時很多編織袋廠家為降低成本在編織袋中會加入碳酸鈣填料，而常見扁絲的厚度為25-30μm，而常用的400目碳酸鈣顆粒的粒徑比較大，達到38μm，即使是800目的超細碳酸鈣粉，粒徑也能達到15μm，由于caco3粒子呈無規(guī)則塊狀，摻雜在pp中，影響pp機體的連續(xù)性，從而影響扁絲的韌性。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種耐老化增韌塑料編織袋用材料，其在一定程度上解決了現(xiàn)有編織袋用材料韌性較差的問題，具有提高編織袋用pp的韌性的效果。本發(fā)明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現(xiàn)的：一種耐老化增韌塑料編織袋用材料，包括如下重量份的原料：丙烯/丙烯酸共聚物：100份；聚天冬氨酸酯聚脲：5-20份；抗氧劑：0.8-1.2份；紫外光吸收劑：2-4份；納米二氧化鈦：1.5-3.5份；滑石粉：6-12份；玻璃纖維：2-15份；滑石粉和玻璃纖維在使用之前經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑活化處理；硅烷偶聯(lián)劑分子上帶有雙鍵或環(huán)氧基。本發(fā)明以丙烯/丙烯酸共聚物為基體，添加聚天冬氨酸酯聚脲作為抗老化成分，同時配合抗氧劑和紫外光吸收劑的使用，用以提高材料的抗老化效果。用丙烯/丙烯酸共聚物替代常規(guī)的聚丙烯用作基體，是因為聚丙烯是一種極性很小的高分子，而聚天冬氨酸酯聚脲是極性高分子材料，兩者的相容性較差，在聚丙烯中添加丙烯酸鏈段以提高基體樹脂的極性，從而有利于提高基體樹脂與聚天冬氨酸酯聚脲的相容性。超細滑石粉的微粒子是片狀結(jié)構，在分子間也隨之被運動的塑料大分子挾持取向，雖然是片狀取向，對塑料大分子相互運動的阻力小，但滑石粉粒子的層與層之間存在分子間作用力，若要將其拉伸至相互滑移必須克服一定的阻力，所以滑石粉的加入有利于提高在材料拉伸方向上的強度，提高其拉伸強度。并且滑石粉對丙烯/丙烯酸共聚物有一定的成核作用，因此有利于提高丙烯/丙烯酸共聚物的結(jié)晶性，進而提高其強度。玻璃纖維為具有較大長徑比的一維材料，其長度遠大于扁絲的寬度，因此在高分子基體被拉伸取向時容易被塑料分子挾持取向，使得玻璃纖維沿材料的拉伸方向取向，因此有利于提高其在拉伸方向上的強度。并且在材料破壞過程中，當材料中的微裂縫不斷擴展，必須先將玻璃纖維從材料中拔出，才能產(chǎn)生進一步的破壞，因此，有利于提高其韌性和拉伸強度。將玻璃纖維和滑石粉經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑進行表面處理，提高玻璃纖維和滑石粉與樹脂基體的相容性，在不降低拉伸強度的條件下提高了材料的韌性。進一步優(yōu)選為：包括如下重量份的原料：丙烯/丙烯酸共聚物100份；聚天冬氨酸酯聚脲：8-15份；抗氧劑：0.8-1.2份；紫外光吸收劑：2-4份；納米二氧化鈦：1.5-3.5份；滑石粉：6-12份；玻璃纖維：2-8份；滑石粉和玻璃纖維在使用之前經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑活化處理；硅烷偶聯(lián)劑分子上帶有雙鍵或環(huán)氧基。進一步優(yōu)選為：丙烯/丙烯酸共聚物100份；聚天冬氨酸酯聚脲：12份；抗氧劑：0.8份；紫外光吸收劑：3.5份；納米二氧化鈦：2.0份；滑石粉：10份；玻璃纖維：8份；滑石粉和玻璃纖維在使用之前經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑活化處理；硅烷偶聯(lián)劑分子上帶有雙鍵或環(huán)氧基。進一步優(yōu)選為：丙烯酸鏈段占比為12-20％。丙烯/丙烯酸共聚物中丙烯酸鏈段的占比主要影響的是混合物的相容性，隨著丙烯酸鏈段的占比的提高，丙烯/丙烯酸共聚物分子與聚天冬氨酸酯聚脲分子的結(jié)合力更好，相容性更佳，因此混合物的分散均勻性更好。若采用純的聚丙烯來替代丙烯/丙烯酸共聚物，則難以混合均勻。但是若丙烯酸鏈段的含量繼續(xù)增大，則會使樹脂基體的強度降低，難以達到編織袋的使用要求。進一步優(yōu)選為：玻璃纖維采用的硅烷偶聯(lián)劑為3-(甲基丙烯酰氧)乙基三甲氧基硅烷、γ―(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷中的一種。硅烷偶聯(lián)劑為單體硅化合物，分子式結(jié)構的一端含易水解的烷氧基，能夠與玻璃纖維表面的羥基鍵合。另一端的不飽和雙鍵能與同樣含有雙鍵的丙烯酸反應。從而提高玻璃纖維與丙烯/丙烯酸共聚物基體的相容性。玻璃纖維為一維棒狀材料，上述硅烷偶聯(lián)劑的基團體積大，能夠在玻璃纖維周向上緊密排布，體積大的一端朝向外部，從而使玻璃纖維的表面處理均勻性更好。進一步優(yōu)選為：滑石粉采用的硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基-三乙氧基硅氧烷、正丙烯基-三甲氧基硅氧烷、正丁烯基-三乙氧基硅氧烷中的一種。硅烷偶聯(lián)劑為單體硅化合物，分子式結(jié)構的一端含易水解的烷氧基，能夠與滑石粉表面的羥基鍵合。另一端的不飽和雙鍵能與同樣含有雙鍵的丙烯酸反應。從而提高滑石粉與丙烯/丙烯酸共聚物基體的相容性?；蹫槎S層狀材料，上述硅烷偶聯(lián)劑的基團為線性集團，能夠在滑石粉的表面上上緊密排布，從而使滑石粉的表面處理均勻性更好。進一步優(yōu)選為：玻璃纖維的單絲直徑為10-20μm。進一步優(yōu)選為：滑石粉的目數(shù)為2500-3000目。進一步優(yōu)選為：該一種耐老化增韌塑料編織袋用材料采用如下方法制備得到：s1：玻璃纖維的表面活化：將玻璃纖維剪成2-4mm長度，450-550℃灼燒；將玻璃纖維加入預先攪拌均勻的硅烷偶聯(lián)劑的乙醇溶液中，硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量濃度為1.2％-1.5％；加熱攪拌，反應2-3h后自然冷卻，用乙醇過濾清洗，烘干備用；s2：滑石粉的表面活化：將硅烷偶聯(lián)劑配置成質(zhì)量濃度為1.2％-1.5％的乙醇溶液，滴加至滑石粉中，滴加完成后，在40-50℃的條件下繼續(xù)攪拌6-8h后轉(zhuǎn)入100℃的真空干燥箱干燥2h，干燥后取出，研磨備用；s3：將配方量的丙烯/丙烯酸共聚物、聚天冬氨酸酯聚脲、抗氧劑、紫外光吸收劑、納米二氧化鈦、硅烷偶聯(lián)劑處理過的滑石粉和玻璃纖維混合均勻后，180-200℃條件下擠出成膜；s4：拉伸取向，并將薄膜裁剪成一定寬度的胚絲，拉成扁絲備用。綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明以丙烯/丙烯酸共聚物為基體，添加聚天冬氨酸酯聚脲作為抗老化成分，同時配合抗氧劑和紫外光吸收劑的使用，用以提高材料的抗老化效果，從而提高材料的長期使用過程中的韌性。用丙烯/丙烯酸共聚物替代常規(guī)的聚丙烯用作基體，是因為聚丙烯是一種極性很小的高分子，而聚天冬氨酸酯聚脲是極性高分子材料，兩者的相容性較差，在聚丙烯中添加丙烯酸鏈段以提高基體樹脂的極性，從而有利于提高基體樹脂與聚天冬氨酸酯聚脲的相容性。將玻璃纖維和滑石粉經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑進行表面處理，同時優(yōu)選了硅烷偶聯(lián)劑、玻璃纖維和滑石粉的規(guī)格，提高玻璃纖維和滑石粉與樹脂基體的相容性，在不降低拉伸強度的條件下提高了材料的韌性。具體實施方式以下對本發(fā)明作進一步詳細說明。本具體實施例僅僅是對本發(fā)明的解釋，其并不是對本發(fā)明的限制，本領域技術人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻的修改，但只要在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)都受到專利法的保護。實施例1-5：一種耐老化增韌塑料編織袋用材料，采用如下方法制備得到：s1：玻璃纖維的表面活化：將玻璃纖維剪成2-4mm長度，450-550℃灼燒；將玻璃纖維加入預先攪拌均勻的硅烷偶聯(lián)劑的乙醇溶液中，硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量濃度為1.2％-1.5％；加熱攪拌，反應2-3h后自然冷卻，用乙醇過濾清洗，烘干備用；s2：滑石粉的表面活化：將硅烷偶聯(lián)劑配置成質(zhì)量濃度為1.2％-1.5％的乙醇溶液，滴加至滑石粉中，滴加完成后，在40-50℃的條件下繼續(xù)攪拌6-8h后轉(zhuǎn)入100℃的真空干燥箱干燥2h，干燥后取出，研磨備用；s3：將配方量的丙烯/丙烯酸共聚物、聚天冬氨酸酯聚脲、抗氧劑、紫外光吸收劑、納米二氧化鈦、硅烷偶聯(lián)劑處理過的滑石粉和玻璃纖維混合均勻后，180-200℃條件下擠出成膜；各實施例的組分的含量參見表1；s4：將薄膜裁剪成一定寬度的胚絲，拉成扁絲，即可用于編織成經(jīng)緯編的編織布。其中丙烯/丙烯酸共聚物中丙烯酸鏈段的占比為16.2％；步驟s1中采用的硅烷偶聯(lián)劑為γ―(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷；步驟s2中采用的硅烷偶聯(lián)劑為正丙烯基-三甲氧基硅氧烷；玻璃纖維單絲的直徑為10-20μm；滑石粉的目數(shù)為3000目；抗氧劑為抗氧劑1010；紫外光吸收劑為uv-9。表1實施例1-5的組分和含量表實施例6-14：一種耐老化增韌塑料編織袋用材料，與實施例1的區(qū)別在于，其各組分的配比不同，各組分的配比參見表2。表2實施例1、實施例6-14的組分和含量表實施例15：一種耐老化增韌塑料編織袋用材料，與實施例1的區(qū)別在于，丙烯/丙烯酸共聚物中丙烯酸鏈段的占比為12.6％。實施例16：一種耐老化增韌塑料編織袋用材料，與實施例1的區(qū)別在于，丙烯/丙烯酸共聚物中丙烯酸鏈段的占比為18.5％。實施例17：一種耐老化增韌塑料編織袋用材料，與實施例1的區(qū)別在于，用3-(甲基丙烯酰氧)乙基三甲氧基硅烷替代γ―(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。實施例18：一種耐老化增韌塑料編織袋用材料，與實施例1的區(qū)別在于，用乙烯基-三乙氧基硅氧烷代替正丙烯基-三甲氧基硅氧烷。實施例19：一種耐老化增韌塑料編織袋用材料，與實施例1的區(qū)別在于，用正丁烯基-三乙氧基硅氧烷代替正丙烯基-三甲氧基硅氧烷。實施例20：一種耐老化增韌塑料編織袋用材料，與實施例1的區(qū)別在于，用正丙烯基-三甲氧基硅氧烷替代γ―(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。實施例21：一種耐老化增韌塑料編織袋用材料，與實施例1的區(qū)別在于，用γ―(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷替代正丙烯基-三甲氧基硅氧烷。實施例22：一種耐老化增韌塑料編織袋用材料，與實施例1的區(qū)別在于，玻璃纖維單絲直徑為5-10μm。實施例23：一種耐老化增韌塑料編織袋用材料，與實施例1的區(qū)別在于，玻璃纖維單絲直徑為20-30μm。實施例24：一種耐老化增韌塑料編織袋用材料，與實施例1的區(qū)別在于，滑石粉的目數(shù)為1000目。實施例25：一種耐老化增韌塑料編織袋用材料，與實施例1的區(qū)別在于，滑石粉的目數(shù)為2000目。實施例26：一種耐老化增韌塑料編織袋用材料，與實施例1的區(qū)別在于，滑石粉的目數(shù)為2500目。性能表征部分：本發(fā)明實施例的性能表征如下所述，為了表征和對比本發(fā)明實施例的性能，制備了以下對比例作為對照樣。對比例1：一種塑料編織袋用材料，與實施例1的區(qū)別在于，丙烯/丙烯酸共聚物中丙烯酸鏈段的占比為5.6％。對比例2：一種塑料編織袋用材料，與實施例1的區(qū)別在于，丙烯/丙烯酸共聚物中丙烯酸鏈段的占比為24.7％。對比例3：一種塑料編織袋用材料，與實施例1的區(qū)別在于，采用聚丙烯代替丙烯/丙烯酸共聚物。對比例4：一種塑料編織袋用材料，與實施例1的區(qū)別在于，采用聚丙烯代替聚天冬氨酸酯聚脲。對比例5：一種塑料編織袋用材料，與實施例1的區(qū)別在于，步驟s1和s2中，采用乙醇來代替硅烷偶聯(lián)劑的乙醇溶液。試驗內(nèi)容以及參照的標準如表3所示。表3性能測試條件及標準測試項目測試標準測試條件斷裂伸長率(％)gb/t104050mm/min氙燈老化astmd4355紫外光照射1000h拉伸強度(mpa)gb/t104050mm/min性能測試結(jié)果如表4所示。當前第1頁12