一种丙纶用2000小时防老化色母粒及其制备方法

技术领域

本发明涉及纺织用品领域，特别是一种丙纶用2000小时防老化色母粒及其制备方法。

背景技术

丙纶是一种PP材质的纺织面料，一般是用来做地垫、休闲椅子套和抱枕等的一种特种纺织面料，通常也与其他面料混织在一起使用，很多时候是用于户外的，用来做外包材料起到避免遇强光照射的作用，最基本的丙纶面料需要具有阻挡强光和紫外线的作用，即需要有优良的防老化作用，这种面料的主要成分是PP(聚丙烯)，聚丙烯材料的分子结构中含有大量的叔碳原子，在受热、氧、光的作用下无论是造粒加工，储存或使用过程中都易老化降解，尤其光的作用，在强紫外线下，这种材料非常容易降解。丙纶是很细的PP多股丝(单股丝比头发丝还要细)织成的面料，丙纶面料由于它是由非常细薄的PP丝构成的，对于薄制品一般的抗UV助剂起不了太好的作用，一般的抗UV助剂(紫外线吸收剂)对于厚制品有较好的效果，对于薄制品效果不佳，所以该类纺织品市场上防老化一般只能做到1200小时，好一点1600-1700小时基本上已经到了上限。

目前常规的丙纶阳光面料防老化性方面存在不足，而市场上对防老化时长的需求越来越严苛，高要求客户甚至要求防老化时长达到2000小时，近些年来行业内都在研发这种要求的防老化母粒，目前的研发要么防老化性能达不到，要么加工性能达不到，由于丙纶是由PP高温纺丝而成，单股丝是非常的细，如果要求达到2000小时防老化级别，通过大量添加防老化助剂是不可取的，最主要的原因是添加了大量的防老化助剂会影响它的加工性能，纺丝困难，非常容易出现断丝现象。因此，目前市场上几乎找不到这种可纺的防老化2000小时级别的母粒。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种丙纶用2000小时防老化色母粒及其制备方法。它具有防老化性能优异、易纺丝并且不易断丝、纺丝制成的纱线在光照2000小时后其拉伸强度仍能维持在原纱线的90％以上、降低成本的优点。

本发明的技术方案：一种丙纶用2000小时防老化色母粒，包括以下质量份的组分：均聚聚丙烯30-40份、主抗氧剂1.5-3份、辅助抗氧剂3.5-5份、紫外线吸收剂4-6份、受阻胺光稳定剂10-15份、辅助光稳定剂4-6份、分散剂1.5-2.5份。

前述的一种丙纶用2000小时防老化色母粒中，所述均聚聚丙烯为PPH225粉料。

前述的一种丙纶用2000小时防老化色母粒中，所述主抗氧剂为抗氧剂AO-80，所述辅助抗氧剂为亚磷酸酯168。

前述的一种丙纶用2000小时防老化色母粒中，所述紫外吸收剂为三嗪类紫外线吸收剂1164。

前述的一种丙纶用2000小时防老化色母粒中，所述受阻胺光稳定剂为LA-63P，所述辅助光稳定剂为LA-52，两者复配用于维持产品的光稳定性，避免色母料发生光氧化反应。

前述的一种丙纶用2000小时防老化色母粒中，所述分散剂为DP310。

前述的一种丙纶用2000小时防老化色母粒的制备方法中，包括以下步骤：

S1：将均聚聚丙烯、主抗氧剂、辅助抗氧剂、紫外线吸收剂、受阻胺光稳定剂、辅助光稳定剂和分散剂加入高速混合机中，得到混合均匀的混合料；

S2：将混合料加入密炼机中进行预分散；

S3：一次造粒，经过双螺杆造粒机造出丙纶原母粒，将原母粒烘干放置；

S4：二次造粒，将烘干放置的原母粒二次通过双螺杆造粒机造出防老化色母粒，进行所述二次造粒时，采用按质量份计60-70份的原母粒与30-40份的PP共同通过双螺杆造粒机造出防老化色母粒。

前述的一种丙纶用2000小时防老化色母粒的制备方法中，所述双螺杆造粒机的工作温度为100℃-205℃，所述双螺杆造粒机各区温度包括一区温度100℃、二区温度140℃、三区温度185℃、四区温度190℃、五区温度195℃、六区温度195℃、七区温度200℃、八区温度200℃、九区温度200℃、十区温度200℃、机头温度205℃。

前述的一种丙纶用2000小时防老化色母粒的制备方法中，所述双螺杆造粒机的主机转速为480r/min，喂料转速为49r/min，切粒转速为900r/min。

前述的防老化色母粒的应用中，包括以下步骤：取PPH225粉料，将所造出的防老化色母粒按照4％的质量添加比加入至PPH225粉料中，进行熔融纺丝工艺，得到纱线，优选在235℃通过8孔的喷丝板喷出纱线样；对得到的所述纱线进行检测，若检测结果为光照2000小时后纱线的防老化性能仍能达到4-5级，并且拉伸强度仍能维持原纱线拉伸强度的90％以上，则检测合格。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：本技术方案可有效的提高产品的抗老化性能，通过采用熔融指数在25的PPH225粉料作为基材，有利于分散与维持加工的平衡性；通过抗氧剂AO-80和亚磷酸酯168的搭配使用，有利于防止产品的氧化；采用紫外线吸收剂UV1164，有利于提高产品颜料和染料的色牢度；通过采用高分子量的受阻胺光稳定剂LA-63P与低分子量的光稳定剂LA-52搭配使用，有利于维持产品的光稳定性，避免色母料发生光氧化反应；通过加入分散剂DP310，兼有非常好的分散和润滑作用，有利于改善在生产过程中的堵网问题；通过二次造粒，有利于产品的可纺性。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

本发明实施例1-7及对比例1-2中采用的原料及来源如表1所示。

表1实施例1-7及对比例1-2中采用的原料及来源

作为优选，选用的防老化助剂基本上都是粉状的，因此选用均聚粉料有利于分散，并且选用PPH225粉料(熔融指数为25)作为基材，同纺丝基料一样，能够维持加工的平衡性。

作为优选，抗氧剂选用适合于丙纶纺丝的长效抗氧剂AO-80与亚磷酸酯168搭配使用，受阻酚抗氧剂AO-80虽然相对较贵，但是它的长效性优异，抗变色能力强，极少的量就可以有好的效果，相较于常用的抗氧剂AO-1010和1076效果好很多，抗氧剂AO-80几乎二分之一的用量就可以取代抗氧剂AO-1010和1076，并且抗氧剂AO-80抗氮氧化物变色性比较好；亚磷酸酯168是一种适合于聚烯烃的抗氧剂，耐水解性好。

作为优选，紫外线吸收剂选用三嗪类紫外线吸收剂1164，相比普通的二苯甲酮类和苯并三唑类，它的分子结构更加稳定，并且具有超长的耐候性，尤其是在聚烯烃薄制品中具有非常好的效果，同时有利于提高颜料和染料的色牢度。

作为优选，受阻胺光稳定剂选用ADK的LA-63P，是一种高分子量的长效光稳定剂，适用于酸性体系，特别实在PP的含溴阻燃体系中尤为明显，同时，LA-63P与辅助型的耐酸的低分子量光稳定剂LA-52搭配使用，无论是在弱酸性、弱碱性还是中性体系中都保持很好的抗老化性，尤其是在使用弱酸性的颜料和染料时效果非常明显，两者复配用于维持产品的光稳定性，避免色母料发生光氧化反应。

作为优选，制备纺丝机的抗老化母粒，在考虑到纺丝的加工要求，在色母粒配方中尽量不添加填料，如滑石粉，这样可以减小加工的难度，因此，只要在PP基料上加入抗氧剂、紫外线吸收剂、受阻胺光稳定剂，再加上分散剂就构成了基准配方，分散剂选用DP310，它兼有分散和润滑的作用，同时可以改善制品在生产过程中的堵网问题。

实施例1-7及对比例1-2各组分的重量份数见表2。

表2实施例1-7及对比例1-2各组分的重量份数

实施例1：一种丙纶用2000小时防老化色母粒及其制备方法，包括以下步骤：

S1：将37.5重量份的PP粉料、2.5重量份抗氧剂AO-80、5重量份的抗氧剂168、5重量份的紫外线吸收剂1164、5重量份的光稳定剂LA-52、12.5重量份的受阻胺光稳定剂LA-63P、2,5重量份的分散剂DP310加入至高速混合机，高速混合机低速运转2分钟，高速运转1分钟，高速混合机在运转时，频率为50Hz，温度为70℃；

S2：将搅拌均匀的原料放入待挤出仓经过喂料器加入至密炼机密炼，喂料器的转速为49r/min；

S3：密炼完成后加入双螺杆挤出机，双螺杆挤出机的加工温度为一区温度100℃、二区温度140℃、三区温度185℃、四区温度190℃、五区温度195℃、六区温度195℃、七区温度200℃、八区温度200℃、九区温度200℃、十区温度200℃、机头温度205℃，双螺杆挤出机的螺杆转速为480r/min；

S4：将料条经过水槽冷却，风机吹干，切粒，然后在90℃下烘干，得到防老化原母粒；

S5：将70重量份的防老化原母粒与30重量份的PP进行二次造粒制得所需要的防老化色母粒；

S6：防老化色母粒按照4％的质量添加比添加到PPH225粒料里面进行熔融纺丝。

实施例2：与实施例1的区别在于添加的PP粉料为38重量份，抗氧剂AO-80为2重量份，总份数维持在70不变。

实施例3：与实施例1的区别在于添加的PP粉料为39.5重量份，紫外线吸收剂UV1164为4重量份，光稳定剂LA-52为4重量份，总份数维持在70不变。

实施例4：与实施例1的区别在于添加的PP粉料为40重量份，受阻胺光稳定剂LA-63P为10重量份，总份数维持在70不变。

实施例5：与实施例1的区别在于添加的PP粉料为37重量份，抗氧剂AO-80为3重量份，总份数维持在70不变。

实施例6：与实施例1的区别在于添加的PP粉料为35.5重量份，紫外线吸收剂UV1164为6重量份，光稳定剂LA-52为6重量份，总份数维持在70不变。

实施例7：与实施例1的区别在于添加的PP粉料为35重量份，受阻胺光稳定剂LA-63P为15重量份，总份数维持在70不变。

对比例1：与实施例1的区别在于添加的PP粉料为35重量份，不添加抗氧剂AO-80、紫外线吸收剂UV1164、光稳定剂LA-52和受阻胺光稳定剂LA-63P，添加2.5重量份的抗氧剂AO-1010、12.5重量份的紫外线吸收剂UV234和12.5重量份的受阻胺光稳定剂783，总份数维持在70不变。

对比例2：与实施例1的区别在于添加的PP粉料为35重量份，不添加抗氧剂AO-80、紫外线吸收剂UV1164、光稳定剂LA-52和受阻胺光稳定剂LA-63P，添加2.5重量份的抗氧剂AO-1010、12.5重量份的紫外线吸收剂UV326和12.5重量份的受阻胺光稳定剂783，总份数维持在70不变。

对应的防老化原色母粒料按照70重量份经过二次造粒制得防老化母粒，防老化母粒按照4％的质量添加比进行熔融纺丝得到对应的防老化结果如下：

实施例1-7及对比例1-2防老化的实验结果见表3。

表3实施例1-7及对比例1-2防老化的实验结果

实施例1-7及对比例1-2拉伸强度保持率的实验结果见表4。

表4实施例1-7及对比例1-2拉伸强度保持率的实验结果

实施例1-7及对比例1-2的原母粒以2.8％的质量添加比直接纺丝的可纺性实验结果见表5。

表5实施例1-7及对比例1-2的原母粒以2.8％的质量添加比直接纺丝的可纺性实验结果

实施例1-7及对比例1-2的防老化母粒以4％的质量添加比直接纺丝的可纺性实验结果见表6。

表6实施例1-7及对比例1-2的防老化母粒以4％的质量添加比直接纺丝的可纺性实验结果

综合以上所有的实验结果，较优的配方为实施例1与实施例5，从成本角度考虑实施例1的配方最为合适。同时必须通过预分散进行二次造粒才可以得到更好的纺丝效果。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。