1.本发明属于聚合物材料及加工技术领域，尤其涉及薄壁高长径比的塑料制品，具体涉及一种适用于薄壁高长径比聚丙烯扎带的功能母粒及其制备方法和应用。
背景技术：2.薄壁塑料成型技术是一个相对概念，行业内的定义通常分为三种情况：
3.(1)流动长度与厚度之比l/t在100或者150以上的注塑为薄壁高长径比注塑，l为从熔体进入模具到熔体必须充填的型腔最远点的流动长度，t为相应平均壁厚；
4.(2)所成型塑件的厚度小于1mm，同时塑件的投影面积在50cm2以上的注塑成型方法；
5.(3)所成型塑件的壁厚小于1mm(或1.5mm)，或者t/d(塑件厚度t、塑件直径d、针对圆盘型塑件)在0.05以下的注塑成型定义为薄壁注塑成型。
6.目前，国内的薄壁塑料成型技术在食品容器、医药盒、化妆品、文具等领域中的应用均属于薄壁小长径比注塑成型。在薄壁高长径比注塑方面，由于薄壁高长径比注塑技术，不仅对设备和注塑工艺提出更高的要求，同时对原材料的高流动性也提出了更高的要求，而薄壁小长径比注塑则对于原料的流动性要求较低。
7.聚丙烯是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂，由于聚丙烯力学性能优异、耐热性好、耐应力开裂性和刚性优异，且易于加工成型，具有广泛的应用价值。聚丙烯作为通用热塑性塑料中增长最快的品种，在经济建设和人民生活中的地位日益重要，在汽车工业、家用电器、电子、包装及建材、家具等方面具有广泛的应用。
8.在塑料的应用中，薄壁高长径比制品是一类重要的应用，其中比较典型的制品是扎带。扎带作为一类线配产品，在国民的生产和生活中应用极其广泛，特别是在民用和建筑行业中应用的推广，扎带需求按12～15％速率逐年增加。目前，市场上90％以上的扎带是尼龙制品，与聚丙烯相比，尼龙具有价格高、吸湿性高等缺点。特别是尼龙的吸湿性能，导致在不同的使用工况下，扎带的脱扣力随着环境湿度的增加而逐渐下降。而聚丙烯不具备吸湿性，工况的相对湿度对制品的力学性能几乎没有影响。因此，开发聚丙烯在扎带领域中的应用，有益于进一步拓展扎带应用领域。
9.然而，由于聚丙烯自身结构的独特性，使其存在着低温韧性差，缺口冲击强度低的缺陷，不耐紫外线照射，容易产生静电积累；同时在制造薄壁高长径比扎带制造的过程中，为了改善聚丙烯的流动性、缩短成型周期，在配方设计时通常需要加入成核剂以提高聚丙烯结晶速率，减小晶体尺寸，而成核剂的加入，在改善聚丙烯的结晶行为的同时，也带来了聚丙烯的低温韧性更差，缺口冲击强度更低的问题；此外，由于扎带的制备需要先制备聚丙烯组合物，然后注塑成扎带，也即聚丙烯需要经过多次热加工，存在降低薄壁高长径比聚丙烯扎带的物理机械性能的潜在风险，限制了聚丙烯扎带的应用。
技术实现要素：10.本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中的一个或多个不足，提供一种新型的适用于制备聚丙烯扎带的功能母粒，可以直接将该功能母粒与聚丙烯树脂基体混合注塑制备薄壁高长径比聚丙烯扎带，不仅避免了聚丙烯树脂基体的多次热加工，而且还能够使得助剂粉体在注塑过程中较好地分散在体系中，不易发生相分离，赋予体系优异耐低温性能、机械(力学)性能的同时还可兼具其他功能性。
11.本发明同时还提供了一种上述功能母粒的制备方法。
12.本发明同时还提供了一种上述功能母粒在制备薄壁高长径比聚丙烯扎带中的应用。
13.为解决以上技术问题，本发明采取的一种技术方案如下：
14.一种适用于制备聚丙烯扎带的功能母粒，以质量百分含量计，该功能母粒包括如下组分：
15.乙烯-辛烯共聚物
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80％-95％
16.第一功能助剂
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0.22％-9％
17.第二功能助剂
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0.1％-15％；
18.其中，所述第一功能助剂与所述第二功能助剂不同，以质量百分含量计，所述第一功能助剂包含：润滑剂0.2％-5％、抗氧剂0.01％-2％、成核剂0.01％-2％；
19.所述第二功能助剂包含选自紫外线吸收剂、抗静电剂和抗铜剂中的一种或多种的组合；
20.该功能母粒通过密炼机将各组分混炼，而后挤出造粒，制成；其中，在制备过程中，控制所述混炼、所述挤出造粒的温度以使固体的乙烯-辛烯共聚物发生部分熔融，制成的功能母粒中，乙烯-辛烯共聚物包覆其他组分。
21.本发明中，控制所述混炼、所述挤出造粒的温度以使固体的乙烯-辛烯共聚物发生部分熔融是指乙烯-辛烯共聚物处于似熔非熔的状态，避免乙烯-辛烯共聚物出现完全熔融的现象发生，具体地，本发明通过控制所述混炼、所述挤出造粒的温度以使乙烯-辛烯共聚物中，无定形区未形成凝聚缠结点的链段处于高弹且可流动状态，凝聚缠结点和结晶区的微观结构仍保持，在密炼机的转子的剪切作用下，凝聚缠结点和晶体作为结点，高弹态链段作为桥，形成多维结构网；在转子的作用下，基体树脂乙烯-辛烯共聚物通过持续的拉伸变形和剪切作用，将加工助剂逐步包覆并分散在基体树脂中。
22.进一步地，在制备过程中，密炼机可以采用双转子连续密炼机。
23.根据本发明的一些优选方面，乙烯-辛烯共聚物的熔点以t表示，在制备过程中，控制所述混炼、所述挤出造粒的温度分别小于t+10℃(本领域中，一般情况下，树脂的熔融需要能量输入和时间输入，在能量输入和时间输入合理控制的条件下，可以控制树脂的熔融速率，因此，通常的加工温度会高于树脂的熔点，通常高10-30℃，并赋予一定的时间窗口)。
24.进一步地，在制备过程中，控制所述混炼的温度、所述挤出造粒的温度为t
±
5℃。
25.在上述温度下，基体树脂发生部分熔融，在密炼条件下，部分熔融树脂与低熔点功能助剂有效混合，高熔点的功能助剂仍以固态形式存在，以固体填充的形式分散到基体树脂(乙烯-辛烯共聚物)和低熔点加工助剂的混合物中，避免了多数加工助剂发生熔融现象，进而避免由于相容性而导致的相分离的发生，从而实现了各种功能助剂的有效分布，也保
证了母粒制备的顺利进行。
26.根据本发明的一个具体方面，乙烯-辛烯共聚物购自美国陶氏化学(中国)有限公司，牌号8401，熔融温度约80℃，在制备过程中，控制所述混炼、所述挤出造粒的温度分别小于90℃。
27.进一步地，在制备过程中，控制所述混炼的温度为80
±
2℃，控制所述挤出造粒的温度为80
±
2℃。
28.根据本发明，如果选择不同熔点牌号的乙烯-辛烯共聚物基体树脂，工作温度随之调整。
29.根据本发明的一些优选方面，所述乙烯-辛烯共聚物的熔融指数为15-50g/10min。
30.根据本发明的一些优选且具体的方面，所述第二功能助剂包含紫外线吸收剂、抗静电剂和抗铜剂，所述紫外线吸收剂、所述抗静电剂和所述抗铜剂的投料质量比为1∶0.5-2∶0.5-2。
31.根据本发明的一些优选方面，所述紫外线吸收剂为选自苯酮类紫外线吸收剂、苯并三唑类紫外线吸收剂和氨基类紫外线吸收剂中的至少两种，所述苯酮类紫外线吸收剂为选自(2，4-二羟基苯基)苯基酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和(2-羟基-4-甲氧苯基)苯基酮中的一种或多种的组合。
32.根据本发明的一些优选方面，所述苯并三唑类紫外线吸收剂为选自2-(2’羟基-3’，5
’‑
二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-(2'-羟基-3',5'双(a,a-二甲基苄基)苯基)苯并三唑、双(3-苯并三唑基-2-羟基-5-特辛基苯基)甲烷、2-(2
’‑
羟基-5
’‑
叔辛基苯基)苯并三唑、2-[2-羟基-3，5-二(1，1-二甲基丙基苯基)]-2h-苯并三唑和2-[2-羟基-5-(1,1,3,3-四甲丁基)苯基]苯并三唑中的一种或多种的组合。
[0033]
根据本发明的一些优选方面，所述氨基类紫外线吸收剂为聚{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]]-1,3,5-三嗪-2,4-[(2,2,6,6,-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二撑[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}。
[0034]
在本发明的一些优选实施方式中，所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和2-[2-羟基-3，5-二(1，1-二甲基丙基苯基)]-2h-苯并三唑的混合物，投料质量比约为1-2∶1。
[0035]
在本发明的一些优选实施方式中，所述紫外线吸收剂为2-(2’羟基-3’，5
’‑
二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑和聚{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]]-1,3,5-三嗪-2,4-[(2,2,6,6,-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二撑[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}的混合物，投料质量比约为1-2∶1。
[0036]
在本发明的一些优选实施方式中，所述紫外线吸收剂为2-(2’羟基-3’，5
’‑
二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑和2-[2-羟基-3，5-二(1，1-二甲基丙基苯基)]-2h-苯并三唑的混合物，投料质量比约为1∶1-2。
[0037]
在本发明的一些优选实施方式中，所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和聚{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]]-1,3,5-三嗪-2,4-[(2,2,6,6,-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二撑[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}的混合物，投料质量比约为1∶1-2。
[0038]
根据本发明，技术人员研究分析认为，正是由于聚丙烯分子极性小，吸水性差等特
性，使其可在高湿环境下使用，但同时，也产生了负面影响，即聚丙烯扎带的抗静电性能较差，其容易积累静电，不易导出排出，存在潜在的安全隐患。实践过程中，选用如下一些特定抗静电或其组合，实现了优异的抗静电性能。
[0039]
根据本发明的一些优选方面，所述抗静电剂为选自十八烷酰胺基丙基二甲基-β-羟乙基季铵硝酸盐、(3-月桂酸氨丙基)三甲基硫酸甲酯铵盐、硬脂酰胺丙基二甲基-β-羟乙基磷酸二氢铵、抗静电剂68、油基双(2-羟乙基)胺、n-(3-十二烷氧基-2-羟基丙基)乙醇胺、n,n-双(2-羟乙基)烷基胺、分子蒸馏甘油单硬脂酸酯、辛基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯硬脂酸酯和抗静电剂pelestat 230中的至少两种。
[0040]
在本发明的一些优选实施方式中，所述抗静电剂为十八烷酰胺基丙基二甲基-β-羟乙基季铵硝酸盐和抗静电剂antistat 68的混合物，投料质量比约为1.5-3.0∶1。
[0041]
在本发明的一些优选实施方式中，所述抗静电剂为(3-月桂酸氨丙基)三甲基硫酸甲酯铵盐和n,n-二(2-羟乙基)十二烷基酰胺的混合物，投料质量比约为1∶0.8-1.2。
[0042]
在本发明的一些优选实施方式中，所述抗静电剂为(3-月桂酸氨丙基)三甲基硫酸甲酯铵盐和抗静电剂antistat 68的混合物，投料质量比约为1-2∶1。
[0043]
在本发明的一些优选实施方式中，所述抗静电剂为十八烷酰胺基丙基二甲基-β-羟乙基季铵硝酸盐和n,n-二(2-羟乙基)十二烷基酰胺的混合物，投料质量比约为1-2∶1。
[0044]
根据本发明，由于聚丙烯包含大量的叔碳原子进而使得不耐紫外照射，且使用中一旦与铜长期接触，会产生“铜害”，导致制品后收缩现象，易老化、易变形、易脆化，现有技术中，尽管通过加入氧化锌、碳黑或类似的乳白填料可以改善聚丙烯的抗紫外线能力，但是，这些物质的加入，使聚丙烯的透明性丧失，而下游客户对产品的透明性有一定的需求。根据本发明实践，在本发明体系中添加如下一些抗铜剂能够降低甚至避免与铜接触可能产生的“铜害”。
[0045]
根据本发明的一些优选方面，所述抗铜剂为选自苯并三唑类抗铜剂、草酸二酰肼、苯甲酸肼、水杨酸肼、草酰苯胺类抗铜剂、水杨醛与己二胺的缩合物和糖醛与己二胺的缩合物中的一种或多种的组合。
[0046]
在本发明的一些优选实施方式中，所述抗铜剂为苯甲酰肼和水杨醛与己二胺的缩合物的混合物，投料质量比约为1∶1-3。
[0047]
在本发明的一些优选实施方式中，所述抗铜剂为水杨酰肼和糖醛与己二胺的缩合物的混合物，投料质量比约为1-2∶1。
[0048]
在本发明的一些优选实施方式中，所述抗铜剂为水杨醛与己二胺的缩合物、糖醛与己二胺的缩合物的混合物，投料质量比约为0.8-1.2∶1。
[0049]
在本发明的一些优选实施方式中，所述抗铜剂为苯甲酰肼、糖醛与己二胺的缩合物的混合物，投料质量比约为0.8-1.2∶1。
[0050]
根据本发明的一些优选方面，所述润滑剂为选自烃类润滑剂、酰胺类润滑剂、酯类润滑剂、有机盐类润滑剂、含氟类润滑剂、c
8-30
醇类润滑剂和其它类润滑剂中的至少两种。
[0051]
进一步地，所述润滑剂由酯类润滑剂与选自酰胺类润滑剂、烃类润滑剂、有机盐类润滑剂、含氟类润滑剂、c
8-30
醇类润滑剂和其它类润滑剂中的一种或多种构成。
[0052]
根据本发明的一些优选且具体的方面，以质量百分含量计，所述酯类润滑剂占所述润滑剂的质量百分含量为20-60％。
[0053]
进一步地，所述酯类润滑剂由褐煤蜡与选择性地选自甘油单油酸酯、硬脂酸季戊四醇酯、酯类润滑剂g16和酯类润滑剂g60中的一种或多种的组合构成。
[0054]
根据本发明的一些优选方面，所述烃类润滑剂为低密度聚乙烯复配物sa13-9和/或聚乙烯蜡。
[0055]
根据本发明的一些优选方面，所述酰胺类润滑剂为选自n,n
‘‑
二亚乙基双硬脂酰胺、油酰胺和酰胺蜡中的一种或多种的组合。
[0056]
根据本发明的一些优选方面，所述c
8-30
醇类润滑剂为硬脂醇。
[0057]
根据本发明的一些优选方面，所述有机盐类润滑剂为选自硬脂酸钙、硬脂酸镁和硬脂酸钠中的一种或多种的组合。
[0058]
根据本发明的一些优选方面，所述含氟类润滑剂为非离子型氟碳表面活性剂。
[0059]
根据本发明的一些优选方面，所述其它类润滑剂为二硫化钼和/或氧化聚乙烯蜡。
[0060]
在本发明的一些优选实施方式中，所述润滑剂由褐煤蜡、酯类润滑剂g16和聚乙烯蜡构成，投料质量比约为1∶0.8-1.2∶0.8-1.2。
[0061]
在本发明的一些优选实施方式中，所述润滑剂由褐煤蜡、聚乙烯蜡构成，投料质量比约为1∶0.5-2.0。
[0062]
在本发明的一些优选实施方式中，所述润滑剂由褐煤蜡、n,n
‘‑
二亚乙基双硬脂酰胺构成，投料质量比约为1∶1.5-3.0。
[0063]
根据本发明的一些具体方面，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂，所述受阻酚类抗氧剂为选自irganox 1076、irganox 1135、irganox 1520、irganox 565、2,6-二叔丁基对甲酚、irganox2246、irganox259、irganox245、irganox1081、irganox1035、irganox md-1024、irganox 1019、irganox1010、irganox1330、irganox3114、cyanox1010中的一种或多种的组合，所述亚磷酸酯类抗氧剂为选自irg afos 168、ultr anox 626、mark pep36、cyanox2777、sand stab pep q、pho sphote a中的一种或多种的组合。
[0064]
根据本发明的一些具体方面，所述成核剂为无机成核剂和/或有机成核剂。
[0065]
在本发明的一些实施方式中，所述无机成核剂为选自滑石粉、云母和二氧化硅中的一种或多种的组合。
[0066]
在本发明的一些实施方式中，所述有机成核剂为选自己二酸盐、二苯亚甲基山梨醇及其衍生物、二(2,4-叔丁基苯基)磷酸酯钠盐及其衍生物、苯甲酸盐、肉桂酸盐、叔丁基苯甲酸钠和脱氢枞酸钠中的一种或多种的组合。在本发明的一些实施方式中，所述二苯亚甲基山梨醇及其衍生物可以为millad3988、millad nx8000等，所述二(2,4-叔丁基苯基)磷酸酯钠盐及其衍生物可以为na-10、na-11、na-21等。
[0067]
在本发明的一些实施方式中，所述成核剂由无机成核剂和有机成核剂按照投料质量比1∶0.1-10构成，优选按照投料质量比1：0.2-5构成。
[0068]
本发明提供的又一技术方案：一种上述所述的适用于制备聚丙烯扎带的功能母粒的制备方法，该制备方法包括如下步骤：按配方称取各组分，然后混炼，单螺杆挤出造粒，干燥，制成。
[0069]
本发明提供的又一技术方案：一种薄壁高长径比聚丙烯扎带，所述聚丙烯扎带的原料包括上述所述的适用于制备聚丙烯扎带的功能母粒，以质量百分含量计，所述功能母
粒占所述聚丙烯扎带的原料的质量百分含量为5％-20％。
[0070]
在本发明的一些实施方式中，以质量百分含量计，所述聚丙烯扎带的原料包括：聚丙烯材料80％-95％、上述功能母粒5％-20％。
[0071]
在本发明的一些具体实施方式中，具体实施方式中所选择的聚丙烯材料的熔融峰值温度为155～170℃、熔融热焓为60～100j/g，且结晶峰值温度为110～135℃、结晶热焓为70～105j/g。
[0072]
根据本发明的一些具体方面，所述聚丙烯材料为选自乙烯含量为7％-15％的嵌段共聚聚丙烯和无规共聚聚丙烯中的一种或多种的组合。
[0073]
在本发明的一些实施方式中，聚丙烯扎带通过将原料混合，注塑，制成；其中，注塑温度(1-4区)为：125-135℃、195-205℃、220-230℃、220-230℃。
[0074]
本发明上述的功能母粒可以改善聚丙烯材料相对于模具的流动性，使得在有限的空间和时间内快速充满模具，进而能够有利于做出薄壁高长径比的聚丙烯扎带；并且还能够兼具功能性，例如抗静电、抗紫外、抗铜性能等。
[0075]
本发明中，薄壁指壁厚小于1.5mm，或者t/d(塑件厚度t、塑件直径d、针对圆盘型塑件)在0.05以下。高长径比是指流动长度与厚度之比l/t，即从熔体进入模具到熔体必须充填的型腔最远点的流动长度l与相应平均壁厚t之比在100以上，具体是指制品的长度与厚度之比在100以上。
[0076]
本发明中，熔融指数在温度230℃下，载荷为2.16kg下测定(测定按照国标为：gb/t 3682-2000)。
[0077]
本发明中，熔融峰值温度、熔融热焓、结晶峰值温度和结晶热焓分别采用差示扫描量热法(dsc)测试。
[0078]
由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点：
[0079]
本发明提供一种新型的聚丙烯扎带用的功能母粒，该功能母粒创新地以乙烯-辛烯共聚物作为树脂包覆层，一方面，在制备过程中，其可以将其他功能粉体助剂包覆形成稳定的母粒形式，后期可以直接将该功能母粒与聚丙烯材料混合，可以无需添加其他助剂，能够直接注塑成薄壁高长径比聚丙烯扎带，避免了聚丙烯材料的多次热加工，而且各功能助剂相比常规直接与聚丙烯材料混合的方式，更易分散均匀，不易发生粉体与树脂的相分离现象，有利于保证整体性能的稳定；另一方面，本发明的乙烯-辛烯共聚物还可在聚丙烯扎带中作为独立相，形成相互掺混的均一结构，起到优异的增容增韧作用，进而可以在受冲击尤其是低温受冲击时，吸收内应力，提高聚丙烯扎带的低温耐受性，而且还能兼具较为优异的机械(力学)性能。
[0080]
此外，本发明的功能母粒还可以改善聚丙烯材料相对于模具的流动性，使得在有限的空间和时间内快速充满模具，进而能够有利于做出薄壁高长径比的聚丙烯扎带；并且还能够兼具功能性，例如抗静电、抗紫外、抗铜性能等。
具体实施方式
[0081]
以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明；应理解，这些实施例是用于说明本发明的基本原理、主要特征和优点，而本发明不受以下实施例的范围限制；实施例中采用的实施条件可以根据具体要求做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条
件。
[0082]
下述中，如无特殊说明，所有的原料均来自于商购或者通过本领域的常规方法制备而得。
[0083]
嵌段共聚聚丙烯的熔融峰值温度为163℃、熔融热焓为79.9j/g，且结晶峰值温度为123℃、结晶热焓为91.7j/g，熔融指数为58g/10min，购自博禄塑料(上海)有限公司。
[0084]
其它原材料来源如表1：
[0085]
表1
[0086][0087][0088]
制备水杨醛与己二胺的缩合物：在装有回流冷凝装置和搅拌装置的反应容器中加入60ml水杨醛和300ml无水乙醇，在搅拌下加入78ml己二胺，然后升温至75℃，并持续搅拌1
小时，反应完成后，反应液冷却到室温，除去溶剂无水乙醇，将固体干燥得淡黄色固体，备用。
[0089]
制备糖醛与己二胺的缩合物：在装有回流冷凝装置和搅拌装置的反应容器中加入65ml糖醛和300ml无水乙醇，在搅拌下加入78ml己二胺，然后升温至75℃，并持续搅拌1小时，反应完成后，反应液冷却到室温，除去溶剂无水乙醇，将固体干燥得淡黄色固体，备用。
[0090]
实施例1-4
[0091]
乙烯-辛烯共聚物粉体的制备：在预冷仓中将乙烯-辛烯共聚物冷却到-70℃，然后通过螺旋输送将物料转移到主机磨粉室中，在-70℃下将物料磨碎至粒径75微米(200目)左右，再通过旋风分离器收集粉体。
[0092]
本些实施例提供的适用于制备聚丙烯扎带的功能母粒，其原料配方如下表2所示。
[0093]
表2
[0094]
[0095][0096]
上述适用于制备聚丙烯扎带的功能母粒的制备方法为：按配方称取各原料，混合，经双转子连续密炼机进行混炼，混炼温度为80
±
2℃，转子转速300转/分钟。双转子连续密炼机出料口接单螺杆挤出机，进行挤出造粒，挤出温度为80
±
2℃，螺杆转速60转/分钟。
[0097]
对比例1
[0098]
基本同实施例1，其区别仅在于：在制备功能母粒过程中，控制所述混炼、所述挤出造粒的温度分别为65℃，在此过程中，乙烯-辛烯共聚物没有发生熔融，不同组分之间的结合仅依赖低熔点助剂熔融而起到的粘结作用进行。该方案中，制成的母粒松散不密实，颗粒强度低，实践表明，在后期搬运或混料过程中易破碎，造成混料不均，使得制成的扎带的性能分布也不均匀，次品率高，负面影响显著；同时，在加工过程中，双连续密炼机转子的扭矩大、电流高，单螺杆造粒设备的扭矩大、加工电流高，并容易造成模口堵塞。
[0099]
对比例2
[0100]
基本同实施例1，其区别仅在于：在制备功能母粒过程中，控制所述混炼、所述挤出造粒的温度分别为145℃，所有可熔融组分均熔融。该方案中，制成的母粒中极易发生相分离现象，存在部分助剂迁移至母粒表面的现象，尤其是低熔点助剂更容易牵移至母粒表面，形成粘膜层造成产品颗粒粘结并团聚的现象；而高熔点助剂迁移到产品颗粒表面，形成粘附在颗粒表面并易脱落的小颗粒，从而造成在后期应用中，加工助剂分散不均匀，产品性能不稳定，次品率高。
[0101]
实施例5-8
[0102]
本些实施例提供聚丙烯扎带，其原料配方如下表3所示。
[0103]
表3
[0104][0105]
上述聚丙烯扎带的制备方法为：按配方称取原料，混合，注塑，制成；注塑温度(1-4区)为：130℃、200℃、225℃、225℃。
[0106]
对比实施例
[0107]
本例提供的聚丙烯扎带，其由聚丙烯组合物注塑制成，以质量份数计，聚丙烯组合物包括如下组分：嵌段共聚聚丙烯90份、乙烯-辛烯共聚物8.68份、润滑剂0.3份、紫外线吸收剂0.2份、抗静电剂0.12份、抗铜剂0.2份、抗氧剂0.2份和成核剂0.3份；其中嵌段共聚聚丙烯、乙烯-辛烯共聚物、润滑剂、紫外线吸收剂、抗静电剂、抗铜剂、抗氧剂和成核剂的成分与实施例1相同。
[0108]
制备：按配方称取各原料，然后进行挤出造粒(挤出温度：1区80℃、2区120℃、3区160℃、4-10区185℃、11区190℃，模口185℃)，然后按照实施例5的注塑条件进行注塑，制成聚丙烯扎带。
[0109]
性能测试
[0110]
将上述实施例5-8以及对比实施例所获得的聚丙烯扎带进行如下一些性能测试，具体结果参见表4。(测试扎带尺寸是4.8
×
250mm系列产品)
[0111]
其中，低温落锤试验(体现韧性)、-25℃使用温度试验、脱扣力(体现综合力学性能)测试参照标准ul62275。
[0112]
低温抗折试验方法是样品在温度23
±
2℃、相对湿度50％的环境中放置48小时，然后放置在设置特定温度的低温试验箱内，冷冻4小时后，在低温试验箱内快速对折试验，无断裂现象为通过。每个测试项目进行十次试验，如果有一次试验失败，再进行十次试验，如果全部成功，则测试通过，否则，视为不合格(通过率达到95％视为合格)。
[0113]
抗紫外线试验参照gb/t 14522-93，紫外线照射时的温度为60
±
2℃、相对湿度50％，照射时长1000小时。紫外线照射1000小时后，脱扣力保持率超过80％为合格。
[0114]
抗静电试验参照：抗静电性评价参照表面电阻率测试结果，测试参照gb/t 1410-2006/iec60093：1980。
[0115]
抗铜性能，低铜敏感性试验参照：gb/t 11547-2008，测试介质为10％氯化铜溶液，测试温度60℃,观察试样出现银纹和开裂的时间，以及扎带浸泡168小时后的脱扣力变化，测试后脱扣力保持率超过80％为合格。
[0116]
黄色指数：参照astm d6290标准进行测试。
[0117]
表4
[0118][0119]
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种适用于制备聚丙烯扎带的功能母粒，其特征在于，以质量百分含量计，所述功能母粒包括如下组分：乙烯-辛烯共聚物
ꢀꢀ
80％-95％第一功能助剂
ꢀꢀꢀꢀꢀ
0.22％-9％第二功能助剂
ꢀꢀꢀꢀꢀ
0.1％-15％；其中，所述第一功能助剂与所述第二功能助剂不同，以质量百分含量计，所述第一功能助剂包含：润滑剂0.2％-5％、抗氧剂0.01％-2％、成核剂0.01％-2％；所述第二功能助剂包含选自紫外线吸收剂、抗静电剂和抗铜剂中的一种或多种的组合；该功能母粒通过密炼机将各组分混炼，而后挤出造粒，制成；其中，在制备过程中，控制所述混炼、所述挤出造粒的温度以使固体的乙烯-辛烯共聚物发生部分熔融，制成的功能母粒中，乙烯-辛烯共聚物包覆其他组分。2.根据权利要求1所述的适用于制备聚丙烯扎带的功能母粒，其特征在于，乙烯-辛烯共聚物的熔点以t表示，在制备过程中，控制所述混炼、所述挤出造粒的温度分别小于t+10℃。3.根据权利要求2所述的适用于制备聚丙烯扎带的功能母粒，其特征在于，在制备过程中，控制所述混炼的温度、所述挤出造粒的温度为t
±
5℃。4.根据权利要求1所述的适用于制备聚丙烯扎带的功能母粒，其特征在于，所述乙烯-辛烯共聚物的熔融指数为15-50g/10min。5.根据权利要求1所述的适用于制备聚丙烯扎带的功能母粒，其特征在于，所述第二功能助剂包含紫外线吸收剂、抗静电剂和抗铜剂，所述紫外线吸收剂、所述抗静电剂和所述抗铜剂的投料质量比为1∶0.5-2∶0.5-2；所述紫外线吸收剂为选自苯酮类紫外线吸收剂、苯并三唑类紫外线吸收剂和氨基类紫外线吸收剂中的至少两种，所述苯酮类紫外线吸收剂为选自(2，4-二羟基苯基)苯基酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和(2-羟基-4-甲氧苯基)苯基酮中的一种或多种的组合，所述苯并三唑类紫外线吸收剂为选自2-(2’羟基-3’，5
’‑
二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-(2'-羟基-3',5'双(a,a-二甲基苄基)苯基)苯并三唑、双(3-苯并三唑基-2-羟基-5-特辛基苯基)甲烷、2-(2
’‑
羟基-5
’‑
叔辛基苯基)苯并三唑、2-[2-羟基-3，5-二(1，1-二甲基丙基苯基)]-2h-苯并三唑和2-[2-羟基-5-(1,1,3,3-四甲丁基)苯基]苯并三唑中的一种或多种的组合，所述氨基类紫外线吸收剂为聚{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]]-1,3,5-三嗪-2,4-[(2,2,6,6,-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二撑[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}；所述抗静电剂为选自十八烷酰胺基丙基二甲基-β-羟乙基季铵硝酸盐、(3-月桂酸氨丙基)三甲基硫酸甲酯铵盐、硬脂酰胺丙基二甲基-β-羟乙基磷酸二氢铵、抗静电剂68、油基双(2-羟乙基)胺、n-(3-十二烷氧基-2-羟基丙基)乙醇胺、n,n-双(2-羟乙基)烷基胺、分子蒸馏甘油单硬脂酸酯、辛基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯硬脂酸酯和抗静电剂pelestat 230中的至少两种；所述抗铜剂为选自苯并三唑类抗铜剂、草酸二酰肼、苯甲酸肼、水杨酸肼、草酰苯胺类抗铜剂、水杨醛与己二胺的缩合物和糖醛与己二胺的缩合物中的一种或多种的组合。
6.根据权利要求1所述的适用于制备聚丙烯扎带的功能母粒，其特征在于，所述润滑剂为选自烃类润滑剂、酰胺类润滑剂、酯类润滑剂、有机盐类润滑剂、含氟类润滑剂、c
8-30
醇类润滑剂和其它类润滑剂中的至少两种。7.根据权利要求6所述的适用于制备聚丙烯扎带的功能母粒，其特征在于，所述润滑剂由酯类润滑剂与选自酰胺类润滑剂、烃类润滑剂、有机盐类润滑剂、含氟类润滑剂、c
8-30
醇类润滑剂和其它类润滑剂中的一种或多种构成。8.根据权利要求7所述的适用于制备聚丙烯扎带的功能母粒，其特征在于，所述酯类润滑剂由褐煤蜡与选择性地选自甘油单油酸酯、硬脂酸季戊四醇酯、酯类润滑剂g16和酯类润滑剂g60中的一种或多种的组合构成；所述烃类润滑剂为低密度聚乙烯复配物sa13-9和/或聚乙烯蜡；所述酰胺类润滑剂为选自n,n
‘‑
二亚乙基双硬脂酰胺、油酰胺和酰胺蜡中的一种或多种的组合；所述c
8-30
醇类润滑剂为硬脂醇；所述有机盐类润滑剂为选自硬脂酸钙、硬脂酸镁和硬脂酸钠中的一种或多种的组合；所述含氟类润滑剂为非离子型氟碳表面活性剂；所述其它类润滑剂为二硫化钼和/或氧化聚乙烯蜡。9.一种权利要求1-8中任一项权利要求所述的适用于制备聚丙烯扎带的功能母粒的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：按配方称取各组分，然后通过密炼机混炼，单螺杆挤出造粒，干燥，制成。10.一种薄壁高长径比聚丙烯扎带，其特征在于，所述聚丙烯扎带的原料包括权利要求1-8中任一项权利要求所述的适用于制备聚丙烯扎带的功能母粒，以质量百分含量计，所述功能母粒占所述聚丙烯扎带的原料的质量百分含量为5％-20％。
技术总结本发明公开了一种适用于薄壁高长径比聚丙烯扎带的功能母粒及其制备方法和应用，该功能母粒包括乙烯-辛烯共聚物、第一功能助剂和第二功能助剂；第一功能助剂包含润滑剂、抗氧剂、成核剂，第二功能助剂包含选自紫外线吸收剂、抗静电剂和抗铜剂中的至少一种；该功能母粒通过将各组分混炼，挤出造粒，制成，且控制加工温度以使固体的乙烯-辛烯共聚物发生部分熔融，制成的功能母粒中，乙烯-辛烯共聚物包覆其他组分；该母粒可直接与聚丙烯混合注塑成薄壁高长径比聚丙烯扎带，既可避免聚丙烯的多次热加工，又使助剂粉体在注塑过程中较好地分散在体系中，赋予体系兼具优异的耐低温性能、机械(力学)性能和其他功能性。(力学)性能和其他功能性。
技术研发人员：张洪生 贾翠丽 张杨 张磊
受保护的技术使用者：张家港绿洲新材料科技有限公司
技术研发日：2022.05.13
技术公布日：2022/7/5
