[发明专利]一种聚丙烯用颗粒状复合添加剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚烯烃用颗粒状复合添加剂的制备方法，属于粉体造粒技术领域。

背景技术

由于聚丙烯分子链上叔碳原子的存在，使得聚丙烯分子对热、氧非常敏感，易发生氧化降解反应。首先，聚丙烯在成型加工过程中，经历多次受热过程及经受强烈的机械剪切作用，这些因素都将加速聚丙烯材料的热氧老化，导致产品性能下降，直至无法使用。其次，聚丙烯材料在存放时也会因吸收空气中的氧而被氧化降解，使材料变性。因此聚丙烯树脂中必须添加性能优良的添加剂，以防止其在加工过程中受热氧化降解。

聚丙烯粉料与粉体添加剂的密度存在差异，这种密度差异阻碍了粉体添加剂在聚丙烯粉料中的均匀分散。对于聚丙烯粉料来说，粉体添加剂加入方式主要有以下几种方式：

方式一是造粒过程中直接将聚丙烯粉料与添加剂进行机械混合(目前很多生产企业采用这种方式)，这种做法的缺陷是这些添加剂在聚丙烯挤压造粒时以粉末状使用，粉尘漂浮使操作安全性存在问题，而且须将比重和形状不同的多种抗氧剂任意配合，且必须均匀混合，在计量及操作性能等方面存在问题。

为了改善上述问题，方式二有人提出通过预先将各种添加剂与聚丙烯粉料混合，将其加工成颗粒状添加剂母粒。

CN1394223A公开了一种聚烯烃用颗粒状复合添加剂、其制造方法以及含该添加剂的聚烯烃组合物，采用晶核剂、酚类抗氧剂、聚丙烯和其他添加剂制造颗粒状复合添加剂母粒，提高颗粒状复合添加剂的强度以及结晶型聚烯烃成形后的结晶速度和透明度，该方法针对粉末添加剂的粉尘以及颗粒状复合添加剂的强度上进行改进。

CN101429308A公开了一种制造聚丙烯降解母粒的方法，采用聚丙烯降解母粒、有机过氧化物、抗氧剂和聚丙烯基料挤出造粒制得聚丙烯降解母粒。该发明采用特殊的有机过氧化物为降解剂，降低加工温度，解决了现有螺杆挤出造粒方法加工温度高、有机过氧化物易分解的问题。但是上述文献都未对抗氧剂进行分散处理，因此颗粒状的添加剂分散性差，不能够充分发挥其抗氧效果。

日本专利特开昭56-82820公开了一种聚丙烯粉体添加剂的使用方法，采用有机溶剂溶解粉体添加剂和粉末状或颗粒状聚丙烯，使其成为橡胶态，然后再转移走有机溶剂，该方法可以提高粉体添加剂在聚丙烯中的分散效果，但使用有机溶剂，给环境带来负面影响。

方式三有人提出直接将各种粉末添加剂混合，采用粉体造粒技术，将其加工成颗粒状添加剂。

CN101224608A公开了一种农膜用母粒的生产方法，根据干法造粒原理，先将加工母粒所需的各种原料进行混合；然后经压实机挤压成粒状物；再对粒状物进行均匀破碎处理；最后进行筛分，得粒径均匀的母粒。该方法采用预混复配造粒技术，解决了传统母粒生产由于熔融挤出造粒引起的热损失和其他损失，减少粉尘飞扬及对设备的磨损，大大节省了加工母粒的繁琐工序，并降低能耗，但也未对其进行分散处理，粒化的添加剂分散性低下，不能够充分发挥其效果。

发明内容

本发明提供了一种聚丙烯用颗粒状复合添加剂的制备方法，通过对抗氧剂进行分散处理和活化处理，提高颗粒状添加剂在聚丙烯粉料造粒过程中的分散效果，从而解决现有技术存在的缺陷。

一种聚丙烯用颗粒状复合添加剂的制备方法，其特征在于包括：

1)粉体分散处理：将分散剂以喷雾的方式加入到装有抗氧剂的高速混合器中，混合5min～10min；

2)粉体活化处理：将活化剂滴加到经粉体分散处理的装有抗氧剂的高速混合器中并混合均匀；

3)粉体造粒：采用造粒机进行粉体造粒，将其加工成直径为2.5mm，长度为5mm～7mm的颗粒状添加剂，控制造粒温度为80℃～120℃。

本发明的聚烯烃用颗粒状复合添加剂的制造方法是在80～120℃的温度下，造粒时如果温度低于80℃，则所得到的颗粒状机械强度不足，粉化率变差；如果温度高于120℃，则流动性变大，不宜散热，粒条相互粘结，造粒比较困难。

利用分散剂和活化剂处理抗氧剂，分散剂可以包覆粉体抗氧剂粒子，使粉体抗氧剂粒子不粘结，提高其在聚丙烯粉料中的分散性；活化剂能够使粉体抗氧剂表面产生活性，降低其与聚丙烯粉体之间的界面能，并在粉体抗氧剂表面形成一层能与聚丙烯粉料产生较好亲和性的活化薄膜。经过表面处理的粉体抗氧剂与聚丙烯粉料共混时，可形成均匀分散的稳定体系。

所述的抗氧剂选自酚类抗氧剂、磷类抗氧剂中的一种或者多种。同时本发明的抗氧剂中还可以添加脂肪族单羧酸的碱金属或碱土金属盐中的一种或者多种。