[发明专利]一种长效防藻类附着的滚塑聚乙烯材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改性聚乙烯复合材料，特别涉及具有长效防藻类附着功能的、适合滚塑生产工艺的聚乙烯材料及其制备方法。

背景技术

由于防藻剂吡啶硫酮锌是极性物质，和非极性的聚乙烯基材热力学不相容，导致防藻剂不断从聚乙烯基材中迁移出外表面，并溶解于水中，造成防藻剂的连续损失，常规情况下，随着防藻剂的不断迁移，塑料制品的防藻能力逐步降低，并在一定时间内失效。

滚塑加工工艺可以制造海洋浮标、皮划艇、渔船等涉水制品，使用年限大多长达5-10年，但是现有技术并没有有效解决防藻剂在塑料制品中的析出速度问题。比如：

公开号为 CN103757732A的中国发明一种防藻渔网，公布了使用聚乙烯、聚氧化乙烯和防藻剂吡啶硫酮锌以及其他助剂加工成一种防藻渔网，便于清洗并可延长寿命。其技术方案着重于提高聚乙烯基础材料的使用寿命，并没有涉及到防藻剂的长效使用问题，也没有公布相关长效使用数据。

公开号为 CN102197829A的中国发明一种缓释型防藻抗菌剂及其制备方法，公布了使用载体磷酸锆吸附烧结防藻剂，使防藻剂产生缓释效果的技术方案。该发明并没有公布缓释效果数据。由于该发明的技术方案至少将防藻剂稀释5倍以上，导致防藻剂在塑料中的添加量大幅增加，在滚塑生产工艺中，将迅速降低所用聚乙烯材料的抗冲击性能，引起制品丧失使用功能，因此不适应于滚塑工艺加工。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺点和不足，本发明的目的首先是提供一种长效防藻类附着的滚塑聚乙烯材料，其次是提供该滚塑聚乙烯材料的制备方法。

为实现本发明的发明目的，发明人提供如下技术方案：

一种长效防藻类附着的滚塑聚乙烯材料，原料配方按质量百分比计为：

聚乙烯87.9-99.56％、吡啶硫酮锌0.2-10％、环氧化聚乙烯蜡0.02-1％、抗氧剂0.12-0.6%和抗紫外线剂0.1-0.5%，再经包覆、混合、熔融共混、挤出造粒和磨粉得到所述的长效防藻类附着的滚塑聚乙烯材料。

发明人在研究中发现，使用高接枝率的环氧化聚乙烯蜡对吡啶硫酮锌进行包覆，可以使环氧聚乙烯蜡中的羧基和环氧基与防藻剂吡啶硫酮锌进行部分螯合，从而降低了吡啶硫酮锌在聚乙烯中的析出速度，从而可产生长效的效果。通过聚乙烯复合材料表面逐步析出的吡啶硫酮锌，对海洋藻类生长产生抑制作用，可达到防止藻类在塑料制品表面附着的目的；通过使用环氧化基乙烯蜡包覆处理吡啶硫酮锌，使吡啶硫酮锌在该聚乙烯复合材料中的迁移速度降低，同时被海水溶解导致有效成分损失的速度下降到每1000小时0.1%以下，达到防藻类附着的长效目的。滚塑加工工艺可以制造海洋浮标、皮划艇、渔船等涉水制品，使用年限大多长达5-10年，本发明有效解决了防藻剂在塑料制品中的析出速度问题，极大延长了相关制品防藻功能的寿命，具有现实的意义。

作为优选方案，根据本发明所述的一种长效防藻类附着的滚塑聚乙烯材料，其中，所述的聚乙烯满足：密度为0.910-0.965g/cm³，熔体流动速率（190℃，2.16Kg）为1.0-20.0g/10min。该原料为市售产品，从生产厂家购得后直接使用。聚乙烯的优选牌号为埃克森美孚公司的LLDPE LL8446.21、泰国暹罗公司的LLDPE 735RU、韩国三星公司的LLDPE R901U、中石化公司的LLDPE 中石化福炼 DNDA-8320、中石油公司的HDPE 5000S、中石化公司的LDPE 中石化燕山 1C7A。

作为优选方案，根据本发明所述的一种长效防藻类附着的滚塑聚乙烯材料，其中，所述的吡啶硫酮锌的纯度≥80%。该原料为市售产品，CAS号是13463-41-7，分子式为C₁₀H₈N₂O₂S₂Zn。

作为优选方案，根据本发明所述的一种长效防藻类附着的滚塑聚乙烯材料，其中，所述的环氧化聚乙烯蜡的接枝率≥1.8%，分子量1000-8000。本发明中使用的是杭州海一高分子材料公司的型号HY-3502G的环氧化聚乙烯蜡，接枝率2.1%，分子量3500。

作为优选方案，根据本发明所述的一种长效防藻类附着的滚塑聚乙烯材料，其中，所述的抗氧剂采用抗氧剂AT10和AT168，二者的质量比例为1:2。抗氧剂AT10和AT168均为市售产品，本发明采用美国雅宝公司的抗氧剂AT10和AT168。