[发明专利]一种高热氧稳定性超高分子量聚丙烯材料的制备方法

说明书

本发明涉及超高分子量聚丙烯材料，尤其涉及一种高热氧稳定性超高分子量聚丙烯材料及制备方法，通过助剂分散液促使超高分子量聚丙烯发生轻微溶胀，改善超高分子量聚丙烯材料的抗氧化性和热稳定性，再通过加热、加压处理促使助剂充分浸润超高分子量聚丙烯树脂，所制备的高热氧稳定性超高分子量聚丙烯材料的氧化诱导时间相对于超高分子量聚丙烯基体最大提高3倍，工艺简单、成本低廉、设备要求低、适合大规模工业化生产。

技术领域

本发明涉及超高分子量聚丙烯材料，尤其涉及一种高热氧稳定性超高分子量聚丙烯材料及制备方法。

背景技术

超高分子量聚丙烯(简称UHMWPP)，一般是指分子量100万以上的聚丙烯。该材料具有优异的该材料具有优异的机械性能、耐磨性及较高的强度，是一种性能突出的热塑性树脂。然而聚丙烯材料在加工使用过程中，由于聚丙烯结构中存在对氧化敏感的叔碳原子，受到光、热、氧的作用时会生成叔丁基过氧化氢，进而引起老化讲解，导致机械性能的下降。因此，为了延缓聚丙烯材料的老化，增加其热氧稳定性，通常会在聚丙烯材料中加入抗氧剂、稳定剂等加工助剂。

超高分子量聚丙烯加工性能极差，几乎无法通过共混、挤出、造粒的方法去添加助剂以改善其物理机械性能。而普通的混合方法容易导致助剂堆积、分散不均等现象，很难有效改善其热氧老化性能。

发明内容

基于上述技术背景，本发明提供了一种高热氧稳定性超高分子量聚丙烯材料及制备方法，通过助剂分散液促使超高分子量聚丙烯发生轻微溶胀，改善超高分子量聚丙烯材料的抗氧化性和热稳定性，再通过加热、加压处理促使助剂充分浸润超高分子量聚丙烯树脂，所制备的高热氧稳定性超高分子量聚丙烯材料的氧化诱导时间相对于超高分子量聚丙烯基体最大提高3倍，工艺简单、成本低廉、设备要求低、适合大规模工业化生产。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种高热氧稳定性超高分子量聚丙烯材料的制备方法，将抗氧剂和稳定剂按照一定比例分散到有机溶剂中，得到助剂分散液，抗氧剂的功能是为了改善超高分子量聚丙烯材料的抗氧化性，稳定剂的功能是为了改善超高分子量聚丙烯材料的热稳定性；

再将助剂分散液与超高分子量聚丙烯按照一定比例投入高速混料机加热加压搅拌混合，混合好的物料在蒸馏水中浸泡后，再经多次抽滤后烘干，制得所述高热氧稳定性超高分子量聚丙烯材料；

助剂分散液目的是为了促使超高分子量聚丙烯发生轻微溶胀，对高速混料机进行加热、加压处理的目的是为了促使助剂充分浸润超高分子量聚丙烯树脂，改善超高分子量聚丙烯材料热稳定性使用蒸馏水浸泡、抽滤是为了除去样品中的有机溶剂成分，降低有机溶剂对超高分子量聚丙烯热性能影响。

其中，所述超高分子量聚丙烯质量为助剂分散液质量的10-20％，优选为15％，所述抗氧剂包括主抗氧剂与辅抗氧剂，所述主抗氧剂与辅抗氧剂比例为1:1～2，所述主抗氧剂用量为有机溶剂质量的1-5％，优选为2.5％，所述辅抗氧剂为有机溶剂质量的1-5％，优选为2.5％，所述稳定剂用量为有机溶剂质量的0.5-2.5％，优选为1.5％；

进一步的，主抗氧剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酸正十八醇酯、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、四[甲基-(3.5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的一种，优选为四[甲基-(3.5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；

进一步的，辅抗氧剂为硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸双十八酯、亚磷酸三壬基苯基酯、亚磷酸(2.4-二叔丁基苯基)酯的一种，优选为亚磷酸(2.4-二叔丁基苯基)酯；

进一步的，所述稳定剂为液体钡锌复合稳定剂、液体钙锌复合稳定剂、液体钡镉锌复合稳定剂中的一种或几种，优选为液体钡锌复合稳定剂；

进一步的，所述有机溶剂为液体石蜡；