項目屬于高分子材料的防老化技術研究,主要是針對聚烯烴材料,特別是聚乙烯和聚丙烯長期耐候性較差的問題進行研究,通過將合成的反應型單體接枝到聚烯烴上制備聚乙烯和聚丙烯用長效耐候母粒,并與現有的光穩定劑復配使用,來提高聚乙烯和聚丙烯材料的長期耐候性能。
主要科技內容:
(1) 合成含乙烯基基團的哌啶化合物作為聚烯烴反應擠出接枝的單體,合成出達到穩定化要求的分子結構,確定最佳的合成工藝條件;
(2) 研究含乙烯基基團的反應型化合物與聚乙烯和聚丙烯的擠出接枝反應,并探討影響耐候性能的因素,確定最佳的長效耐候母粒配方;
(3) 通過添加少量已復配好的光穩定劑和含乙烯基基團的耐候母粒,制備聚乙烯薄膜和聚丙烯材料,通過氙燈人工加速老化試驗,測定材料的耐老化性能。
技術經濟指標:
制備的聚烯烴薄膜樣品,可達到:(1)聚丙烯薄膜經2000h 氙燈加速老化試驗后:拉伸強度保持率≥60%,斷裂伸長率保持率≥50%;(2)聚乙烯薄膜經3000h 氙燈加速老化試驗后:拉伸強度保持率≥60%;斷裂伸長率保持率≥55%。
項目完成后,可獲得1項新技術,即提高聚乙烯和聚丙烯長期耐候性能的制備方法,2-3個長期耐候的聚乙烯和聚丙烯產品,并制訂2個企業標準,發表相關科技論文2篇。
本項目完成后,主要產品是聚烯烴耐候母粒,目前聚烯烴原料的價格為12000元/噸左右,而反應型的哌啶化合物用量很少,接枝成母粒后,每噸母粒的成本為18000元/噸左右,預計本項目產品的市場售價可達50000元/噸。一條生產線按年產100 噸計算,每條生產線當年產值500萬元,毛利320多萬元,有較高的利潤空間。同時,本技術還可以有償轉讓。
項目促進行業科技進步作用及應用推廣情況:
聚烯烴接枝改性一般都采用極性單體,其目的都是為了改變聚烯烴的表面極性,改善聚烯烴與極性材料的相容性,還未見聚烯烴接枝光穩定單體的相關報道。同時,對于聚烯烴特別是聚乙烯和聚丙烯的耐候性問題,一般是通過添加光穩定劑和光吸收劑來解決,但是由于小分子助劑與高分子材料的結構差異,導致助劑極易遷移析出,故雖然可解決短期耐候性問題,但至今為止還沒有很好解決長期耐候的辦法。我們采用非常成熟的熔融法,通過反應擠出的接枝工藝,將反應型帶乙烯基基團的哌啶單體接枝到聚乙烯和聚丙烯上,在添加很少量的復配光穩定劑,為解決聚乙烯和聚丙烯的長期耐候性提供了一個全新的思路,并且依據我們已掌握的聚乙烯和聚丙烯反應擠出接枝極性單體的成熟工藝,能夠實現我們的設計思想。
如果通過本項任務能解決聚乙烯和聚丙烯的長期耐候問題,將為提高聚烯烴的耐候性提供一個全新的方法,將大大拓展聚烯烴的戶外使用,同時,也可以大大增加聚乙烯和聚丙烯的使用壽命,可節約大量的石油資源,為社會的可持續發展作出貢獻。
項目在研期間,已根據客戶的要求提供相關的防老化產品,主要應用于聚乙烯流延膜、聚丙烯編織袋及聚丙烯無紡布。
王浩江,劉煜,楊育農,王飛
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單位名稱: |
廣州合成材料研究院有限公司 |
聯系人: |
鄧思娟 |
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單位地址: |
廣東省廣州市天河區車陂西路396號 |
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郵箱: |
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