專利名稱：一種高遮光性能的白色聚丙烯管材及其生產方法
技術領域：
本發明屬于聚丙烯管材技術領域，具體是指ー種高遮光性能的白色聚丙烯管材及其生產方法。
背景技術：
聚丙烯管材具有密度小、衛生、無毒、耐腐蝕性良好、易加工等特點，廣泛應用于建筑、化工管道等領域。國內外對聚丙烯管材的遮光性能有著嚴格的要求，如ISO 15874-2 :2003標準明確要求管材透光率小于O. 2%。國家標準GB/T 18742. 2-2002中，也要求管材應不透光。為了使聚丙烯管材滿足不透光的要求，大多數管材生產廠家會選擇生產灰色或者緑色的聚丙 烯管材，這是因為這兩種顏色的管材的遮光性較強。然而在某些情況下，比如管材明裝吋，需要使用白色聚丙烯管材。由于白色管材的遮光性能較差，管材存在透光的問題，它導致管材內部容易滋生藻類和細菌,從而對人體的健康帶來危害。目前，國外管材生產商一般以聚丙烯有色料生產管材，由于國外石化廠不提供白色聚丙烯有色料，故國外管材生產商不生產白色的聚丙烯管材。而國內管材生產商一般采用聚丙烯本色料添加白色母的方法生產白色聚丙烯管材，由于色母中顏料鈦白粉的遮蓋カ不夠，且分散性也不好，導致管材的遮光性能普遍不滿足標準要求。
發明內容
本發明的目的是根據上述不足提供ー種高遮光性能的白色聚丙烯管材，該管材遮光性能好，而且生產方法簡單，實用性強。本發明的技術方案如下ー種高遮光性能的白色聚丙烯管材，它的原料包括有聚丙烯樹脂，其特征在于原料中包括有鈦白粉，鈦白粉的質量百分數為聚丙烯樹脂的2-5%，所述鈦白粉經過處理后使TiO2粒子外表面由內至外依次包覆有氧化鋁層和有機層；原料中還包括間隔劑和分散劑，所述間隔劑的質量百分數為鈦白粉的100-150%，所述分散劑的質量百分數為聚丙烯樹脂的O. 1-0. 5%。優選的，所述間隔劑為碳酸鈣或硫酸鋇。最優選的，所述間隔劑為硫酸鋇，硫酸鋇的粒徑為1-10 μ m，。優選的，所述分散劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鈣或聚こニ醇。最優選的，所述分散劑為聚こニ醇，分子量為6000-10000,質量百分數為聚丙烯樹脂的 O. 2-0. 3%O所述鈦白粉經過處理是先向濃度為20-30%的TiO2漿液中加入可溶性的硫酸鋁溶液，鋁的加入量以Al2O3計，鋁的加入量為TiO2質量的1-5%，然后混合并調節pH為5-6，在70-80°C下反應30-60分鐘，最后水洗干燥后得到外層包裹有氧化鋁的TiO2 ;將外層包裹有氧化鋁的TiO2加入到溶解有鈦酸酯偶聯劑的丙酮溶劑中，室溫下攪拌后過濾并干燥后得到由內至外依次包覆有氧化鋁層和有機層的Ti02。
優選的，所述鈦白粉為金紅石型，平均粒徑為100-1000nm。最優選的，所述鈦白粉的平均粒徑為160_400nm，鈦白粉的質量百分數為聚丙烯樹脂的 2. 5-4%。所述原料中還包括有抗氧化劑、潤滑劑或填料中的ー種或幾種。本發明的另ー個目的是提供上述高遮光性能的白色聚丙烯管材的生產方法。一種生產上述高遮光性能的白色聚丙烯管材的方法，其步驟包括將聚丙烯樹脂、、鈦白粉、間隔劑和分散劑混合均勻，然后在熔體溫度不高于230°C下混煉造粒，得到白色聚丙烯有色料，最后將白色聚丙烯有色料擠出成型得到高遮光性能的白色聚丙烯管材；其中鈦白粉的質量百分數為聚丙烯樹脂的2-5%，所述鈦白粉經過處理后使TiO2粒子外表面由內至外依次包覆有氧化鋁層和有機層；所述間隔劑的質量百分數為鈦白粉的100-150%，所述分散劑的質量百分數為聚丙烯樹脂的0. 1-0. 5%。本發明通過鈦白粉代替現有生產商白色母，同時對鈦白粉進行表面處理，以抑制其光催化活性，并提高其在介質中分散性能，并且更容易控制生產管材過程中的鈦白粉。同時，加入間隔劑可以防止ニ氧化鈦的團聚，加入分散劑也可以提高鈦白粉在介質中的分散性能。本發明通過對生產白色聚丙烯管材原料的改進，使白色的聚丙烯管材也能達到高遮光性效果，并且生產エ藝簡單，具有很強的實用性。
具體實施例方式以下結合具體實施例進ー步說明本發明實施例I將重量份數為100份的聚丙烯樹脂(牌號PA14D、熔體流動速率0. 29g/10min)、2份金紅石型鈦白粉(粒徑為100nm)、3份間隔劑硫酸鋇(粒徑為Ιμπι)和0. 25份分散劑聚こニ醇(分子量6000)、0. I份抗氧劑168混合均勻，然后在熔體溫度230°C下混煉造粒，得到白色聚丙烯有色料，最后將白色聚丙烯有色料倒入單螺桿管材擠出機擠出成型得到高遮光性能的白色聚丙烯管材I。所述鈦白粉經過處理是先向濃度為20%的TiO2漿液中加入可溶性的硫酸鋁溶液，鋁的加入量以Al2O3計，鋁的加入量為TiO2質量的I %，然后混合并調節pH為5-6，在80°C下反應30分鐘，水洗干燥后得到外表面包裹有氧化鋁的TiO2 ;將外層包裹有氧化鋁的TiO2加入到溶解有鈦酸酯偶聯劑的丙酮溶劑中，室溫下攪拌后過濾并干燥后得到由內至外依次包覆有氧化鋁層和有機層的TiO2。實施例2將重量份數為100份的聚丙烯樹脂(牌號PA14D、熔體流動速率0. 29g/10min)、2. 5份金紅石型鈦白粉(粒徑為1000nm)、2. 5份間隔劑碳酸鈣和0. I份分散劑硬脂酸鋅、0. 2份抗氧劑168、0. I份潤滑劑混合均勻，然后在熔體溫度230°C下混煉造粒，得到白色聚丙烯有色料，最后將白色聚丙烯有色料倒入單螺桿管材擠出機擠出成型得到高遮光性能的白色聚丙烯管材2。所述鈦白粉經過處理是先向濃度為30%的TiO2漿液中加入可溶性的硫酸鋁溶液，鋁的加入量以Al2O3計，鋁的加入量為TiO2質量的5%，然后混合并調節pH為5-6，在70°C下反應60分鐘，水洗干燥后得到外表面包裹有氧化鋁的TiO2 ;將外層包裹有氧化鋁的TiO2加入到溶解有鈦酸酯偶聯劑的丙酮溶劑中，室溫下攪拌后過濾并干燥后得到由內至外依次包覆有氧化鋁層和有機層的TiO2。實施例3將重量份數為100份的聚丙烯樹脂(牌號PA14D、熔體流動速率O. 29g/10min)、3份金紅石型鈦白粉(粒徑為350nm)、3份間隔劑硫酸鋇(粒徑為5 μ m)和O. 3份分散劑聚こニ醇(分子量10000)、0. 3份潤滑劑混合均勻，然后在熔體溫度230°C下混煉造粒，得到白色聚丙烯有色料，最后將白色聚丙烯有色料倒入單螺桿管材擠出機擠出成型得到高遮光性能的白色聚丙烯管材3。所述鈦白粉經過處理是先向濃度為25%Ti02漿液中加入可 溶性的硫酸鋁溶液，鋁的加入量以Al2O3計，鋁的加入量為TiO2質量的3%，然后混合并調節pH為5-6，在75°C下反應40分鐘，水洗干燥后得到外表面包裹有氧化鋁的TiO2 ;將外層包裹有氧化鋁的TiO2加入到溶解有鈦酸酯偶聯劑的丙酮溶劑中，室溫下攪拌后過濾并干燥后得到由內至外依次包覆有氧化鋁層和有機層的TiO2。實施例4將重量份數為100份的聚丙烯樹脂(牌號PA14D、熔體流動速率O. 29g/10min)、4份金紅石型鈦白粉(粒徑為160nm)、6份間隔劑硫酸鋇(粒徑為IOym^P O. 5份分散劑硬脂酸鈣、填料混合均勻，然后在熔體溫度230°C下混煉造粒，得到白色聚丙烯有色料，最后將白色聚丙烯有色料倒入單螺桿管材擠出機擠出成型得到高遮光性能的白色聚丙烯管材4。所述鈦白粉經過處理是先向濃度為25%的TiO2漿液中加入可溶性的硫酸鋁溶液，鋁的加入量以Al2O3計，鋁的加入量為TiO2質量的3%，然后混合并調節pH為5-6，在75°C下反應60分鐘，水洗干燥后得到外表面包裹有氧化鋁的TiO2 ;將外層包裹有氧化鋁的TiO2加入到溶解有鈦酸酯偶聯劑的丙酮溶劑中，室溫下攪拌后過濾并干燥后得到由內至外依次包覆有氧化鋁層和有機層的TiO2。實施例5將重量份數為100份的聚丙烯樹脂(牌號PA14D、熔體流動速率O. 29g/10min)、5份金紅石型鈦白粉(粒徑為400nm)、5份間隔劑硫酸鋇(粒徑為6 μ m)和O. 2份分散劑聚こニ醇(分子量8000)、O. 2份抗氧劑168混合均勻，然后在熔體溫度230°C下混煉造粒，得到白色聚丙烯有色料，最后將白色聚丙烯有色料倒入單螺桿管材擠出機擠出成型得到高遮光性能的白色聚丙烯管材5。所述鈦白粉經過處理是先向濃度為25%的TiO2漿液中加入可溶性的硫酸鋁溶液，鋁的加入量以Al2O3計，鋁的加入量為TiO2質量的3%，然后混合并調節pH為5-6，在75°C下反應50分鐘，水洗干燥后得到外表面包裹有氧化鋁的TiO2 ;將外層包裹有氧化鋁的TiO2加入到溶解有鈦酸酯偶聯劑的丙酮溶劑中，室溫下攪拌后過濾并干燥后得到由內至外依次包覆有氧化鋁層和有機層的TiO2。將上述實施例1-5得到的高遮光性能的白色聚丙烯管材1-5按照國家標準GB/T21300-2007檢測透光率，并按照GB/T 3682-2000檢測管材熔指，結果如表I所示
[WW. I實施例I~I實施例2~I實施例3~I實施例4~I實施例權利要求
1.ー種高遮光性能的白色聚丙烯管材，它的原料包括有聚丙烯樹脂，其特征在于原料中包括有鈦白粉，鈦白粉的質量百分數為聚丙烯樹脂的2-5%，所述鈦白粉經過處理后使TiO2粒子外表面由內至外依次包覆有氧化鋁層和有機層；原料中還包括間隔劑和分散劑，所述間隔劑的質量百分數為鈦白粉的100-150%，所述分散劑的質量百分數為聚丙烯樹脂的O.1-0. 5%。
2.根據權利要求I所述高遮光性能的白色聚丙烯管材，其特征在于所述間隔劑為碳酸鈣或硫酸鋇。
3.根據權利要求2所述高遮光性能的白色聚丙烯管材，其特征在于所述間隔劑為硫酸鋇，硫酸鋇的粒徑為1-10 μ m。
4.根據權利要求I所述高遮光性能的白色聚丙烯管材，其特征在于所述分散劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鈣或聚こニ醇。
5.根據權利要求4所述高遮光性能的白色聚丙烯管材，其特征在于所述分散劑為聚こニ醇，分子量為6000-10000，質量百分數為聚丙烯樹脂的O. 2-0. 3%。
6.根據權利要求I所述高遮光性能的白色聚丙烯管材，其特征在于所述鈦白粉經過表面處理是先向濃度為20-30%的TiO2漿液中加入可溶性的硫酸鋁溶液，鋁的加入量以Al2O3計，鋁的加入量為TiO2質量的1-5%，然后混合并調節pH為5-6，在70-80°C下反應30-60分鐘，最后水洗干燥后得到外層包裹有氧化鋁的TiO2 ;將外層包裹有氧化鋁的TiO2加入到溶解有鈦酸酯偶聯劑的丙酮溶劑中，室溫下攪拌后過濾并干燥后得到由內至外依次包覆有氧化鋁層和有機層的TiO2。
7.根據權利要求I所述高遮光性能的白色聚丙烯管材，其特征在于所述鈦白粉為金紅石型,平均粒徑為100-1000nm。
8.根據權利要求7所述高遮光性能的白色聚丙烯管材，其特征在于所述鈦白粉的平均粒徑為160-400nm，鈦白粉的質量百分數為聚丙烯樹脂的2. 5_4%。
9.根據權利要求I所述高遮光性能的白色聚丙烯管材，其特征在于所述原料中還包括有抗氧化劑、潤滑劑或填料中的ー種或幾種。
10.ー種生產權利要求1-9中任一項所述高遮光性能的白色聚丙烯管材的方法，其步驟包括將聚丙烯樹脂、鈦白粉、間隔劑和分散劑混合均勻，然后在熔體溫度不高于230°C下混煉造粒，得到白色聚丙烯有色料，最后將白色聚丙烯有色料擠出成型得到高遮光性能的白色聚丙烯管材；其中鈦白粉的質量百分數為聚丙烯樹脂的2-5%，所述鈦白粉經過處理后使TiO2粒子外表面由內至外依次包覆有氧化鋁層和有機層；所述間隔劑的質量百分數為鈦白粉的100-150%，所述分散劑的質量百分數為聚丙烯樹脂的0. 1-0. 5%。
全文摘要
本發明提供了一種高遮光性能的白色聚丙烯管材及其生產工藝，它的原料包括有聚丙烯樹脂，其特征在于原料中包括有鈦白粉，鈦白粉的質量百分數為聚丙烯樹脂的2-5%，所述鈦白粉經過處理后使TiO2粒子外表面由內至外依次包覆有氧化鋁層和有機層；原料中還包括間隔劑和分散劑，所述間隔劑的質量百分數為鈦白粉的100-150%，所述分散劑的質量百分數為聚丙烯樹脂的0.1-0.5%。本發明通過對生產白色聚丙烯管材原料的改進，使白色的聚丙烯管材也能達到高遮光性效果，并且生產工藝簡單，具有很強的實用性。
文檔編號C08K5/098GK102702613SQ20121017493
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月31日 優先權日2012年5月31日
發明者陳厚忠 申請人:武漢金牛經濟發展有限公司