PP中空板是一種新產品,當它用于戶外構筑大棚頂或戶外廣告牌時.應該考慮具有防老化性、阻燃性和美觀的著色性。但是.在實際使用中發(fā)現(xiàn)普通PP中空板在戶外曝曬不久就開始損壞.而某些白色板、阻燃板損壞的程度更快,更嚴重,表面變黃,整體變脆等。針對上述如此迅速的老化現(xiàn)象。

提出了PP中空板防老化及阻燃劑、顏料與防老化劑相互作用的試驗研究。

一、實驗部分

1、主要原輔材料,見表1。

2、主要設備及儀器

1) 塑料中空板擠出生產線。

2) 氣候曝露儀。

3) 紫外線老化儀。

4) 氧指數測定儀。

5) 強力試驗儀。

3、主要標準:

l) GB/T1651一92《聚乙烯塑料中空板》。

2) GB3681一83《塑料自然氣候曝露試驗方法》。

3) ISO4892一91《塑料實驗室光源曝露試驗方法》。

4) TM33一79《合成羊毛包裝織物抗紫外線試驗方法》。

5) GB2406一80《塑料燃燒性試驗方法氧指數法》。

4、配方設計及編號:見表2。

二、結果與討論

表3為各配方板在戶外曝曬老化試驗結果;表4為熒光紫外燈人工加速老化力學性能試驗結果;表5為熒光紫外燈人工加速老化顏色變化試驗結果,圖1為氙燈人工氣候曝露老化試驗結果;表6為燃燒性能試驗結果。

1、樹脂與防老化之間的關系

從表3可以得出共聚PP中空板專用擠出級料(配方)l的防老化性能明顯優(yōu)于均聚PP中空板(配方2),這說明使用共聚PP中空板對提高板的防老化性能是有效的。同時,從表3、表4還可以得出,添加防老化母料的PP中空板板(配方3)防老化性能優(yōu)于未添加防老化母料的PP中空板 (配方2),其結果戶外曝曬老化試驗變脆時間高出10倍以上,熒光紫外燈人工加速老化試驗撕裂力保持率高出18%以上。

2、防老化與著色之間的關系

氣候曝露儀,加濕周期:(102/18),黑板溫度,63±3℃,時間間隔:400h。

從表3、表5、圖1可以得出銳欽型二氧化欽顏料(配方)6耐候性較差。進一步證實顏料可以起到光敏化劑的作用,從而導致經紫外穩(wěn)定處理過試樣的光穩(wěn)定性急劇下降。因此.不能滿足戶外使用,56天板全部變脆損壞。同時,還可以得出,酞普藍顏料(配方7)有較好的耐候性,雖然板使用343天.蘭色已經明顯變化,即微蘭色,但板的耐候性還很好.并繼續(xù)正常使用。從氙燈人工氣候曝露老化試驗結果可以看出,800小時板表面出現(xiàn)白要.即表面氧化,這說明穩(wěn)定顏料還需要解決抗氧化問題。

另外,從表5還可以得出,艷佳麗紅ZBP(48:2)顏料(配方8)的耐候性明顯優(yōu)地普通紅色顏料(配方9),其結果熒光紫外燈人工加速老化顏色變化試驗時間高出5倍。普通紅色顏料板1000小時已變成白板。

3、防老化與阻燃、著色之間的關系

從表3、表5、表6、圖1可以得出,十澳聯(lián)苯醚阻燃劑和銳欽型二氧化欽顏料(配方5)都對PP中空板有加速老化作用,塑料板4天后表面變黃變脆,8天后已完全破裂。對干只有十澳聯(lián)苯醚阻燃劑,雖然添加了聚合型受阻胺光穩(wěn)定劑(配方4),改善了一些防老化性能(與配方6比較).但是,還沒有使用價值,塑料板10天后表面變黃變脆.而且從表6可以看出對阻燃效果有一定的影響。這進一步證實受阻胺基團與含鹵添加劑之間有對抗作用,其結果一方面影響了受阻胺光穩(wěn)定劑的光穩(wěn)定作用的發(fā)揮;另一方面還可能導致其他有益作用的喪失圖。從氛燈人工氣候曝露老試驗結果可以看出.配方4板很短時間就急劇變色,400小時板就破碎。

從表3、表5、表6還可以得出,采用受阻苯酸鹽光穩(wěn)定劑(配方10)比采用聚合型受阻胺光穩(wěn)定劑(配方11)阻燃性能好(不加光穩(wěn)定劑試驗,純PP中空板添加ZRMPP一2阻燃母料15份氧指數為31)。同時,可以看出配方10、配方11板由于采用了金紅石型二氧化欽顏料和其它含鹵復合阻燃劑,提高了耐候性(與配方4、配方5比較),并繼續(xù)進行戶外暴曝曬及人工加速老化試驗。也基本符合使用的阻燃性能要求。

三、結論

1、共聚PP中空板專用擠出級樹脂(EPS30RE)具有很好的防老化性能。同時,添加聚合型受阻胺光穩(wěn)定劑的普通共聚PP中空板以及共混PP中空板也有較好的防老化性能。

2、采用金紅石型二氧化欽顏料、酞普蘭顏料以及艷麗紅ZBP料制成的PP中空板,具有較好的耐候性。如果再添加光穩(wěn)定劑、抗氧劑等可以進一步穩(wěn)定顏色.提高耐候性。

3、采用金紅石型二氧化鐵顏料、含鹵復合阻燃劑以及受阻苯酸鹽光穩(wěn)定劑,可以獲得防老化性能、阻燃性能以及著色性能相互協(xié)內效應好、較理想的PP中空板。通過試驗已獲得初步成果.并正在繼續(xù)進行戶外曝曬及人工加速老化試驗。

4、隨著我國建筑工業(yè)的高速發(fā)展.以及塑料制品的廣泛應用,對塑料的防老化、阻燃、著色要求越來越高,因此.有等于進一步開發(fā)與應用。