王 飛，王浩江，雷祖碧，馬 玫，劉 煜，楊育農(nóng)

(廣州合成材料研究院有限公司，廣東廣州 510665)

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專論與綜述

抗老化聚丙烯無紡布的應(yīng)用研究進(jìn)展*

王 飛，王浩江，雷祖碧，馬 玫，劉 煜，楊育農(nóng)

(廣州合成材料研究院有限公司，廣東廣州 510665)

綜述了抗老化聚丙烯(PP)無紡布的應(yīng)用領(lǐng)域、主要老化機(jī)理及環(huán)境因素(如熱、光和氧等)對其老化性能的影響，介紹了抗老化PP無紡布老化試驗(yàn)方法、分析研究方法和相關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn)，并展望了其研究動向和發(fā)展趨勢。

聚丙烯，老化，耐候，抗氧劑，光穩(wěn)定劑

無紡布(Non woven fabric)，又稱非織造布或不織布，是由定向或隨機(jī)排列的纖維通過粘合等不同方法組合而結(jié)合而成的，為柔軟、質(zhì)輕、透氣和平面結(jié)構(gòu)的新型纖維結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，還具有工藝流程短、生產(chǎn)效率高、經(jīng)濟(jì)效益顯著、產(chǎn)品品種豐富和使用范圍廣等特點(diǎn)，已成為中國紡織工業(yè)的新興產(chǎn)業(yè)。用于無紡布的纖維原料可以是棉等天然纖維和PP、聚酯、粘膠等化學(xué)纖維，但目前化學(xué)纖維占有支配地位。PP無紡布由于其具有無毒、色彩豐富、耐酸堿、耐化學(xué)腐蝕、耐磨性較好，抗微生物性能好和不霉不蛀等優(yōu)勢，成為無紡布生產(chǎn)中總量最大的品種。按照PP無紡布的功能進(jìn)行分類，主要有親水型、抗菌型、抗靜電型、阻燃型和抗老化型等，廣泛應(yīng)用于過濾、醫(yī)療、衛(wèi)生、保健、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、土木水利工程、建筑、家庭裝飾及生活的各個領(lǐng)域[1]。本文主要就抗老化型PP無紡布在國內(nèi)外的主要應(yīng)用領(lǐng)域情況、老化機(jī)理、老化試驗(yàn)和分析研究方法、檢測標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展?fàn)顩r和抗老化性能改善方法進(jìn)展等幾個方面進(jìn)行了概述。

1 抗老化PP無紡布的應(yīng)用領(lǐng)域

1.1 農(nóng)業(yè)領(lǐng)域

無紡布技術(shù)和農(nóng)業(yè)技術(shù)的結(jié)合產(chǎn)生了農(nóng)用無紡布。農(nóng)用無紡布是一種新興材料，通常由聚酯或PP原料加工而成，其中以PP的用量最多。PP農(nóng)用無紡布在受到紫外線長時間照射的情況下容易老化開裂從而導(dǎo)致壽命終結(jié)，因此抗老化型PP無紡布非常適合作為農(nóng)用無紡布使用[2]。由于其對空氣和水有良好的滲透性，可透濕、透光、滲透化學(xué)藥劑；結(jié)構(gòu)疏松，有一定儲存功能，可以和化肥及殺蟲藥劑結(jié)合一起使用；具有良好的微氣候調(diào)節(jié)功能，可隔熱、保溫和防紫外線，既可達(dá)到改善環(huán)境和生長條件的作用，又可起到保護(hù)作用，該類無紡布在國內(nèi)外農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域被廣泛用作農(nóng)用覆蓋材料、植物生長基質(zhì)材料、溫室大棚材料及農(nóng)田水土保護(hù)用材料，并取得了顯著的效果[3-6]。加之無紡布產(chǎn)品加工流程短、成本低，因此更適用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)值較低及利潤較少的領(lǐng)域。其雖然質(zhì)量較輕，但擁有良好的力學(xué)性能，其韌性和強(qiáng)度都較高，通?？芍貜?fù)多次使用，這無疑大大減少了無紡布的使用量，加上其容易回收的特點(diǎn)使其更符合環(huán)保的要求。

1.2 土工綠化領(lǐng)域

在20世紀(jì)50年代前后，歐美國家開始將非織造布應(yīng)用于土工領(lǐng)域，之后逐步推廣到世界各地并獲得快速發(fā)展，其中PP無紡布由于具有不易變形、風(fēng)化、分解，耐酸、耐堿、耐蟲蛀、耐霉菌、較高的強(qiáng)力、儲運(yùn)方便、價格低廉等特點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。在土工建筑領(lǐng)域，其主要功能包括加強(qiáng)作用、隔離作用、過濾作用和排水作用[7-8]，可廣泛用于公路、鐵路、機(jī)場、堤壩等設(shè)施，如鐵路建設(shè)方面利用其解決路基翻漿冒泥等危害，在河堤和護(hù)砌之間鋪設(shè)該類土工布能阻止土壤的沖蝕，防止河岸塌陷，還可用于土石壩排水、地下排水、路基、擋土墻及軟土基礎(chǔ)排水等方面[9]。另外，如在城市草坪綠地種植方面，該類無紡布由于具有對環(huán)境和植物無害的環(huán)保特性，有效改變了傳統(tǒng)草坪的種植方法，具有保護(hù)、灌溉、保溫等作用，能使枯黃及休眠期的草坪變成郁郁蔥蔥，而且便于施工、運(yùn)輸、養(yǎng)護(hù)和降低勞動強(qiáng)度，提高效率和突出草坪美觀的效果。在包樹、花灌木移栽時用于土球包裹、地膜鋪蓋時，具有防風(fēng)保溫保濕、透氣透水、便于施工養(yǎng)護(hù)、美觀實(shí)用、可重復(fù)使用的特點(diǎn)。此外，高速公路、鐵路兩側(cè)護(hù)坡綠化、山體巖石噴播植草等工程[10]，裸露工地場所的鋪蓋(防止揚(yáng)塵)均需使用。

1.3 工業(yè)及其它領(lǐng)域

抗老化型PP無紡布由于其環(huán)境友好的特點(diǎn)使它們可以用在汽車中[11]，這些材料在發(fā)動機(jī)罩蓋襯里、車頂棚、儀表板和其他小的隔音和隔熱內(nèi)飾件中的使用越來越多。如在汽車內(nèi)飾件方面，汽車制造商希望停止使用不能回收的泡沫材料，進(jìn)而采用耐久、環(huán)境友好的PP無紡布，而汽車戶外防塵罩等制品非常適合采用抗老化型PP無紡布。另外，該類無紡布在遮陽帽、遮陽傘、戶外廣告牌、帳篷、戶外背包、戶外運(yùn)動服等制品和領(lǐng)域中也有廣闊的應(yīng)用前景。

2 PP無紡布的老化機(jī)理

PP無紡布在生產(chǎn)加工和使用過程中，由于PP材料本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加工溫度、氧、光、空氣中的污染物等外部環(huán)境因素的影響，極易發(fā)生老化降解，在外觀視覺上的變化主要表現(xiàn)為變色、粉化、脆裂等，在宏觀性能上的變化主要表現(xiàn)在斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率的急劇下降，制品的使用壽命大大縮短，造成材料的極大浪費(fèi)，廢棄的制品在自然條件下又很難降解而重歸自然，進(jìn)而給環(huán)境造成了污染。

PP無紡布的老化，主要是由于其基體樹脂PP材料的老化造成的，而根據(jù)引起其老化的因素，主要包括：PP材料本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和殘留雜質(zhì)；配方中的無機(jī)填料和助劑等各種輔助添加劑；在加工過程中加工溫度及氧氣造成的熱氧老化和螺桿剪切造成的機(jī)械降解；在使用過程中太陽光，特別是紫外線，在氧氣的共同作用下造成的光氧老化；使用環(huán)境條件下如空氣中的污染物造成的氣熏黃變等其它形式的老化。

2.1 機(jī)械剪切和熱氧老化

PP無紡布在加工過程中，PP材料受到螺桿和料筒的剪切擠壓等機(jī)械應(yīng)力作用下，大分子鏈上的碳-碳化學(xué)鍵發(fā)生均裂，造成分子鏈斷裂，同時在高溫下，熱也會造成分子鏈的斷裂。這兩方面的原因?qū)е碌姆肿渔湐嗔研纬傻拇蠓肿犹甲杂苫?，在氧氣的作用下，會進(jìn)一步與氧反應(yīng)形成氫過氧化物，而氫過氧化物是不穩(wěn)定的，會進(jìn)一步分解形成RO·等含氧自由基和·OH氫氧自由基，相當(dāng)于增加了自由基濃度，反應(yīng)速度自動加快，形成了自動氧化反應(yīng)[12]，加快了PP的降解，造成材料的相對分子質(zhì)量下降，在材料物理性能上表現(xiàn)為斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率的下降。

2.2 光氧老化

眾多的研究表明[13-15]，太陽光，特別是波長較短的紫外線，它的能量能切斷PP的分子鏈，并在氧的作用下引發(fā)光氧化反應(yīng)，且PP的最敏感波長為300nm，屬于280nm～315nm的紫外B吸收帶，導(dǎo)致PP的抗光氧老化性能非常差。而PP無紡布由于經(jīng)噴絲而成，PP絲直徑很細(xì)，與紫外光和氧接觸的面積相對更大，因此，更容易發(fā)生光氧老化而降解。PP的光氧老化是按照于類似游離基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的方式進(jìn)行，其老化后會產(chǎn)生羰基化合物，而羰基能吸收260nm～340nm的紫外光，并參與發(fā)生多種光化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而引發(fā)PP分子鏈發(fā)生斷裂[16]。Gardette等[17]對PP的光氧老化機(jī)理和反應(yīng)進(jìn)行了總結(jié)，如圖1所示。

圖1 PP光氧老化的主要機(jī)理和反應(yīng)Fig.1 The dominant mechanism and reactions of PP photooxidative aging

2.3 其它形式老化

PP無紡布由于其原料和配方中含有的一些助劑，如受阻酚類抗氧劑，與空氣中的污染物氮氧化合物發(fā)生作用而泛黃，即氣熏黃變，從而使制品在使用一段時間后顏色發(fā)生改變，視覺效果變差，影響制品的美觀。另外，PP無紡布制品在實(shí)際使用中，為了降低成本，常在配方中填充大量的碳酸鈣等無機(jī)粉體，這些無機(jī)粉體往往會加速PP無紡布的老化降解，而且填充比例越高，PP無紡布的老化降解速度越快[18]。

3 PP無紡布老化試驗(yàn)和研究方法

PP無紡布的耐候性老化試驗(yàn)方法有自然暴露試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)室光源暴露加速老化試驗(yàn)兩種方法，自然暴露試驗(yàn)是將試樣按規(guī)定暴露于自然環(huán)境下，經(jīng)規(guī)定的暴露期限后，測定試樣的物理、機(jī)械或其它有效性能的變化[19]。我國目前有幾個大型的暴露試驗(yàn)場，分別在海南、廣州、新疆、內(nèi)蒙古海拉爾和哈爾濱等地。自然暴露試驗(yàn)是直接反映聚合物耐候性的最真實(shí)有效的方法，數(shù)據(jù)結(jié)果真實(shí)可靠，但其缺點(diǎn)是所需周期太長，一般少則一年，多則幾年，無法對開發(fā)的新材料和新產(chǎn)品進(jìn)行快速的評價，從而大大延長了產(chǎn)品的開發(fā)周期。

實(shí)驗(yàn)室光源暴露加速老化試驗(yàn)主要模擬自然環(huán)境中的光、熱、水等，作為一類模擬了較多自然環(huán)境因素的加速試驗(yàn)方法，可在較短時間內(nèi)獲得近似于常規(guī)自然暴露的結(jié)果而得到廣泛應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)室光源暴露加速老化試驗(yàn)按所用光源的不同可分為氙燈、紫外燈和碳弧燈等，不同的光源對自然界日光的模擬程度不同。其中，紫外燈主要模擬日光中的紫外部分，由于強(qiáng)化了紫外光能量，因此老化時間較短，費(fèi)用便宜；碳弧燈等光源由于對日光的模擬性較差，應(yīng)用范圍日趨縮小；而由于氙燈過濾后的光譜分布與日光最接近，雖然老化時間長、價格昂貴，但目前使用也最廣泛。實(shí)驗(yàn)室光源暴露加速老化試驗(yàn)具有試驗(yàn)周期短、與場地、季節(jié)和地區(qū)氣候無關(guān)，以及測定的數(shù)據(jù)可以保持很好的重復(fù)性等優(yōu)點(diǎn)，且經(jīng)研究表明驗(yàn)室光源暴露加速老化試驗(yàn)與自然暴露試驗(yàn)之間有很好的相關(guān)性和一致性[20]，因此在實(shí)際應(yīng)用中具有很好的可行性和優(yōu)越性。具體采用哪種試驗(yàn)方法則根據(jù)客戶要求和相關(guān)測試標(biāo)準(zhǔn)而定。

而對于PP無紡布老化的分析研究方法主要包括微觀和宏觀兩個方面。表征材料微觀結(jié)構(gòu)變化(如降解產(chǎn)物、結(jié)晶度和纖維形貌)的方法主要有紅外光譜法、X射線光電子能譜法和掃描電鏡法，而宏觀性能變化的表征方法主要有斷裂強(qiáng)力、拉伸強(qiáng)度等力學(xué)性能測試和外觀形態(tài)變化情況(如粉化、變色)等，是從老化行為表現(xiàn)和老化機(jī)理方面對PP無紡布進(jìn)行表征和研究。

3.1 自然暴曬試驗(yàn)

陳光林等[21]采用大氣暴露法老化試驗(yàn)方法對PP SMS無紡布材料的耐光老化性能進(jìn)行了研究，主要從樣品的強(qiáng)力、結(jié)晶度、紅外光譜和微觀形態(tài)進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著老化時間的延長，PP無紡布的斷裂強(qiáng)力逐漸下降，大氣暴露6個月后，強(qiáng)力損失率接近100%，基本消失，材料的結(jié)晶度由于老化的破壞明顯降低，同時紅外光譜上出現(xiàn)了老化產(chǎn)物羰基的吸收峰。

王俊等[22]采用直接大氣暴露、玻璃板下暴露和百葉窗下暴露三種自然暴露方法，研究了PP材料外觀、力學(xué)性能和熔融指數(shù)在海南自然暴露過程中的變化，主要考察了光、熱、氧等幾種老化因素對PP老化的影響，結(jié)果表明，PP材料直接暴露于大氣中3個月表面就發(fā)生黃化，12個月后變成灰白，18個月后變?yōu)榛液?，老化?yán)重；而暴露于玻璃板下大氣中12個月才發(fā)生黃化，18個月顏色為灰白；暴露于百葉窗下大氣中18個月才發(fā)生黃化，可見在戶外條件下PP的抗光氧老化性能很差。

陳光林等[11]對車用聚丙烯篷布在自然暴露條件下的老化行為進(jìn)行了研究，比較了車前部、車頂部和車后部等不用部位PP無紡布的老化行為，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，其中聚丙烯材料的自然老化主要是由大氣中的氧和陽光中的紫外線的共同作用引起的，其中車頂部由于受日光輻射強(qiáng)度最大而成為最容易老化的部位，自然暴露100天后，MD方向和CD方向強(qiáng)力損失率分別為70%和80%左右。

包偉國等[23]通過大氣老化試驗(yàn)考察了未經(jīng)防老化處理和防老化處理的PP土工合成材料老化性能，研究發(fā)現(xiàn)，同等克數(shù)下，未經(jīng)防老化處理的PP土工合成材料經(jīng)12個月的自然暴露后，斷裂強(qiáng)力保持率降為0，而經(jīng)防老化處理的PP土工合成材料的斷裂強(qiáng)力保持率為65%；對于PP和聚酯復(fù)合布，聚丙烯纖維朝光的復(fù)合布經(jīng)12個月的自然暴露后，斷裂強(qiáng)力保持率也降為0，而聚酯纖維朝光的復(fù)合布的斷裂強(qiáng)力保持率為60%，這這是由于聚酯纖維的耐光老化性能比PP纖維優(yōu)越，能夠在表面起到屏蔽作用，吸收大量的紫外輻射，從而延緩PP的老化，同時也證明了紫外輻射是影響PP土工合成材料的最主要老化因素。

3.2 實(shí)驗(yàn)室光源暴露加速老化試驗(yàn)

張寅江等[24]采用氙燈人工加速老化試驗(yàn)方法，從表觀形態(tài)、力學(xué)性能、熱性能和結(jié)晶度等幾個方面研究了PP熱軋非織造布的老化性能，結(jié)果表明，隨著老化時間的延長，材料的強(qiáng)力逐漸降低，且在輻射120h～230h階段的老化進(jìn)程加快，強(qiáng)力損失顯著，分子鏈逐步斷裂，熔點(diǎn)不斷下降，PP非織造布的徹底老化時間為320h，此時纖維粉碎情況嚴(yán)重。

鄭智能等[25]采用陽光型碳弧燈為模擬光源，研究了PP非織造土工布老化前后的強(qiáng)度和伸長率的變化，經(jīng)紫外照射300h后，材料的抗張強(qiáng)度降低了45%，伸長率減少了39.1%，說明紫外線對PP非織造布產(chǎn)生降解老化。

Aslanzadenh等[26]采用掃描電鏡、紅外光譜、染色和密度測試等方法研究了熱粘PP無紡布的光老化降解性能行為，結(jié)果表明，在UV光老化過程中，生成了羰基、氫過氧化物等基團(tuán)，且隨著老化時間的延長，PP無紡布老化產(chǎn)物羰基和氫過氧化物的含量逐漸增加，材料的密度出現(xiàn)波動變化，這兩方面的原因?qū)е铝死w維的斷裂和材料的脆化。同時發(fā)現(xiàn)，由于熱粘無紡布粘結(jié)點(diǎn)的厚度大于單根纖維，老化大都發(fā)生在粘結(jié)點(diǎn)周圍的纖維上，而粘結(jié)點(diǎn)在紫外光作用下保持完好，這說明單根纖維更易發(fā)生老化降解。

4 PP無紡布的老化檢測標(biāo)準(zhǔn)

目前，專門針對PP無紡布的老化檢測標(biāo)準(zhǔn)還很少，對其進(jìn)行老化性能評價的方法較多的是參考紡織品老化檢測標(biāo)準(zhǔn)，如《GB/T 18830-2009紡織品 防紫外線性能的評定》、《DIN 53896-1985紡織品的檢驗(yàn)在空氣或氧氣中通過升溫方法進(jìn)行人工老化》、《ISO 105-B06-2004紡織品 染色牢度試驗(yàn) 高溫下人工照明的色牢度和老化氙弧耐曬牢度試驗(yàn)燈試驗(yàn)》等。用于土工布制品用途的PP無紡布，其老化性能評價可參考土工布老化檢測標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，如《GB/T 17631-1998土工布及其有關(guān)產(chǎn)品抗氧化性能的試驗(yàn)方法》、《EN 12224-2000土工織物及其相關(guān)產(chǎn)品耐氣候老化性能的測定》、《EN 12226-2000土工織物及其相關(guān)產(chǎn)品耐久性測試評定的通用試驗(yàn)方法》等。國內(nèi)外常用的適用于PP無紡布老化性能評價的標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 適用于PP無紡布老化性能評價的測試標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Aging test standards applicable to aging performance evaluation of polypropylene non woven fabrics

續(xù)表1

國別標(biāo)準(zhǔn)號標(biāo)準(zhǔn)名稱美國ASTMG151-2010使用實(shí)驗(yàn)室光源的加速試驗(yàn)裝置中非金屬材料暴露規(guī)程ASTMD5970-1996暴露于戶外的土工織物損壞標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施規(guī)程ASTMD4355-2007氙弧燈儀器中曝光于光、濕氣和熱的土工布的老化標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法ASTMG154-2006非金屬材料熒光紫外曝露試驗(yàn)操作標(biāo)準(zhǔn)AATCC192-2005紡織品耐氣候性:給濕與不給濕條件下日弧燈曝曬AATCC186-2001耐氣候性紫外線和濕度暴露AATCC169-2003紡織品的耐氣候測試:氙弧燈曝露法AATCC16-2004紡織品耐光照色牢度AATCC26-2004硫化染料染色紡織品的老化測試:快速法歐洲EN12224-2000土工織物及其相關(guān)產(chǎn)品耐氣候老化性能的測定EN12225-2000土工織物及其相關(guān)產(chǎn)品通過土埋試驗(yàn)測定抗微生物的方法EN12226-2000土工織物及其相關(guān)產(chǎn)品耐久性測試評定的通用試驗(yàn)方法EN14030-2001土工布及其有關(guān)產(chǎn)品耐酸和堿液體性能測定的篩選試驗(yàn)方法德國DIN53896-1985紡織品的檢驗(yàn)在空氣或氧氣中通過升溫方法進(jìn)行人工老化國際標(biāo)準(zhǔn)ISO4892塑料實(shí)驗(yàn)室光源曝曬方法ISO105-B02-1994紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)腿嗽旃馍味入敉松囼?yàn)ISO105-B06-2004紡織品染色牢度試驗(yàn)高溫下人工照明的色牢度和老化氙弧耐曬牢度試驗(yàn)燈試驗(yàn)

5 提高PP無紡布抗老化性能的方法

PP無紡布的老化，特別是戶外用制品的老化，首先是從制品的表面開始，表現(xiàn)為變色、粉化等，然后逐漸往內(nèi)部深入，因此通過加厚制品的方法可以延長制品的使用壽命。也可以在制品表面進(jìn)行涂覆或涂布處理，或在制品外層復(fù)合一層耐候性好的材料，從而使制品表面附上一層防護(hù)層，從而延緩老化進(jìn)程。如在PP無紡布表面針刺一層抗光氧老化性能較好的聚酯布層，以吸收大量的紫外輻射，從而達(dá)到防老化的目的。但這些方法存在增加工序、影響產(chǎn)品的外觀或使用性能等一些缺陷，只限于少數(shù)產(chǎn)品的應(yīng)用。

目前，對于PP材料本身的抗老化性能改善方法主要是向其中添加穩(wěn)定化助劑，如納米粒子[27-28]、防老化助劑[29-30]等。而添加防老化助劑是提高PP無紡布抗老化性能的有效途徑和常用方法，其由于成本較低、且無需改變現(xiàn)有生產(chǎn)工藝而得到廣泛應(yīng)用。劉亞等[31]采用受阻胺光穩(wěn)定劑和紫外線吸收劑對PP紡粘無紡布進(jìn)行抗老化改性，利用紫外線耐氣候試驗(yàn)儀模擬自然老化，通過測試?yán)匣囼?yàn)前后PP無紡布的斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長率的損失率，研究了這兩類抗老化助劑對PP無紡布光氧老化性能的影響，結(jié)果表明，在添加量相同的情況下，受阻胺類抗老化劑的抗老化效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于紫外線吸收劑。

但直接添加抗老化助劑的方式也存在一些致命缺點(diǎn)，特別是在無紡布行業(yè)，抗老化助劑直接與聚丙烯混合生產(chǎn)，往往使得助劑在產(chǎn)品中不能達(dá)到很好的分散效果，易造成無紡布生產(chǎn)過程中發(fā)生斷絲，影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行和降低生產(chǎn)效率，并導(dǎo)致其抗老化效能的降低。因此，在PP無紡布的抗老化方面，主要是采取在生產(chǎn)時加入抗老化母粒的方式?？估匣噶Ｊ且院线m的樹脂為載體，與多種高效的抗老化助劑混合，再經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)共擠造粒得到的，其應(yīng)用優(yōu)勢在于抗老化助劑在母粒制備過程中首先實(shí)現(xiàn)了預(yù)分散，那么在后期PP無紡布加工的過程中，抗老化助劑得到二次分散，達(dá)到了助劑在PP基體中均勻分散的目的，保證了PP紡絲的可連續(xù)生產(chǎn)而不發(fā)生斷絲，不僅使得產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性提高，也避免了生產(chǎn)的粉塵污染，使得生產(chǎn)更為綠色環(huán)保。

目前市場上用于無紡布抗老化改性的成熟助劑體系和產(chǎn)品絕大部分由國外公司供應(yīng)，國內(nèi)也有部分企業(yè)生產(chǎn)該類抗老化母粒，但添加量較大，由于該類產(chǎn)品的售價較高，增加了企業(yè)的成本，壓縮了相關(guān)企業(yè)的利潤，國內(nèi)廠家的抗老化無紡布主要以出口為主，這無疑阻礙了我國抗老化無紡布行業(yè)的快速發(fā)展。

王飛等[32]根據(jù)PP無紡布的生產(chǎn)工藝及戶外使用要求選擇合適的抗老化助劑，通過抗老化助劑體系的多元化配方設(shè)計(jì)，開發(fā)出一種具有優(yōu)異的加工穩(wěn)定性、突出的長效熱氧穩(wěn)定性、高效耐候性的高性價比PP無紡布專用耐候母粒LS-133W，其添加量在2～4份之間即可使得PP無紡布能有效抵抗在加工生產(chǎn)和戶外使用過程中由于熱、氧、光、環(huán)境和氣候等因素導(dǎo)致的老化降解問題，顯著延長戶外產(chǎn)品的使用壽命，性能達(dá)到或超過國外同類產(chǎn)品。

6 結(jié)語

目前就世界范圍來說，在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)國家的農(nóng)用無紡布的用量已達(dá)全部農(nóng)用覆蓋產(chǎn)品用量的10%～15%，而我國還不到1%。特別是農(nóng)用PP抗老化無紡布在我國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用還處于初步階段。近年來，“三農(nóng)”發(fā)展均是兩會重點(diǎn)關(guān)注的議題，全國上下都對農(nóng)業(yè)的發(fā)展給予了很大的重視。同時，鑒于國內(nèi)外均提倡“綠色農(nóng)業(yè)”，延長農(nóng)用PP無紡布的使用壽命意味著石化產(chǎn)品用量的減少、意味著更加節(jié)能，因此這必然為抗老化型PP無紡布的發(fā)展提供了良機(jī)。另外，抗老化PP無紡布在土工綠化、汽車內(nèi)飾、戶外運(yùn)動用品等領(lǐng)域的應(yīng)用也在不斷擴(kuò)大，所以抗老化PP無紡布在中國的用量應(yīng)當(dāng)提高，而且發(fā)展空間相當(dāng)大。

因此，對于PP無紡布的老化研究非常重要。通過對PP無紡布老化性能的研究、深入認(rèn)識和掌握其老化規(guī)律和老化機(jī)理，進(jìn)而提高其抗老化性能，特別是通過實(shí)現(xiàn)PP無紡布的使用壽命可控設(shè)計(jì)以滿足不同行業(yè)、不同領(lǐng)域?qū)ζ淇估匣阅艿牟町惢枨蟆Ｍ瑫r，國內(nèi)相關(guān)單位也應(yīng)進(jìn)一步加快相關(guān)老化試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程的制修訂，盡快形成我們自己的國家老化試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)體系，為我國抗老化PP無紡布的發(fā)展和應(yīng)用提供堅(jiān)實(shí)保障。

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Progress in Application and Research of Aging-resistant Polypropylene Nonwoven Fabric

WANG Fei，WANG Hao-jiang，LEI Zu-bi，MA Mei，LIU Yu，YANG Yu-nong

(Guangzhou Research Institute Co.，Ltd.of Synthetic Materials，Guangzhou 510665，Guangdong，China)

The applications，dominant aging mechanism and influences of environmental factors such as heat，light and oxygen on the aging performance of aging-resistant polypropylene non woven fabric have been reviewed. The aging test methods，analytical methods and related testing standards of aging-resistant polypropylene nonwoven fabric have been introduced，and the research and development trends were simultaneously prospected.

polypropylene，aging，weatherability，antioxidant，light stabilizer

王飛，博士，主要從事高分子材料高性能化改性和抗老化新材料的開發(fā)研究；E-mail：hdwfei@163.com；Tel：15989155925

TQ 325.1+4