聚丙烯(PP)无纺布在20世纪 80年代开始飞速发展，现已成为中国纺织工业的新兴产业，产品广泛应用于农业、医疗、卫生、过滤、保健、工业、建筑、土木水利工程及生活的各个领域[1]。其中，PP无纺布在农业覆盖材料、防霜冻保护罩等，城市绿地，高速公路、铁路两侧护坡绿化等绿化领域等户外制品中的应用越来越广泛。由于PP材料在户外使用时，受到热、氧、光、环境和气候等因素的影响而极易发生老化降解[2-5]，而很多厂家为了降低成本，在PP无纺布中添加了大量的碳酸钙等无机粉体。已有研究表明，碳酸钙的填充可大大加速PP的老化降解[6-7]，明显降低PP材料的耐候性能，不仅导致其使用寿命大大缩短，无法满足户外使用的要求，而且造成了资源的极大浪费和环境污染。尤其是在户外应用的PP无纺布制品，由于其材质本身较薄，在各种老化因素的影响下，老化速度更快。因此，提高高碳酸钙填充户外用PP无纺布的耐候性和耐用性具有很大的经济和社会效益。

对此，本文在前期工作[8-9]的基础上，开发出了针对高碳酸钙填充户外用PP无纺布的专用耐候母粒LS-133WP，并研究了其在PP无纺布中的耐候效能。

（3）工匠精神与高校党建思政研究工作融合的发展方向是改革创新、与时俱进。理论创新的基础上是中国经济社会改革和发展中的特色、亮点和成果。反之，理论创新又不断推动社会改革的深化和发展。理论研究是为了发现未知、探索未来，必须坚持解放思想，开展创新性研究，体现理论的探索性和创新性。在党建和思想政治理论研究中，要大力弘扬求真务实精神，树立强烈的问题意识和创新意识，不断研究新问题、探索新情况、总结新经验、进行新概括，积极回答高校附属医院工作实践中迫切需要解决的重大问题,不断丰富和完善党建理论。

1 实验部分

1.1 主要原料

PP树脂、抗氧剂、光稳定剂及其它助剂均为市售。

1.2 设备及测试仪器

TDS-35C型同向双螺杆挤出机，南京诺达鑫业挤出设备有限公司；Q-Sun Xe-3HS氙灯人工耐候试验机，美国Q-Lab公司；H10K-S型万能材料试验机，英国Hounsfield公司。

1.3 试样制备

由表3可知，RJ-1无纺布样品的初始横向断裂强力和断裂伸长率均高于RJ-0无纺布样品，说明了LS-133WP对PP无纺布具有优异的初期稳定化作用。

PP抗老化无纺布的制备：将LS-133WP与PP树脂、碳酸钙等其它原料经纺丝制得120g/m2的无纺布，标记为RJ-1；未添加抗老化母粒制得的无纺布标记为RJ-0；其它条件相同；RJ-1试样中LS-133WP母粒的添加量为质量分数2.0%；两个无纺布样品中碳酸钙的含量均为质量分数50%。

1.4 测试与表征

经72h氙灯老化后，RJ-0无纺布样品的断裂强力和断裂伸长率保持率分别为32%和3%，也就是说RJ-0无纺布性能明显下降，几乎将近脆化，无法满足户外使用的要求。而RJ-1无纺布样品的相应性能分别为89%和81%，说明添加LS-133WP耐候母粒可显著提高高碳酸钙填充PP无纺布的耐候性能。

2 结果与讨论

2.1 耐候母粒LS-133WP的基本物性

由表2数据可知，对于纵向断裂强力和断裂伸长率两项指标，添加耐候母粒LS-133WP的RJ-1无纺布样品均优于RJ-0无纺布，特别是断裂伸长率，这说明LS-133WP可以有效抑制PP无纺布在加工过程中的老化降解，显示出优异的初期稳定化作用。

 

表1 耐候母粒LS-133WP的物性参数Table 1 The physical parameters of weatherable masterbatch LS-133WP

  

基本物性参数LS-133WP外观半透明粒子，色泽均匀一致，无杂质粉尘粒度Φ(20～40)mm×(24～40)mm水份≤02%耐热性≥320℃熔指(230℃，216kg)32g/10min有效成分含量≥25%

2.2 PP无纺布老化前后的纵向力学性能

表2是RJ-0和RJ-1 PP无纺布经氙灯老化不同时间后的纵向力学性能。

 

表2 PP无纺布老化前后的纵向力学性能Table 2 The MD mechanical properties of polypropylene nonwoven fabrics before and after aging

  

检测项目检测结果RJ-0RJ-1(LS-133WP)纵向断裂强力/N0h531547纵向断裂强力保持率/%氙灯老化72h3289氙灯老化168h脆化断裂71纵向断裂伸长率/%0h7685纵向断裂伸长率保持率/%氙灯老化72h381氙灯老化168h脆化断裂28

表1为耐候母粒LS-133WP的物性参数数据表。该母粒所用载体树脂与无纺布用PP基体树脂具有极好的相容性，且其熔融指数(230℃，2.16kg)为32g/10min，与无纺布用PP基体树脂具有相匹配的熔体流动性，易于实现其与基体树脂的共混和抗老化助剂成分的均匀分散；同时该母粒的热分解温度达到320℃以上，完全满足PP纺丝的高温耐热要求。

氙灯老化试验按ASTM F155-13进行，辐照度(340nm)0.35W/m2，黑板温度63℃，喷水周期18min喷水/102min无水；灰标等级评定按ISO 105-A02：1993 Cor.2：2005进行；拉伸试验按GB/T 24218.3-2010进行，试样宽度为50mm，夹头距离为200mm，试验速度为100mm/min。

陕北黄土地区属于典型季节性冻土区。随着西部大开发与“一带一路”战略的不断深化，黄土地区建设事业蓬勃发展，与各类工程建设紧密相关的冻土学作为岩土工程中的一门新兴学科，已在我国取得了相应的研究成果。冻土力学已成为冻土学的重要组成部分同时也是岩土力学的重要分支，其理论与实践知识，正逐渐被重视，成为指导国内外冻土地区各类工程建设的理论工具。

案例1：“农田”。思考：如果植物全都枯死，请用能量流动的原理来解释最先受到影响的是哪些生物？其他生物会受到影响吗？

2.3 PP无纺布老化前后的横向力学性能

RJ-0和RJ-1 PP无纺布经氙灯老化不同时间后的横向力学性能数据列于表3。

式中，σ是高斯方差参数，它的大小与点的邻居疏密有关。pj|i是一个条件概率，如果按照以xi为中心的高斯分布来选择xi的邻居，那么xi将会以pj|i的概率选择xj作为它的邻居。若xj距离xi较近，则pj|i越大；反之，则pj|i越小。

 

表3 PP无纺布老化前后的横向力学性能Table 3 The TD mechanical properties of polypropylene nonwoven fabrics before and after aging

  

检测项目检测结果RJ-0RJ-1(LS-133WP)横向断裂强力/N0h613638横向断裂强力保持率/%氙灯老化72h2989氙灯老化168h脆化断裂60横向断裂伸长率/%0h10201070横向断裂伸长率保持率/%氙灯老化72h163氙灯老化168h脆化断裂14

LS-133WP的制备：将PP树脂、抗氧剂、光稳定剂及其它助剂按配比经高速搅拌机混合均匀后，经双螺杆挤出机挤出造粒，挤出温度为150℃～210℃。

经72h氙灯老化后，RJ-0无纺布样品的断裂强力和断裂伸长率保持率分别为29%和1%，性能显著下降，几近脆化，无法满足户外使用的要求。而RJ-1无纺布样品的相应性能分别为89%和63%。经168h的氙灯老化后，RJ-0无纺布样品已完全脆化断裂，无法进行性能测试，而RJ-1无纺布的断裂强力和断裂伸长率保持率分别为60%和14%，同样证明了LS-133WP耐候母粒可显著提高高碳酸钙填充PP无纺布的耐候性能。

经168h的氙灯老化后，RJ-0无纺布样品已完全脆化断裂，无法进行性能测试，而RJ-1无纺布的断裂强力和断裂伸长率保持率分别为71%和28%，进一步说明了LS-133WP具有优异的抗老化耐候性能。这是因为PP无纺布受光照后，其光氧老化反应以分子链断裂反应为主，过程中产生的大量自由基造成了PP的老化降解，由于填充了大量的碳酸钙粉体，则进一步加速了PP的老化[7]，而由于LS-133WP耐候母粒中含有对PP无纺布起光氧稳定化作用的抗老化有效成分，这些有效成分不仅可以吸收和屏蔽紫外光部分，也可同时捕获PP老化降解产生的自由基，有效延缓PP的老化进程。

确诊为CAP的患者入院后24 h内进行身体检查，并评估CAP严重度。根据肺炎严重度指数（PSI）分为 PSI≥130 分组（91 例）及 PSI＜130 分组（25 例）；根据 CURB评分[9]分为CURB≥3分组（160例）和CURB＜3分组（156例）。

2.4 PP无纺布老化前后的灰标评级

表4为RJ-0和RJ-1 PP无纺布在氙灯老化不同时间后的变色评级结果。由表可知，经72h和168h的氙灯老化时间后，RJ-0和RJ-1 PP无纺布的灰标等级均为4-5级，表明LS-133WP对PP无纺布的色泽保持具有良好的效果。

 

表4 PP无纺布老化前后的变色评级Table 4 The Grey Scale of polypropylene nonwoven fabrics before and after aging

  

检测项目检测结果RJ-0RJ-1(LS-133WP)灰卡评级0h55老化后灰卡评级氙灯老化72h4-54-5氙灯老化168h4-54-5

3 结论

(1)未添加抗老化母粒的50%碳酸钙填充PP无纺布经氙灯老化后，断裂强力保持率和断裂伸长率保持率显著下降，远不能满足户外实际应用的要求。

(2)耐候母粒LS-133WP的添加显著提高了高碳酸钙填充PP无纺布的断裂强力保持率和断裂伸长率保持率，同时对PP无纺布的色泽保持也具有良好效果。

参考文献

[1] 沈志明.丙纶非织造布的应用前景[J].非织造布，2010，18(3)：18-20.

[2] Zavorzaeva N I，Bochkarev V V，Lopatinskii V P，et al. Degradation and Stabilization of Polypropylene. Survey. International Polymer Science and Technology，1991，18(2)：63-66.

[3] 胡行俊.聚丙烯材料环境适应性规律研究[J].现代塑料加工应用，2004，16(1)：1-2.

[4] 王全华，付中玉，朱金唐. 紫外光对聚丙烯纤维结构和拉伸强度的影响[J]. 北京服装学院学报，2006(1)：13-19.

[5] Aslanzadenh S，Haghighat K M. Photodegradation of polypropylene thermal bonded non-woven fabric[J]. Polymer Degradation and Stability，2005，90(3)：461-470.

[6] 王玉海，沈浩，麦堪成. 纳米碳酸钙/聚丙烯复合材料的光氧老化行为[C]∥2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(上册).成都. 2007.

[7] 赵皎宏，杨睿，于建. 界面对聚丙烯/碳酸钙复合材料光氧老化的影响[J].高分子学报，2014(12)：1600-1605.

[8] 王飞，王浩江，王庆，等.耐候母粒LS-133W在户外用PP无纺布中的应用研究[J]. 塑料工业，2015，43(1)：125-128.

[9] 王飞，王浩江，雷祖碧，等.耐候母粒LS-133WL和LS-133W在户外用PP无纺布中的应用对比研究[C]∥2016年塑料助剂生产与应用技术信息交流会论文集.广州. 2016.