專利名稱：一種耐熱氧老化聚丙烯復合物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及聚丙烯改性技術領域，具體地說，涉及一種耐熱氧老化聚丙烯復合物。
背景技術：
聚丙烯具有來源豐富、價格低廉的優(yōu)點，而且與其它通用塑料相比，具有力學性能好、密度小、剛性好、強度高以及電絕緣性能好等特性，目前在家電領域應用非常廣泛，但由于聚丙烯含有不穩(wěn)定的叔碳基團，易愛受到熱和氧及紫外線的攻擊而發(fā)生性能的劣變，如黃變、表面龜裂與粉化、力學性能大幅度下降，因此，許多產(chǎn)品都對聚丙烯提出長期耐熱氧老化要求?，F(xiàn)有的提高方式一般是通過添加高效抗氧劑來提高聚丙烯的耐熱氧老化性能， 但都局限于抗氧劑的選擇與添加量，不僅添加量大且加入品種單一，同時耐熱氧老化性能并不佳。中國專利201010526023. 8通過添加反應性官能團抗氧劑，如1，3，5_三(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基)均三嗪-2，4，6- (1H，3H，5H)三酮，來改善聚丙烯的耐熱氧老化性能； 中國專利200510026763. 4公開了一種高抗熱氧老化性能的玻纖增強聚丙烯材料，也是通過添加高效的抗氧體系來提高聚丙烯的耐熱氧老化性能；中國專利200810039829. 7公開了一種耐熱性高光澤增強聚丙烯及其制備方法，其組分包括填充劑、相容劑及成核劑，且主要是通過添加玻璃纖維來提高材料的熱變溫度；中國專利200810207576. X通過添加高效的三嗪類抗氧劑制備出一種耐洗滌劑熱水溶液浸泡的聚丙烯復合物。上述專利均存在一個共性問題，即抗氧劑或光穩(wěn)定劑均直接分散于材料體系中， 雖然短期的老化性能很好，但在熱、氧、光的長期作用下，抗氧劑或光穩(wěn)定劑會存在析出問題，尤其當制品長期接觸洗滌劑或洗衣粉的熱水溶液時，這些抗氧劑或光穩(wěn)定劑很容易被熱的洗滌液溶出，從而導致上述聚丙烯制品的耐老化性能大幅度下降。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是為了現(xiàn)有技術的不足，提供一種耐熱氧老化聚丙烯復合物。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案
一種耐熱氧老化聚丙烯復合物，由如下組分和重量百分比組成
聚丙烯樹脂30%-85%
增韌劑0-10%
相容劑2%-10%
填充劑10%-40%
成核劑0. 1%-0. 5%
負載型功能助劑1%_10%
加工助劑0. 2%-1. 0%
所述聚丙烯樹脂為均聚聚丙烯與嵌段共聚聚丙烯的混合物；均聚聚丙烯既可以是普通均聚聚丙烯，也可以是均聚高結晶聚丙烯，主要提供材料剛性保證，而嵌段共聚聚丙烯除了提高材料韌性外，還由于乙烯鏈段的存在，有助于提高材料的長期熱氧老化性能。所述相容劑為聚丙烯與不飽和羧酸或其酸酐的接枝聚合物；相容劑的加入，提高了聚丙烯與填充劑的界面粘接力，使兩相界面結合更加緊密，阻止氧氣從樣品表面向內部自由擴散，從而進一步提高材料熱氧老化性能。作為一種優(yōu)選方案，所述均聚聚丙烯占聚丙烯樹脂的重量百分比為70-90%，所述嵌段共聚聚丙烯占聚丙烯樹脂的重量百分比為10-30%。所述均聚聚丙烯的熔體指數(shù)優(yōu)選為lg/10min -35g/10min(230°C /2. 16kg);所述嵌段共聚聚丙烯的熔體指數(shù)優(yōu)選為lg/10min -35g/10min(230°C/2. 16kg)，其中，所述嵌段共聚聚丙烯的共聚單體為乙烯，乙烯基含量在4-20mol/%的范圍內。作為一種優(yōu)選方案，所述相容劑優(yōu)選為馬來酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)。所述增韌劑為聚乙烯或聚乙烯與含有2-10個碳原子的α -烯烴共聚物或這種共聚物的馬來酸酐接枝物的一種或混合物。所述α-烯烴優(yōu)選為丙烯、丁烯、戊烯、己烯或辛烯，但不限于這些物質。作為一種優(yōu)選方案，所述熱塑性彈性體優(yōu)選為乙烯-辛烯共聚物或乙烯辛烯共聚物的馬來酸酐接枝物。所述填充劑優(yōu)選為經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑活化處理的填充劑，所述填充劑選自滑石粉、碳酸鈣、硫酸鋇、硫酸鈣、硅灰石、云母、玻璃微珠、玻璃纖維的任意一種或幾種的混合物。所述成核劑是使聚丙烯球晶細化，使結晶更加均勻化、規(guī)整化，結晶度增加的物質，優(yōu)選山梨醇類或有機磷酸鹽類化合物的一種或其混合物。所述的負載型功能助劑由一種無機多孔粒子負載一定比例的抗氧劑與光穩(wěn)定劑組成，且表面經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑活化處理，優(yōu)選分子篩、沸石、硅藻土或活性炭中一種。無機多孔粒子其孔徑范圍O. 5-50nm，其粒徑范圍O. 1-20 μ m0其中抗氧劑與光穩(wěn)定劑占負載型功能助劑重量的10%-15%。所述的抗氧劑為受阻酚類主抗氧劑與亞磷酸酯類或硫醚類輔抗氧劑的混合物。所述受阻酚類主抗氧劑，為IRGAN0X 1010、IRGAN0X 245、IRGANOX 3114、CYANOX 1790、AN0X330 ;所述亞磷酸酯類輔抗氧劑優(yōu)選為分子量較大、化學穩(wěn)定性好的亞磷酸酯類輔抗氧劑，優(yōu)選IRGAFOS P-EPQ, Ultranox 627A ;所述硫醚類輔抗氧劑優(yōu)選為分子量較大、 化學穩(wěn)定性好的硫醚類輔抗氧劑，優(yōu)選IRGANOX PS 802、NAUGARD 412S。所說的光穩(wěn)定劑為受阻胺類光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑的混合物。其中受阻胺類光穩(wěn)定劑可選擇 CHIMASSORB 944、CHIMASSORB 2020、TINUVIN 622、TINUVIN 770、Uvinul 4050H等；紫外線吸收劑為羥基苯并三唑類，優(yōu)選TINUVIN 234、TINUVIN 326、TINUVIN 327。所述加工助劑為低分子酯類、金屬皂類、硬脂酸復合酯類、酰胺類的任意一種或幾種的混合物。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果
I.相容劑馬來酸酐接枝聚丙烯的加入，提高了聚丙烯與填充劑的界面粘接力，使兩相界面結合更加緊密，阻止了氧氣從復合物表面向內部自由擴散，從而進一步改善了熱氧老化性能；2.成核劑的加入可以使聚丙烯球晶細化、使結晶更加均勻化、規(guī)整化，結晶度增加， 從而有效降低了基體的晶格缺陷，阻止氧氣從樣品表面向內部自由擴散，也能提高材料的熱氧老化性能；
3.負載型功能助劑是通過將抗氧劑與光穩(wěn)定劑負載于無機多孔材料中，由于無機多孔材料內部有很多孔隙，而且表面存在多種功能基團，與抗氧劑與光穩(wěn)定劑存在強烈的分子間作用力，這大大提高了抗氧劑與光穩(wěn)定劑的穩(wěn)定劑，尤其是耐溶劑性。另外，負載型功能助劑具有緩釋效應，即在熱、氧、光及溶劑的作用下，抗氧劑與光穩(wěn)定劑會從孔隙中緩慢釋放出來，補充被消耗的抗氧劑與光穩(wěn)定劑，延長了抗氧劑與光穩(wěn)定劑的使用壽命。綜上有益效果，本發(fā)明制備的聚丙烯復合物具有良好的耐熱氧老化性能，尤其是耐溶液后的老化性能。
具體實施例方式以下結合實施例來進一步解釋本發(fā)明，但實施例并不對本發(fā)明做任何形式的限定。本發(fā)明實施例所涉及的原料如下
相容劑，為馬來酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)，接枝率為0. 8% ；
LLDPE，為線性低密度乙烯，其熔體指數(shù)2g/10min (190°C /2. 16kg)；
POE，為乙烯-辛烯共聚物，其辛烯含量為25% ；
滑石粉，其平均粒徑為5 ym;
硫酸鋇，其平均粒徑為2 m ;
無堿玻璃纖維，其直徑10 ii m ;
成核劑，為磷酸鹽類化合物；
負載型功能助劑I，為分子篩負載抗氧劑與光穩(wěn)定劑，其中抗氧劑為IRGAN0X 1010與 IRGAFOS P-EPQ的混合物，光穩(wěn)定劑為CHIMASS0RB 944與TINUVIN 234的混合物；
負載型功能助劑2，為硅藻土負載抗氧劑與光穩(wěn)定劑，其中抗氧劑為CYANOX 1790與 NAUGARD 412S的混合物，光穩(wěn)定劑為Uvinul 4050H與TINUVIN 327的混合物。實施例1-6
具體組成列于表1，其制備方法為(1)按重量份稱取各原材料；(2)將除填充劑之外的物料于混合機中攪拌混合5分鐘，獲得混合物；(3)將步驟2的混合物和填充劑分別從雙螺桿擠出機的主加料口及側加料口下料擠出造粒，最終得到產(chǎn)品。對比例I
配方與實施例I相當，但未加相容劑、成核劑及負載型功能助劑，但所加抗氧劑與光穩(wěn)定劑的種類與含量與實施例I相同，制備方法同實施例I。對比例2
配方與實施例2相當，但未加成核劑及負載型功能助劑，但所加抗氧劑與光穩(wěn)定劑的種類與含量與實施例2相同,制備方法同實施例2。對比例3
配方與實施例6相當,但未加負載型功能助劑,所加抗氧劑與光穩(wěn)定劑含量與實施例6 相同，制備方法同實施例6。
實施例1-6與對比例1-3制得的復合物的老化性能見表2，其中耐熱氧老化性能使用兩種評價方法方法I :是將樣條在150°C強制對流烘箱中至出現(xiàn)粉化的時間進行評價； 方法2 :是將樣條放于溫度為95°C、濃度為I %的洗滌劑溶液中浸泡800h后取出樣條，然后再置于150°C的強制對流烘箱中，評價試樣表面出現(xiàn)粉化的時間。表 I
權利要求
1.一種耐熱氧老化聚丙烯復合物，其特征在于由如下組分和重量百分比組成聚丙烯樹脂30%-85%增韌劑0-10%相容劑2%-10%填充劑10%-40%成核劑O. 1%-0. 5%負載型功能助劑1%_10%加工助劑O. 2%-1. 0%所述聚丙烯樹脂為均聚聚丙烯與嵌段共聚聚丙烯的混合物；所述相容劑為聚丙烯與不飽和羧酸或其酸酐的接枝聚合物。
2.根據(jù)權利要求I所述耐熱氧老化聚丙烯復合物，其特征在于，所述均聚聚丙烯占聚丙烯樹脂按重量百分比為70-90 %，所述嵌段共聚聚丙烯占聚丙烯樹脂按重量百分比為 I0-30%ο
3.根據(jù)權利要求I所述耐熱氧老化聚丙烯復合物，其特征在于，所述增韌劑為聚乙烯或聚乙烯與含有2-10個碳原子的α -烯烴共聚物或這種共聚物的馬來酸酐接枝物的一種或幾種的混合物。
4.根據(jù)權利要求I所述耐熱氧老化聚丙烯復合物，其特征在于，所述相容劑為馬來酸酐接枝聚丙烯。
5.根據(jù)權利要求I所述耐熱氧老化聚丙烯復合物，其特征在于所述填充劑為經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑活化處理的填充劑；所述填充劑為滑石粉、碳酸鈣、硫酸鋇、硫酸鈣、 硅灰石、云母、玻璃微珠、玻璃纖維中的任意一種或幾種的混合物。
6.根據(jù)權利要求I所述耐熱氧老化聚丙烯復合物，其特征在于所述的成核劑為山梨醇類或有機磷酸鹽類化合物的一種或其混合物。
7.根據(jù)權利要求I所述耐熱氧老化聚丙烯復合物，其特征在于所述的負載型功能助劑是由無機多孔粒子負載抗氧劑與光穩(wěn)定劑組成，且表面經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑活化處理。
8.根據(jù)權利要求7所述耐熱氧老化聚丙烯復合物，其特征在于所述無機多孔粒子為分子篩、沸石、硅藻土或活性炭中一種。
9.根據(jù)權利要求7所述耐熱氧老化聚丙烯復合物，其特征在于所述的抗氧劑為受阻酚類主抗氧劑與亞磷酸酯類或硫醚類輔抗氧劑的混合物，所述的光穩(wěn)定劑為受阻胺類光穩(wěn)定劑和紫外線吸收劑的混合物。
10.根據(jù)權利要求I所述耐熱氧老化聚丙烯復合物，其特征在于所述的加工助劑為低分子酯類、金屬皂類、硬脂酸復合酯類、酰胺類的一種或兩種以上的混合物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種耐熱氧老化聚丙烯復合物，由下列組分和重量百分比組成30%-85%聚丙烯樹脂；0-10%增韌劑；2%-10%相容劑；10%-40%填充劑；0.1%-0.5%成核劑；1%-10%負載型功能助劑；0.2%-1.0%加工助劑。成核劑可以使聚丙烯球晶細化、使結晶更加均勻化、規(guī)整化、結晶度增加，從而有效降低了基體的晶格缺陷，阻止氧氣從樣品表面向內部自由擴散；相容劑提高了聚丙烯與填充劑的界面粘接力，使兩相界面結合更加緊密，阻止了氧氣從復合物表面向內部自由擴散，從而提高熱氧老化性能；而負載型功能助劑解決了抗氧劑與光穩(wěn)定劑的分散性及耐溶劑性問題。本發(fā)明所述耐熱氧老化聚丙烯復合物制備方法簡單、耐熱氧老化效率高，廣泛應用于電飯煲、微波爐、洗衣機、洗碗機等家電領域。
文檔編號C08L23/08GK102604209SQ20121003743
公開日2012年7月25日 申請日期2012年2月20日 優(yōu)先權日2012年2月20日
發(fā)明者于海鷗, 葉南飚, 李其龍, 楊霄云, 王愛東, 王鵬, 肖鵬, 陶四平 申請人:上海金發(fā)科技發(fā)展有限公司, 綿陽東方特種工程塑料有限公司, 金發(fā)科技股份有限公司