本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種改性聚丙烯材料及其制備方法。

背景技術(shù)：
塑料制品在加工和使用過程中，由于熱、氧等因素作用，塑料高分子會(huì)有不同程度的降解，直接對(duì)樹脂及制品的物理性能、機(jī)械性能、外觀色澤、使用功能等方面產(chǎn)生負(fù)面影響。目前使用抗氧劑是有效延緩樹脂及制品降解或熱氧老化的方法之一。聚丙烯塑料注塑而成的制件有很多屬于薄壁制件，厚度只有2mm左右,在一些應(yīng)用場(chǎng)合需具備耐水解、長(zhǎng)期抗熱氧老化等性能。目前常用一些抗氧劑如四[β-（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯（通用名抗氧劑1010）、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)異氰尿酸（通用名抗氧劑3114）、三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯（通用名抗氧劑168）、二亞磷酸季戊四醇二硬脂醇酯（通用名抗氧劑618）、硫代二丙酸雙(十八)酯（通用名抗氧劑DSTP）等對(duì)聚丙烯材料進(jìn)行改性，提高其耐水解、耐老化的性能，但它們單獨(dú)使用或相互之間的復(fù)配物難以滿足聚丙材料制件在特殊場(chǎng)合的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種能耐水解、長(zhǎng)期抗熱氧老化的改性聚丙烯材料及其制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種改性聚丙烯材料，由以下組份按重量份制備而成：聚丙烯100份雙(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基膦酸單乙酯)鈣（通用名抗氧劑1425）0.01-0.05份二亞磷酸季戊四醇二硬脂醇酯（通用名抗氧劑619）0.02-0.05份硫代二乙撐雙[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]（通用名抗氧劑1035)0.01-0.05份進(jìn)一步，所述的填料為玻璃纖維和/或滑石粉。進(jìn)一步，所述的潤(rùn)滑劑為石蠟。所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑3-氨丙基三乙氧基硅烷（通用名KH550）。所述的增韌劑為乙烯-辛烯共聚物（通用名POE）。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種制備改性聚丙烯材料方法：把100份聚丙烯、0.01-0.05份雙(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基膦酸單乙酯)鈣（抗氧劑1425）、0.02-0.05份二亞磷酸季戊四醇二硬脂醇酯（抗氧劑619）、0.01-0.05份硫代二乙撐雙[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]（抗氧劑1035）、0-100份填料、0-1份潤(rùn)滑劑、0-1份偶聯(lián)劑、0-30份增韌劑混合均勻后，加入擠出機(jī)進(jìn)料口中，熔融溫度為150-230℃，然后擠出造粒得改性聚丙烯材料。其中，抗氧劑1425化學(xué)名稱：雙(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基膦酸單乙酯)鈣，抗氧劑619化學(xué)名稱：二亞磷酸季戊四醇二硬脂醇酯，抗氧劑1035化學(xué)名稱：硫代二乙撐雙[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]。本發(fā)明的有益效果：1、本發(fā)明中加入由抗氧劑1425、抗氧劑619與抗氧劑1035組成的組合抗氧劑對(duì)聚丙烯材料進(jìn)行改性，提高了聚丙烯的耐水解、抗老化性能2、本發(fā)明的組合抗氧劑總添加量為0.04-0.15重量份，非常少，是普通抗氧劑的1/10,大大節(jié)約了聚丙烯的改性成本。3、本發(fā)明的改性聚丙烯材料抗水解、抗高溫氧化效果顯著，能夠長(zhǎng)時(shí)間的保持材料在較高的加工溫度或使用溫度時(shí)的力學(xué)穩(wěn)定性和顏色穩(wěn)定性。具體實(shí)施方式本發(fā)明中各具體實(shí)施例的制備方法為擠出機(jī)的一般擠出工藝：把100份聚丙烯、0.1-0.5份復(fù)配抗氧劑、0-100份填料、0-1份潤(rùn)滑劑、0-1份偶聯(lián)劑、0-30份增韌劑混合均勻后，加入擠出機(jī)進(jìn)料口中，熔融溫度150-230℃，擠出造粒。本發(fā)明采用下述檢測(cè)方法對(duì)制備的改性聚丙烯材料樣條進(jìn)行拉伸強(qiáng)度、無缺口沖擊強(qiáng)度、耐水解樣條老化時(shí)間進(jìn)行性能測(cè)試，各測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)如下：1、拉伸強(qiáng)度測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)采用美國(guó)材料與實(shí)驗(yàn)協(xié)會(huì)的ASTM-D638標(biāo)準(zhǔn)，拉伸速度5mm/min。測(cè)試樣條分五組：第一組，樣條自然冷卻24h進(jìn)行測(cè)試。第二組，樣條先經(jīng)過1600h水煮，再經(jīng)過熱氧老化120h后進(jìn)行性能測(cè)試。第三組，樣條先經(jīng)過1600h水煮，再經(jīng)過熱氧老化720h后進(jìn)行性能測(cè)試。第四組，樣條先經(jīng)過3200h水煮，再經(jīng)過熱氧老化120h后進(jìn)行性能測(cè)試。第五組，樣條先經(jīng)過3200h水煮，再經(jīng)過熱氧老化720h后進(jìn)行性能測(cè)試。2、沖擊性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)采用美國(guó)材料與實(shí)驗(yàn)協(xié)會(huì)的ASTM-D256標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)試樣條分五組：第一組，樣條自然冷卻24h進(jìn)行測(cè)試。第二組，樣條先經(jīng)過1600h水煮，再經(jīng)過熱氧老化120h后進(jìn)行性能測(cè)試。第三組，樣條先經(jīng)過1600h水煮，再經(jīng)過熱氧老化720h后進(jìn)行性能測(cè)試。第四組，樣條先經(jīng)過3200h水煮，再經(jīng)過熱氧老化120h后進(jìn)行性能測(cè)試。第五組，樣條先經(jīng)過3200h水煮，再經(jīng)過熱氧老化720h后進(jìn)行性能測(cè)試。3、耐水解測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：純水浸漬，水溫95℃，水煮時(shí)間1600h,3200h。材料的熱氧老化性能按ISO-4577進(jìn)行，試樣厚度為2mm，設(shè)定溫度為150℃。測(cè)試分兩組：第一組，樣條先經(jīng)過1600h水煮，通過在設(shè)定的150℃烘箱中，材料至出現(xiàn)粉化為止。第二組，樣條先經(jīng)過3200h水煮，通過在設(shè)定的150℃烘箱中，材料至出現(xiàn)粉化為止。實(shí)施例1：一種改性聚丙烯材料的組份：制備方法：把100份聚丙烯、0.01份抗氧劑1425、0.02份抗氧劑619、0.01份抗氧劑1035、50份玻璃纖維、1份石蠟、1份偶聯(lián)劑KH550混合均勻后，加入擠出機(jī)進(jìn)料口中，熔融溫度為150-230℃，然后擠出造粒得改性聚丙烯材料。實(shí)施例2：一種改性聚丙烯材料的組份：制備方法：把100份聚丙烯、0.05份抗氧劑1425、0.05份抗氧劑619、0.02份抗氧劑1035、50份玻璃纖維、50份滑石粉、1份石蠟、1份偶聯(lián)劑KH550、30份POE混合均勻后，加入擠出機(jī)進(jìn)料口中，熔融溫度為150-230℃，然后擠出造粒得改性聚丙烯材料。實(shí)施例3：一種改性聚丙烯材料的組份：制備方法：把100份聚丙烯、0.02份抗氧劑1425、0.04份抗氧劑619、0.05份抗氧劑1035混合均勻后，加入擠出機(jī)進(jìn)料口中，熔融溫度為150-230℃，然后擠出造粒得改性聚丙烯材料。實(shí)施例4：一種改性聚丙烯材料的組份：制備方法：把100份聚丙烯、0.04份抗氧劑1425、0.04抗氧劑619、0.01抗氧劑1035、30份玻璃纖維、0.5份石蠟、0.5份偶聯(lián)劑KH550、10份POE混合均勻后，加入擠出機(jī)進(jìn)料口中，熔融溫度為150-230℃，然后擠出造粒得改性聚丙烯材料。實(shí)施例5：一種改性聚丙烯材料的組份：制備方法：把100份聚丙烯、0.03份抗氧劑1425、0.05份抗氧劑619、0.04份抗氧劑1035、20份滑石粉、0.2份石蠟、1份偶聯(lián)劑KH550、20份POE混合均勻后，加入擠出機(jī)進(jìn)料口中，熔融溫度為150-230℃，然后擠出造粒得改性聚丙烯材料。為了與一般抗氧體系的聚丙烯材料對(duì)比其耐水抗熱氧老化性能，以實(shí)施例1作為基礎(chǔ)，在工藝不變的情況下，將配方的抗氧劑換成普通抗氧劑，形成對(duì)比例1-4，具體如下所示：對(duì)比例1：一種改性聚丙烯材料的組份：制備方法：把100份聚丙烯、0.2份抗氧劑1010、0.4份抗氧劑168、50份玻璃纖維、1份石蠟、1份偶聯(lián)劑KH550混合均勻后，加入擠出機(jī)進(jìn)料口中，熔融溫度為150-230℃，然后擠出造粒得改性聚丙烯材料。對(duì)比例2：一種改性聚丙烯材料的組份：制備方法：把100份聚丙烯、0.3份抗氧劑3114、0.1份抗氧劑618、0.3份抗氧劑DSTP、50份玻璃纖維、1份石蠟、1份偶聯(lián)劑KH550混合均勻后，加入擠出機(jī)進(jìn)料口中，熔融溫度為150-230℃，然后擠出造粒得改性聚丙烯材料。對(duì)比例3：一種改性聚丙烯材料的組份：制備方法：把100份聚丙烯、0.1份抗氧劑1010、0.3份抗氧劑618、50份玻璃纖維、1份石蠟、1份偶聯(lián)劑KH550混合均勻后，加入擠出機(jī)進(jìn)料口中，熔融溫度為150-230℃，然后擠出造粒得改性聚丙烯材料。對(duì)比例4：一種改性聚丙烯材料的組份：制備方法：把100份聚丙烯、0.3份抗氧劑3114、0.1份抗氧劑618、0.5份抗氧劑DSTP、50份玻璃纖維、1份石蠟、1份偶聯(lián)劑KH550混合均勻后，加入擠出機(jī)進(jìn)料口中，熔融溫度為150-230℃，然后擠出造粒得改性聚丙烯材料。上述實(shí)施例1-5與對(duì)比例1-4的配方與測(cè)試數(shù)據(jù)見下表一所示：表一：從上表中可以看出：（1）本發(fā)明制備改性聚丙烯材料中抗氧劑的添加量為0.04-0.15份，而對(duì)比例1-4中使用的普通抗氧劑的量是0.4-0.9份。所以本發(fā)明中使用的抗氧劑的量很少，僅為現(xiàn)有技術(shù)中使用抗氧劑用量的1/10左右,從而可以大大的節(jié)約聚丙烯材料的改性成本。（2）本發(fā)明制備的改性聚丙烯材料的抗老化性能明顯高于對(duì)比例。（3）比較同一配方體系實(shí)施實(shí)例1與對(duì)比例1-4的力學(xué)性能：實(shí)施例1制備的改性聚丙烯材料的拉伸及無缺口沖擊強(qiáng)度在材料經(jīng)過水煮1600h+熱氧老化120h或水煮3200h+熱氧老化120h后，性能依然能保持原來性能的85%以上，而四個(gè)對(duì)比例產(chǎn)品性能下降到了原來性能的30%以下；在經(jīng)過水煮1600h+熱氧老化720h或水煮3200h+熱氧老化720h后，實(shí)施例1的產(chǎn)品性能依然能保持原有性能的60%以上，而四個(gè)對(duì)比例產(chǎn)品性能都已經(jīng)粉化，力學(xué)性能為0；老化實(shí)驗(yàn)中實(shí)施例1中的產(chǎn)品出現(xiàn)粉化時(shí)間都在49天以上，而四個(gè)對(duì)比例產(chǎn)品出現(xiàn)粉化時(shí)間為3-11天。所以本發(fā)明制備的改性聚丙烯材料與普通抗氧體系聚丙烯材料相比，其抗水解、抗高溫氧化效果顯著，能長(zhǎng)時(shí)間的保持材料在較高的加工溫度或使用溫度時(shí)的力學(xué)穩(wěn)定性，遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于使用一般抗氧體系所帶來的抗氧化效果。以上實(shí)施例并非僅限于本發(fā)明的保護(hù)范圍，所有基于本發(fā)明的基本思想而進(jìn)行修改或變動(dòng)的都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。