耐候型增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及包裝容器行業(yè)制品的材料配方設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種耐候型增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法，該聚丙烯復(fù)合材料包括如下組分：聚丙烯樹脂、增韌改性劑、礦物增強(qiáng)劑、偶聯(lián)劑、加工助劑、光穩(wěn)定劑和抗氧劑。采用本發(fā)明的技術(shù)方案中，PP樹脂自身及與其它組分的相容性較好，抗氧劑揮發(fā)性低，采用本發(fā)明的技術(shù)方案所得耐候型增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料在后期的成型加工中具有優(yōu)良的穩(wěn)定性，適宜進(jìn)一步推廣應(yīng)用。
【專利說明】
耐候型増強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及包裝容器行業(yè)制品的材料配方設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種耐候型增強(qiáng) 聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 眾所周知，聚烯烴樹脂及其制品在合成、加工、應(yīng)用時(shí)不可避免要受到熱、氧、光和 機(jī)械剪切等作用而降解，導(dǎo)致聚烯烴樹脂制品的老化，機(jī)械性能下降，甚至失去使用價(jià)值。 如聚丙烯(PP)材料在不加添加劑且曝露在大氣中12天左右條件下，會發(fā)脆，室內(nèi)放置4個(gè)月 會變質(zhì)，在150°C條件下壓制，0.5h后就發(fā)生脆化且無法加工。
[0003] 聚丙烯(PP)材料的加工需要用到多種添加劑，如抗氧劑、防老劑、填料等，其中的 抗氧劑的選擇和配合得當(dāng)，對提高PP樹脂及制品的加工、應(yīng)用穩(wěn)定性非常重要。選擇何種類 型的抗氧劑應(yīng)充分考慮PP樹脂的加工條件，制品的應(yīng)用領(lǐng)域及抗氧劑的自身性能，如抗氧 效率、揮發(fā)性、衛(wèi)生性等。
[0004] 一般聚丙烯的成型加工溫度為220-280°C，典型的加工穩(wěn)定劑主要有:BHT等，工業(yè) 上常用的聚丙烯穩(wěn)定劑體系中，含磷化合物常與受阻酚并用，另外，聚丙烯的長效熱穩(wěn)定劑 主要有中（M = 300-600)高(M = 600-1200)分子量的酚類化合物，并常與硫醚類的化合物并 用，能產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，可做為硫醚化合物應(yīng)用的有:DLTDP、DST0P和二聯(lián)硫醚。實(shí)際應(yīng)用中， 一般均采用對組分中較多占有率的聚丙烯樹脂進(jìn)行改性，較少有對組分中較少占有率的穩(wěn) 定劑、抗氧劑等的組分復(fù)合。開發(fā)一種耐候型增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法是本領(lǐng)域 技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:針對現(xiàn)有技術(shù)中的聚丙烯材料制品的配方中的抗 氧化劑、穩(wěn)定劑等添加劑存在的配合不當(dāng)?shù)膯栴}，提出一種具有較高的耐候型增強(qiáng)聚丙烯 復(fù)合材料及其制備方法。
[0006] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種耐候型增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料， 按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，該復(fù)合材料包括如下組份配方： 聚丙烯樹脂65-85; 增韌改性劑1-18; 礦物增強(qiáng)劑1-25,
[0007] 偶聯(lián)劑 0:· 1-0. 8; 加工助劑 0.2-2; 光穩(wěn)定劑 0. 2-1.5;. 抗氧劑 0,3-1,2;
[0008] 所述聚丙烯樹脂為均聚聚丙烯、共聚聚丙烯和無規(guī)共聚聚丙烯按照質(zhì)量比（2-3.5): (7-8.8): (1.5-2.5)的比例混合形成，聚丙烯樹脂的熔融指數(shù)為1.5g/10min-35g/ lOmin。共聚聚丙烯為乙烯/丙烯嵌段共聚物，所述乙烯/丙烯嵌段共聚物中，乙烯單體重復(fù) 單元摩爾含量為6~10% ;均聚聚丙烯結(jié)晶度在多70%，等規(guī)度多99%。
[0009] 所述增韌改性劑為乙烯-辛烯共聚物（POE)、乙丙橡膠（EPR)、三元乙丙橡膠 (EPDM)、聚乙烯樹脂中的一種或幾種的組合，增韌改性劑的熔融指數(shù)為0.1g/10min-25g/ lOmin。優(yōu)選地，增韌改性劑為乙烯-辛烯共聚物（POE)、乙丙橡膠（EPR)和三元乙丙橡膠 (EPDM)按照質(zhì)量比（3-5 · 5): (0 · 8-1 · 8): (1 · 2-2 · 2)的比例混合形成。
[0010] 所述礦物增強(qiáng)劑為納米級粉體，具體為滑石粉、碳酸鈣、硫酸鋇、云母、二氧化鈦或 氧化鋅中的至少一種。
[0011] 所述偶聯(lián)劑為聚丙烯樹脂和無機(jī)礦物填料的相容劑，具體為鈦酸酯偶聯(lián)劑NDZ-201或硅烷偶聯(lián)劑KH550中的一種。
[0012] 所述加工助劑為脂肪酸酰胺、礦物油或聚硅氧烷中的至少一種，具體為液體石蠟、 硬脂酸鈣(Cast)、硬脂酸鋅、硬脂酸酰胺、N，N-乙撐雙硬脂肪酸酰胺(EBS)或聚二甲基硅酮 中的一種、兩種或三種的組合。
[0013] 所述光穩(wěn)定劑為二苯甲酮類光穩(wěn)定劑、羥基苯并三唑類光穩(wěn)定劑、受阻胺類光穩(wěn) 定劑、受阻酚類光穩(wěn)定劑、亞磷酸鹽、金屬離子鈍化劑、肉桂酸酯、二烷基二硫代氨基甲酸 鹽、二烷基二硫代磷酸鹽或無機(jī)類光穩(wěn)定劑中的至少一種，優(yōu)選地，二苯甲酮類光引發(fā)劑為 如下結(jié)構(gòu)式為I的化合物，該化合物可單獨(dú)作為本發(fā)明的耐候性增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的光 穩(wěn)定劑的使用
[0015] 所述抗氧劑為Irganoxl010、AT-3114、AT_626、Irganoxl68或結(jié)構(gòu)式為Π 的化合物 中的三種或四種的組合，Π 為：
[0016]
優(yōu)選地氧化劑Π 可單獨(dú)作為本發(fā) 明的耐候性增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的氧化劑的使用。
[0017] 本發(fā)明的耐候型增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料還可根據(jù)客戶需要在其中添加著色劑。
[0018] -種耐候型增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，該制備方法包括如下制備步驟：
[0019] (1)將聚丙烯樹脂、增韌改性劑、礦物增強(qiáng)劑、偶聯(lián)劑、加工助劑、光穩(wěn)定劑、抗氧劑 組分按比例在混料機(jī)中混合均勻；
[0020] (2)將混合物料由喂料器送入雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)過雙螺桿擠出機(jī)的高速剪切、混 煉，由機(jī)頭擠出、拉條、風(fēng)冷、切粒、干燥和包裝。
[0021] 有益效果:采用本發(fā)明的技術(shù)方案中，ΡΡ樹脂自身及與其它組分的相容性較好，抗 氧劑揮發(fā)性低，采用本發(fā)明的技術(shù)方案所得耐候型增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料在后期的成型加工 中與著色劑具有較好的相容性，自身具有優(yōu)良的穩(wěn)定性、耐候性、抗老化性和較高的強(qiáng)度提 升，適宜進(jìn)一步推廣應(yīng)用。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但本發(fā)明不局限于下述實(shí)施例。
[0023] -種耐候型增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，該制備方法包括如下制備步驟：
[0024] (1)將聚丙烯樹脂、增韌改性劑、礦物增強(qiáng)劑、偶聯(lián)劑、加工助劑、光穩(wěn)定劑、抗氧 劑、著色劑組分按比例在混料機(jī)中混合均勻；
[0025] (2)將混合物料由喂料器送入雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)過雙螺桿擠出機(jī)的高速剪切、混 煉，由機(jī)頭擠出、拉條、風(fēng)冷、切粒、干燥和包裝。
[0026] 實(shí)施例中的聚丙烯樹脂為均聚聚丙烯、共聚聚丙烯和無規(guī)共聚聚丙烯按照質(zhì)量比 2.5:8:2的比例混合形成，聚丙烯樹脂的熔融指數(shù)為18g/10min。
[0027] 實(shí)施例1和5中，增韌改性劑為乙烯-辛烯共聚物(POE)，實(shí)施例2-4中，增韌改性劑 為乙烯-辛烯共聚物(Ρ0Ε)、乙丙橡膠(EPR)和三元乙丙橡膠(EPDM)按照質(zhì)量比4:1.1:1.8的 比例混合形成。
[0028]實(shí)施例1-5中的礦物增強(qiáng)劑為滑石粉、碳酸鈣、硫酸鋇三者中的兩者按照一定比例 的組合。
[0029]
[0030]
[0031 ]將上述5例實(shí)施例所得復(fù)合材料分別制備實(shí)驗(yàn)樣條，所得試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種耐候型增強(qiáng)聚丙締復(fù)合材料，其特征是:按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，該復(fù)合材料包括如下組 份配方： 聚丙婦樹脂6日-郎； 增初改性劑1-18， 礦物增強(qiáng)劑1-2:艮; 偶聯(lián)劑 0.心0.貧； 加王助劑 0 光穩(wěn)定劑 0.2-1.5; 抗氧劑 0.3-1.2; 所述聚丙締樹脂的烙融指數(shù)為1.5g/10min-35g/10min。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐候型增強(qiáng)聚丙締復(fù)合材料，其特征是:所述聚丙締樹脂 為均聚聚丙締、共聚聚丙締和無規(guī)共聚聚丙締按照質(zhì)量比（2-3.5) :(7-8.8) :(1.5-2.5)的 比例混合形成，共聚聚丙締為乙締/丙締嵌段共聚物，所述乙締/丙締嵌段共聚物中，乙締單 體重復(fù)單元摩爾含量為6~10% ;均聚聚丙締結(jié)晶度在>70%，等規(guī)度>99%。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐候型增強(qiáng)聚丙締復(fù)合材料，其特征是:所述增初改性劑 為乙締-辛締共聚物(P0E)、乙丙橡膠化PR)、S元乙丙橡膠化PDM)、聚乙締樹脂中的一種或 幾種的組合。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐候型增強(qiáng)聚丙締復(fù)合材料，其特征是:所述增初改性劑 的烙融指數(shù)為0. lg/l〇min-25g/10min。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐候型增強(qiáng)聚丙締復(fù)合材料，其特征是:所述增初改性劑 為乙締-辛締共聚物（P0E)、乙丙橡膠化PR)和Ξ元乙丙橡膠化PDM)按照質(zhì)量比（3-5.5): (0.8-1.8): (1.2-2.2)的比例混合形成。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐候型增強(qiáng)聚丙締復(fù)合材料，其特征是:所述礦物增強(qiáng)劑 為納米級粉體，具體為滑石粉、碳酸巧、硫酸領(lǐng)、云母、二氧化鐵或氧化鋒中的至少一種。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐候型增強(qiáng)聚丙締復(fù)合材料，其特征是:所述偶聯(lián)劑為鐵 酸醋偶聯(lián)劑NDZ-201或硅烷偶聯(lián)劑K冊50中的一種。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐候型增強(qiáng)聚丙締復(fù)合材料，其特征是:所述加工助劑為 脂肪酸酷胺、礦物油或聚硅氧烷中的至少一種。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐候型增強(qiáng)聚丙締復(fù)合材料，其特征是:所述光穩(wěn)定劑為 二苯甲酬類光穩(wěn)定劑、徑基苯并Ξ挫類光穩(wěn)定劑、受阻胺類光穩(wěn)定劑、受阻酪類光穩(wěn)定劑、 亞憐酸鹽、金屬離子純化劑、肉桂酸醋、二烷基二硫代氨基甲酸鹽、二烷基二硫代憐酸鹽或 無機(jī)類光穩(wěn)定劑中的至少一種。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐候型增強(qiáng)聚丙締復(fù)合材料，其特征是:所述所述抗氧 劑為1巧曰11〇義1010、41'-3114、41'-626或1巧曰11〇義168中的^種或四種的組合。
【文檔編號】C08K3/34GK105968684SQ201610458879
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月22日
【發(fā)明人】王衛(wèi)紅, 潘凱
【申請人】常州瑞杰新材料科技股份有限公司