CN100436532C

CN100436532C - 一种露天用具专用的纳米改性塑料母粒

Info

Publication number: CN100436532C
Application number: CNB2005100224910A
Authority: CN
Inventors: 曹建军; 郭刚; 吴健春; 涂铭旌; 朱胜友; 黄婉霞
Original assignee: Sichuan University; Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Current assignee: Sichuan University; Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Priority date: 2005-12-31
Filing date: 2005-12-31
Publication date: 2008-11-26
Anticipated expiration: 2025-12-31
Also published as: CN1995122A

Abstract

本发明提供了一种露天用具专用的纳米改性塑料母粒，属于高分子材料领域。它是由高分子树脂、纳米复合材料、抗冲击添加剂、无机填料、有机助剂制备而成的。本发明还提供了该纳米改性塑料母粒的制备方法，该制备方法简单、易控。制备所得的纳米改性塑料母粒可以制备露天桌椅等户外用具，这些用具具有很好的韧性和强度同时又具有优异的耐候性，且降解产物对环境污染小，提供了一种新的选择。

Description

一种露天用具专用的纳米改性塑料母粒

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体地涉及到了一种露天用具专用的纳米改性塑料母粒。

技术背景

塑料制品在户外体育设施中已占有很重要的地位，尤其是露天塑料座椅等户外制品在国内外大型体育场馆中得到广泛应用。但目前国内市场露天塑料座椅的原材料都不太理想，甚至部分原料是未改性的聚丙烯、聚乙烯等，其强度、韧性和光泽性都存在许多缺陷。当这些未改性或改性效果不好的高分子树脂用于制造露天塑料座椅等户外制品时，长时间受户外紫外线的辐射会发生光老化而导致降解，降解物在空气中同氧或者其它活性成分发生反应，从而出现黄化现象，同时其强度、韧性和光泽性等都将大幅度降低，最后导致其实际使用寿命降低[周大纲，谢鸽成，等.塑料老化与防老化技术[M].北京：中国轻工业出版社，1992.]。而国外一般要求体育场馆用露天塑料座椅具有较高的强度，必须达到承受80公斤压力没有明显的形变；并有良好的韧性，在常温下80公斤重锤从20厘米高度下落，椅子不受损坏；同时能够经得起日晒雨淋，一般要求户外最低使用寿命应大于10年。

目前在国内市场流通的通用级耐候型塑料母粒主要是通过添加有机光稳定剂来降低塑料制品的光老化程度，但有机光稳定剂属于环境不友好材料，其自身也会老化降解，降解产物大多具有毒性，对环境破坏严重，因此在对环保有较高要求的体育场馆中的应用将逐渐受到限制；同时塑料制品也将随着有机光稳定剂的降解而导致其耐候功能丧失。因而开发用于制造体育场馆露天桌椅等露天用具的具有高强度、高韧性和良好综合耐候能力的新型专用料是本领域的一个难题。目前，未见有制备纳米改性的露天用具专用塑料母粒的报道。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种具有优异耐候性，适合于生产露天用具的专用纳米改性塑料母粒。本发明纳米改性塑料母粒是由下列重量配比的原料制备而成：

高分子树脂 75～98.5份；

纳米复合材料 0.5～1.5份；

有机助剂 0.1～0.5份；

抗冲击添加剂 0.5～5份；

无机填料 0.4～18份。

所述纳米复合材料为纳米ZnO、纳米SiO₂中的至少1种与纳米TiO₂制备而成。

进一步的，本发明纳米改性塑料母粒可以由下列重量配比的原料制备而成：

高分子树脂 87.5～92份；

纳米复合材料 0.7～1.1份；

有机助剂 0.3～0.4份；

抗冲击添加剂 2～3份；

无机填料 5～8份。

进一步的，上述的纳米复合材料由纳米TiO₂、纳米ZnO、纳米SiO₂按6～7∶0～3∶0～1的重量配比制备而成，其中纳米ZnO与纳米SiO₂的含量不同时为0。

更进一步的，上述纳米复合材料中纳米TiO₂、纳米ZnO、纳米SiO₂的比例为7∶2∶1、6∶3∶1、6∶1∶0或7∶0∶1。

更进一步的，上述纳米复合材料在使用前需以聚乙烯蜡为有机载体进行复配，所述的聚乙烯蜡的质均分子量Mw为1600～3200，与纳米粉体的质量比为1∶20～1∶4熔点大于95℃。

优选的，聚乙烯蜡与纳米粉体的质量比为1∶5～10。

更进一步的，其中纳米TiO₂的粒径为20～30nm，金红石晶型含量大于99.5％，比表面积为30～80m²/g；纳米ZnO粒径为30～50nm，；纳米SiO₂的粒径均为10～20nm，比表面积为300～500m²/g。

本发明的另一个方面是提供一种制备上述纳米改性塑料母粒的方法，该方法包括以下步骤：

(1)将纳米TiO₂、纳米ZnO、纳米SiO₂按比例进行配比，并以聚乙烯蜡为有机载体，聚乙烯蜡与纳米粉体的质量比为1∶4～20，在球磨机中以800～1200r/min的速度进行研磨，混合反应10～40分钟，制备得到纳米复合材料；

(2)将纳米复合材料与高分子树脂、有机助剂、抗冲击添加剂、无机填料按比例以500～1500r/min的速度在超高速混合机进行预混合4～8分钟；

(3)将预混合好的物料用双螺杆挤出设备在190～270℃下熔融挤出，螺杆转速为80～150r/min，然后将挤出物料用水冷却后在50～150r/min的转速下进行造粒。

进一步的，上述方法中步骤a中的球磨机研磨混合反应时间为20～30分钟；步骤b中超高速混合机的速度为800～1200r/min。

更进一步的，上述方法中步骤c中的双螺杆挤出设备的长径比大于35；熔融挤出的温度为190～210℃；螺杆转速为80～100r/min；造粒时的转速为80～120r/min。

在本发明中所使用的高分子树脂为本领域常用的高分子树脂种类。

优选的，该高分子树脂为聚丙烯、不饱和聚酯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的任一种。

进一步优选的，上述聚丙烯的质均分子量M_w为200000～400000，其熔体流动速率(MFR)为2.5～3.5g/10min；不饱和聚酯为邻苯二甲酸型，其质均分子量M_w为50000～100000，密度为1.11～1.2g/cm³；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的乙烯含量为20～30％，其质均分子量M_w为120000～200000，熔体流动速率(MFR)为1.5～2.0g/10min。

本发明中所使用的有机助剂为酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂与受阻胺光稳定剂的组合物。上述的酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂与受阻胺光稳定剂是本领域通用抗氧剂或光稳定剂。抗氧剂使高分子树脂在加工过程中有良好的热加工稳定性，避免由于高温使高分子树脂的色泽、力学性能等在热加工过程中发生变化；受阻胺光稳定剂可以捕获高分子树脂降解过程中产生的活性自由基，从而降低高分子树脂分子链的断裂反应速度。

优选的，上述酚类抗氧剂是三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸酯(如Antioxidant 3114)，亚磷酸酯类抗氧剂是三-(壬基苯基)亚磷酸酯(如Irgafos TNPP)，受阻胺光稳定剂是双(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(如Tinuvin 765)。

本发明所使用的抗冲击添加剂为本领域常用的抗冲击添加剂。

优选的，上述的抗冲击添加剂为乙烯-辛烯共聚物或三元乙丙橡胶中的至少一种。

进一步优选的，述乙烯-辛烯共聚物的辛烯含量为19～22％，熔点60～70℃，密度为0.86～0.87g/cm³；上述三元乙丙橡胶的丙烯含量为30～40％，在温度为100℃条件下的门尼粘度为55～70，第三单体为乙叉降冰片烯。

本发明所使用的无机填料为碳酸钙、钛白粉、滑石粉、硫酸钡、硫酸钙、硅酸盐中的至少一种，上述辅助填料均是塑料改性领域或该领域技术人员所公知的技术，可以配合使用。

优选的，上述碳酸钙平均粒径为380～410nm，密度为2.55g/cm³；上述钛白粉为金红石型，平均粒径为230～410nm，密度为4.1g/cm³；上述滑石粉平均粒径为600～750nm，密度为0.14～0.17g/cm³。

本发明中对纳米复合材料进行的复配是指：将纳米TiO₂、纳米ZnO、纳米SiO₂要求比例进按行配比后，以聚乙烯蜡为有机载体，进行研磨、混合，得到纳米复合材料。

本发明中质均分子量Mw的物理意义为：各种不同相对分子质量的分子之质量分数与其对应的相对分子质量乘积的总和。【见《功能材料概论》：第20页、21页，主编：殷景华、王雅珍、鞠刚，哈尔滨工业大学出版社，2002年；《高分子化学(第三版)》：第8页、9页，主编：潘祖仁，化学工业大学出版社，2002年】。

本发明提供的纳米改性塑料母粒可用于制备户外用塑料制品，特别是露天桌椅，尤其适用于制造体育馆用露天座椅。

由于化工领域的特殊性，没有经过大量筛选试验的支持，并不能推知具有某些功能的材料混合加工后就可以制造出具有这些混合功能的材料。同样不能简单推导出加入了具有屏蔽紫外线功能的纳米复合材料制备而成的露天用具专用复合母粒及以其制备的户外用具就具有屏蔽紫外线功能、抗光老化功能，并且同时还能保持所需的强度和韧性；同时纳米复合材料的加入量以及在制备过程中无机纳米材料是否要预处理、在哪一步骤加入纳米复合材料和加入的方式，也不是显而易见就可以推导出来的。

本发明纳米改性塑料母粒通过发挥纳米复合材料的宽波段、长效屏蔽紫外线和有机助剂截断高分子树脂老化降解反应链的协同作用解决了户外制品材料易光老化的缺点；和现有的材料相比，在保证露天用具等户外制品的韧性和强度同时又能使其耐候能力大幅度提高，延长了户外使用寿命，同时对环境的污染也大为降低。本发明纳米改性塑料母粒的制备方法步骤简单、成本低廉、产率高、产品性质均一，适宜大规模生产应用，具有广阔的应用前景。

显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。

下面通过具体实施方式对本发明上述内容进行进一步的详细说明，但是不应理解为是对本发明保护范围的限制。

具体实施方式

实施例1制备纳米改性塑料母粒A

将纳米TiO₂、纳米ZnO、纳米SiO₂按7∶2∶1进行配比，并以质均分子量Mw为1600～3200熔点大于95℃的聚乙烯蜡WE-2为有机载体，聚乙烯蜡与纳米粉体的质量比1∶6，在球磨机中以1000r/min的速度进行研磨，混合反应30分钟制得纳米复合材料。

取上面制得的纳米复合材料0.9公斤与89公斤质均分子量M_w为200000～400000、熔体流动速率(MFR)为2.5～3.5g/10min的聚丙烯T30S、4.5公斤碳酸钙、1.5公斤钛白粉、2.5公斤辛烯含量为19～22％，熔点60～70℃，密度为0.86～0.87g/cm³的乙烯-辛烯共聚物POE8150、0.1公斤抗氧剂Antioxidant 3114、0.15公斤抗氧剂Irgafos TNPP、0.1公斤光稳定剂Tinuvin 765在超高速混合机进行预混合6分钟，预混合速度为1000r/min。

将预混合好的物料用长径比大于40的双螺杆挤出设备在190～200℃下熔融挤出，螺杆转速为90r/min。

将挤出的物料用水冷却后在100r/min的转速下进行常规造粒形成纳米改性塑料母粒A。

实施例2制备纳米改性塑料母粒B

将纳米TiO₂、纳米ZnO、纳米SiO₂按6∶3∶1进行配比，并以质均分子量Mw为1600～3200熔点大于95℃的聚乙烯蜡WE-2为有机载体，聚乙烯蜡与纳米粉体的质量比1∶4，在球磨机中以1100r/min的速度进行研磨，混合反应25分钟完成表面处理及复配制得纳米复合材料。

将0.5公斤纳米复合材料与75公斤的质均分子量M_w为50000～100000、密度为1.11～1.2g/cm³的邻苯二甲酸型不饱和聚酯UPR298、0.4公斤滑石粉、0.5公斤三元乙丙橡胶ND4770(其丙烯含量为30～40％，在温度为100℃条件下的门尼粘度为55～70，第三单体为乙叉降冰片烯)、0.03公斤抗氧剂Antioxidant 3114、0.05公斤抗氧剂IrgafosTNPP、0.02公斤光稳定剂Tinuvin 765在超高速混合机进行预混合6分钟，预混合速度为800r/min。

将预混合好的物料用长径比大于35的双螺杆挤出设备在260～270℃下熔融挤出，螺杆转速为100r/min。

将挤出物料用水冷却后在50r/min的转速下进行常规造粒形成纳米改性塑料母粒B。

实施例3制备纳米改性塑料母粒C

将纳米TiO₂、纳米ZnO、纳米SiO₂按6∶3∶1进行配比，并以质均分子量Mw为1600～3200熔点大于95℃的聚乙烯蜡WE-2为有机载体，聚乙烯蜡与纳米粉体的质量比1∶10，在球磨机中以1000r/min的速度进行研磨，混合反应30分钟完成表面处理及复配制得纳米复合材料。

将1.5公斤纳米复合材料与98.5公斤乙烯含量为20～30％，其质均分子量M_w为120000～200000、熔体流动速率(MFR)为1.5～2.0g/10min的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、5.5公斤碳酸钙、3.5公斤钛白粉、5公斤滑石粉、2.5公斤硫酸钡、1.5公斤硫酸钙、4公斤辛烯含量为19～22％，熔点60～70℃，密度为0.86～0.87g/cm³的乙烯-辛烯共聚物HI121H、1公斤三元乙丙橡胶ND4770(其丙烯含量为30～40％，在温度为100℃条件下的门尼粘度为55～70，第三单体为乙叉降冰片烯)、0.1公斤抗氧剂3114、0.2公斤抗氧剂Irgafos TNPP、0.2公斤光稳定剂Tinuvin 765在超高速混合机进行预混合8分钟，预混合速度为1200r/min。

将预混合好的物料用长径比大于35的双螺杆挤出设备在220～230℃下熔融挤出，螺杆转速为150r/min。

将挤出的物料用水冷却后在150r/min的转速下进行常规造粒形成纳米改性塑料母粒C。

实施例4制备纳米改性塑料母粒D

将纳米TiO₂、纳米ZnO按6∶1进行配比，并以质均分子量Mw为1600～3200熔点大于95℃的聚乙烯蜡WE-2为有机载体，聚乙烯蜡与纳米粉体的质量比1∶15，在球磨机中以1100r/min的速度进行研磨，混合反应25分钟完成表面处理及复配制得纳米复合材料。

将0.7公斤纳米复合材料与92公斤质均分子量M_w为200000～400000、熔体流动速率(MFR)为2.5～3.5g/10min的聚丙烯T30S、6.0公斤碳酸钙、2.0公斤钛白粉、2公斤其辛烯含量为19～22％，熔点60～70℃，密度为0.86～0.87g/cm³的乙烯-辛烯共聚物POE8150、1公斤其辛烯含量为19～22％，熔点60～70℃，密度为0.86～0.87g/cm³的乙烯-辛烯共聚物HI121H、0.1公斤抗氧剂Antioxidant 3114、0.2公斤抗氧剂IrgafosTNPP、0.3公斤光稳定剂Tinuvin 765在超高速混合机进行预混合8分钟，预混合速度为1200r/min。

将预混合好的物料用长径比大于35的双螺杆挤出设备在250～260℃下熔融挤出，螺杆转速为100r/min。

将挤出物料用水冷却后在100r/min的转速下进行常规造粒形成纳米改性塑料母粒D。

实施例5制备纳米改性塑料母粒E

将纳米TiO₂、纳米SiO₂按7∶1进行配比，并以质均分子量Mw为1600～3200熔点大于95℃的聚乙烯蜡(WE-2)为有机载体，聚乙烯蜡与纳米粉体的质量比1∶20，在球磨机中以1000r/min的速度进行研磨，混合反应30分钟完成表面处理及复配制得纳米复合材料。

将0.5公斤纳米复合材料与89公斤质均分子量M_w为50000～100000、密度为1.11～1.2g/cm³的邻苯二甲酸型不饱和聚酯UPR191、4.0公斤滑石粉、1.0公斤硫酸钙、2公斤三元乙丙橡胶ND4770(其丙烯含量为30～40％，在温度为100℃条件下的门尼粘度为55～70，第三单体为乙叉降冰片烯)、0.15公斤抗氧剂Antioxidant 3114、0.05公斤抗氧剂Irgafos TNPP、0.15公斤光稳定剂Tinuvin 765在超高速混合机进行预混合8分钟，预混合速度为1200r/min。

将挤出的物料用水冷却后在150r/min的转速下进行常规造粒形成纳米改性塑料母粒E。

试验例1产品性能测试

1、实验方法

取实施例1、2、3、4、5制备而成的母粒A、B、C、D分别按照《GB/T 1843-1996塑料悬臂梁冲击实验方法》的实验要求，将母粒注塑成标准测试样条A、B、C、D、E。

按照GB/T 16422.2-1999标准，采用氙灯耐气候试验机对本发明纳米改性塑料母粒的标准测试样条进行气候加速老化650h后，按照GB/T 15596-1995标准测试其色差值；按照GB/T 8807-1988标准测试其光泽度保持率；按照GB/T 1843-1996标准使用XJC-25D悬简组合冲击试验机测试“V”尖缺口冲击强度保持率；按照GB/T1040-1992采用INSTRON8501型电液伺服材料实验机标准测试拉伸断裂延伸率的保持率。

2、实验结果

表1样条性能测试实验结果

(氙灯气候加速老化650h后)

	样条A	样条B	样条C	样条D	样条E
	样条A	样条B	样条C	样条D	样条E	色差值	0.8	1.4	1.5	1.0	1.5
光泽度保持率	91％	88％	88％	89％	88.5％	色差值	0.8	1.4	1.5	1.0	1.5
光泽度保持率	91％	88％	88％	89％	88.5％	“V”型尖缺口冲击强度保持率	90％	87％	86％	88％	87％
拉伸断裂延伸率的保持率	96％	91％	90％	91％	90％	“V”型尖缺口冲击强度保持率	90％	87％	86％	88％	87％

3、实验结论

由上述实例可见，按照GB/T 16422.2-1999标准，采用氙灯耐气候试验机对本发明纳米改性塑料母粒的标准测试样进行气候加速老化650h后，按照GB/T15596-1995标准测定其色差值小于2，按照GB/T 8807-1988标准测定其光泽度保持率在87％以上，按照GB/T 1843-1996标准测试尖缺口冲击强度保持率在85％以上，按照GB/T 1040-1992标准测试拉伸断裂延伸率的保持率在90％以上，具有极好的性能。

试验例2本发明母粒性质对比试验

1、试验材料：

试验材料A：取实施例1制备而成的母粒按照GB/T 1843-1996塑料悬臂梁冲击实验方法，将母粒注塑成标准测试样条A；

试验材料F：取市售制备户外露天座椅的母粒按照GB/T 1843-1996塑料悬臂梁冲击实验方法，将母粒注塑成标准测试样条F。

试验材料G：取未添加纳米复合材料按实施例1制备而成的母粒按照GB/T1843-1996塑料悬臂梁冲击实验方法，将母粒注塑成标准测试样条G。

2、老化前的初始光泽度、强度、韧性对比试验

试验材料A初始光泽度为46.3，初始“V”型尖缺口冲击强度为12.79kJ·m^-2，无缺口冲击不断，初始拉伸断裂延伸率为621.08％；试验材料F初始光泽度为44.09，初始“V”型尖缺口冲击强度10.17kJ·m^-2，无缺口冲击不断，初始拉伸断裂延伸率为140.14％；试验材料G初始光泽度为43.19，初始“V”型尖缺口冲击强度为6.92kJ·m^-2，无缺口冲击发生断裂，冲击强度为111.3kJ·m^-2，初始拉伸断裂延伸率为67.13％。

对比实验结果表明：本发明母粒制成的材料具有较高的强度和较好的韧性，适用于对力学性能有较高要求的体育场馆塑料配件的制造。

3、抗老化对比试验

紫外汞灯加速老化504小时的光泽度保持率对比试验：材料A、F、G的光泽度保持率分别为94.15％、61.23％、43.07％。

氙灯气候加速老化28天的无缺口冲击强度的保持率比较试验：材料A经无缺口冲击试验仍然保持不断，保持率接近100％；F、G经无缺口冲击试验发生断裂，其无缺口冲击强度保持率分别为63.4％、18.5％。

氙灯气候加速老化28天的尖缺口冲击强度的保持率比较试验：材料A、F、G的“V”型尖缺口冲击强度保持率分别为90.13％、77.64％、65.17％。

氙灯气候加速老化500小时的拉伸断裂延伸率的保持率比较试验：材料A、F、G的拉伸断裂延伸率的保持率分别为96.13％、74.25％、35.17％。

氙灯气候加速老化500小时的色差值比较试验：材料A、F、G的色差值分别为0.6、1.99、4.7，色差值越高表示经过加速老化后的颜色变化程度越严重。

氙灯气候加速老化500小时的粉化等级比较试验：材料A、F、G的粉化等级分别为1级、2级、3级，粉化等级越高表示经过加速老化试验后的粉化程度越严重。

对比实验结果表明：本发明母粒具有明显的抗光老化作用，其韧性，强度和光泽度都保持得很好，适用于对耐候具有较高要求的体育场馆露天设施的制造。可以使用本领域常规的设备和方法将本发明母粒制备成体育场馆专用露天座椅。

综上所述，本发明母粒制成的材料具有优异的耐候性能和力学性能，且降解产物对环境污染小，适用于对耐候、强度、韧性等具有较高要求的露天用具的制造，有很好的应用前景。

Claims

1、一种露天用具专用纳米改性塑料母粒，它是由下列重量配比的原料制备而成：

高分子树脂 75～98.5份

纳米复合材料 0.5～1.5份

有机助剂 0.1～0.5份

抗冲击添加剂 0.5～5份

无机填料 0.4～18份

所述纳米复合材料为纳米ZnO、纳米SiO₂中的至少1种与纳米TiO₂制备而成；所述的高分子树脂为聚丙烯、不饱和聚酯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的任一种；所述的有机助剂为酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂与受阻胺光稳定剂的组合物；所述的抗冲击添加剂为乙烯-辛烯共聚物或三元乙丙橡胶中的一种或多种；所述的无机填料为碳酸钙、钛白粉、滑石粉中的一种或多种。

2、根据权利要求1所述的露天用具专用纳米改性塑料母粒，其特征在于：它是由下述重量配比的原料制备而成的：

高分子树脂 87.5～92份；

纳米复合材料 0.7～1.1份；

有机助剂 0.3～0.4份；

抗冲击添加剂 2～3份；

无机填料 5～8份。

3、根据权利要求1或2所述的露天用具专用纳米改性塑料母粒，其特征在于：所述纳米复合材料由纳米TiO₂、纳米ZnO、纳米SiO₂按6～7∶0～3∶0～1的重量配比制备而成，其中纳米ZnO与纳米SiO₂中至少含有1种。

4、根据权利要求3所述的露天用具专用的纳米改性塑料母粒，其特征在于：所述纳米复合材料中纳米TiO₂、纳米ZnO、纳米SiO₂的比例为7∶2∶1、6∶3∶1、6∶1∶0或7∶0∶1。

5、根据权利要求4所述的露天用具专用的纳米改性塑料母粒，其特征在于：所述纳米复合材料在使用前以聚乙烯蜡为有机载体进行复配，所述的聚乙烯蜡的质均分子量M_w为1600～3200，熔点大于95℃，聚乙烯蜡与纳米粉体的质量比为1∶4～20。

6、根据权利要求1～5任一项所述的露天用具专用纳米改性塑料母粒，其特征在于：所述纳米复合材料中的纳米TiO₂的平均粒径为20～30nm，金红石晶型含量大于99.5％，比表面积为30～80m²/g；纳米ZnO粒径为30～50nm，比表面积为90～110m²/g；纳米SiO₂的平均粒径均为10～20nm，比表面积为300～500m²/g。

7、制备权利要求1-6任一项所述的露天用具专用纳米改性塑料母粒的方法，其特征在于包括以下步骤：

a、将纳米TiO₂、纳米ZnO、纳米SiO₂按比例进行配比，并以聚乙烯蜡为有机载体，聚乙烯蜡与纳米粉体的质量比为1∶4～1∶20，在球磨机中以800～1200r/min的速度进行研磨，混合反应10～40分钟，制备得到纳米复合材料；

b、将纳米复合材料与高分子树脂、有机助剂、抗冲击添加剂、无机填料按比例以500～1500r/min的速度在超高速混合机进行预混合4～8分钟；

c、将预混合好的物料用双螺杆挤出设备在190～270℃下熔融挤出，螺杆转速为80～150r/min，然后将挤出物料用水冷却后在50～150r/min的转速下进行造粒。

8、根据权利要求7所述的制备露天用具专用的纳米改性塑料母粒的方法，其特征在于：步骤a中在球磨机进行研磨的混合反应时间为20～30分钟；步骤b中超高速混合机的速度为800～1200r/min。

9、根据权利要求8所述的制备露天用具专用的纳米改性塑料母粒的方法，其特征在于：步骤c中：双螺杆挤出设备的长径比大于35；熔融挤出的温度为190～210℃；螺杆转速为80～100r/min；造粒时的转速为80～120r/min。