CN102532689A - 一种耐水煮黄变聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于高分子材料改性技术领域，公开了一种耐水煮黄变的聚丙烯复合材料及其制备方法。该聚丙烯复合材料包括以下组分和重量份：聚丙烯90-100份，抗氧剂0.1-0.9份，钛白粉0.3-1份，填料0-10份，偶联剂0.1-0.5份。本发明公开的聚丙烯复合材料的制备方法包括以下步骤：将90-100份聚丙烯、0.1-0.9份抗氧剂、0.3-1份钛白粉、0.1-0.5份偶联剂及0-10份填料，放入高速混合机中混合5分钟后取出，在挤出机中挤出造粒，挤出温度设定在170-220℃，制得耐水煮黄变复合材料。本发明拓宽了聚丙烯复合材料的使用范围，并延长了复合材料的使用寿命，且该材料生产工艺简单，成本低。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料改性技术领域，具体涉及一种耐水煮黄变的聚丙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
由于聚丙烯链上存在大量不稳定的叔碳原子，在热、水、氧、紫外线等外界因素作用下易断裂形成自由基并引发大分子链的断裂与交联。聚丙烯复合材料水煮黄变的过程就是聚丙烯在水、氧、热的条件下老化的过程。聚丙烯类复合材料水煮后易黄变，限制了它的应用。国内外学者提出了氧扩散控制及链自由基链式降解两个过程，但对于水、热、氧等共同作用下的聚丙烯老化性能研究却没有报导。本发明通过改变聚丙烯的结晶结构和添加复配抗氧剂的方法来提高聚丙烯材料的耐老化性能，制备了耐水煮黄变的聚丙烯复合材料。
发明内容
本发明目的是提供一种耐水煮黄变的聚丙烯复合材料。
本发明的另一目的是提供一种上述耐水煮黄变的聚丙烯复合材料的制备方法。
本发明的技术方案如下：
本发明提供了一种耐水煮黄变的聚丙烯复合材料，该复合材料包括以下组分和重量份：
聚丙烯 90-100份，
抗氧剂 0-0.6份，
钛白粉 0.3-1份，
填料 0-10份，
偶联剂 0.1-0.5份。
所述的抗氧剂选自抗氧剂168、抗氧剂3114或抗氧剂330中的一种或者几种的混合物。
所述的钛白粉为金红石型钛白粉。
所述的填料选自碳酸钙，碳酸钙选自重钙或轻钙中的一种，目数在100目以上。
所述的偶联剂偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或几种。
本发明还提供了一种上述耐水煮黄变的聚丙烯复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：将90-100份聚丙烯、0-0.3份抗氧剂、0.3-1份钛白粉、0.1-0.5份偶联剂及0-10份填料，放入高速混合机中混合5分钟后取出，在挤出机中挤出造粒，挤出温度设定在170-220℃，制得耐水煮黄变复合材料。
所述的挤出机为双螺杆挤出机。
本发明同现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
1、本发明拓宽了聚丙烯复合材料的使用范围，并延长了复合材料的使用寿命，且该材料生产工艺简单，成本低。
2、本发明综合考虑了钛白粉、碳酸钙等添加剂对聚丙烯老化性能的影响后，选用高分子量不同种类的抗氧剂进行复配，利用它们的协同效应以及与聚丙烯的相容性制备了耐水煮黄变的高性能聚丙烯复合材料，大大拓宽了聚丙烯的应用范围并延长了材料的使用寿命，同时通过对钛白粉的表面改性提高了基体树脂与填料的相容性，改善了钛白粉在基体树脂中的分散效果，从而提高了材料颜色的稳定性。
3、本发明通过对钛白粉的表面改性提高了基体树脂与填料的相容性，改善了钛白粉在基体树脂中的分散效果，从而提高了材料颜色的稳定性。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
聚丙烯99.1份(重量份，下同)、抗氧剂168 0.1份、抗氧剂3114 0.05份、抗氧剂330 0.05份、金红石型钛白粉0.5份、硅烷偶联剂0.2份。
将聚丙烯、抗氧剂168、抗氧剂3114、抗氧剂330、金红石型钛白粉、硅烷偶联剂按上述比例放入高速混合机中混合5分钟后取出，在双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机温度设定在175-215℃，将得到的粒料在注塑机中制成样条，注塑机温度设定在190-220℃，100℃水煮168小时后测试，测试结果见表1。
表1
实施例2
聚丙烯94份、抗氧剂1680.15份、抗氧剂3300.15份、金红石型钛白粉0.5份、100目以上的轻钙5份、铝酸酯偶联剂0.2份。
将聚丙烯、抗氧剂168、抗氧剂330、金红石型钛白粉、目数在100目以上的轻钙和铝酸酯偶联剂按上述比例放入高速混合机中混合5分钟后取出，在双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机温度设定在175-220℃，将得到的粒料在注塑机中制成样条，注塑机温度设定在190-220℃，100℃水煮168小时后测试，测试结果见表2。
表2
实施例3
聚丙烯95份、抗氧剂1680.2份、抗氧剂31140.1份、抗氧剂3300.1份、金红石型钛白粉0.5份、100目以上的重钙4份、钛酸酯偶联剂0.1份。
将聚丙烯、抗氧剂168、抗氧剂3114、抗氧剂330、金红石型钛白粉、100目以上的重钙、钛酸酯偶联剂按上述比例放入高速混合机中混合5分钟后取出，在双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机温度设定在175-220℃，将得到的粒料在注塑机中制成样条，注塑机温度设定在190-220℃，100℃水煮168小时后测试，测试结果见表3。
表3
实施例4
聚丙烯90.5份、抗氧剂1680.2份、抗氧剂31140.3份、抗氧剂3300.3份、金红石型钛白粉0.5份、100目以上的轻钙8份、硅烷偶联剂0.2份。
将聚丙烯、抗氧剂168、抗氧剂3114、抗氧剂330、金石红型钛白粉、100目以上的轻钙和硅烷偶联剂按上述比例放入高速混合机中混合5分钟后取出，在双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机温度设定在175-220℃，将得到的粒料在注塑机中制成样条，注塑机温度设定在190-220℃，100℃水煮168小时后测试，测试结果见表4。
表4
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种耐水煮黄变聚丙烯复合材料，其特征在于：该复合材料包括以下组分和重量份，
聚丙烯 90-100份，
抗氧剂 0.1-0.9份，
钛白粉 0.3-1份，
填料 0-10份，
偶联剂 0.1-0.5份。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的抗氧剂选自抗氧剂168、抗氧剂3114或抗氧剂330中的一种或者几种的混合物。
3.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的钛白粉为金红石型钛白粉。
4.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的填料为碳酸钙。
5.根据权利要求4所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述的碳酸钙选自重钙或轻钙中的一种，目数在100目以上。
6.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的偶联剂选自硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂或钛酸酯偶联剂中的一种或几种的混合物。
7.权利要求1至6任一所述的聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤，
将90-100份聚丙烯、0.1-0.9份抗氧剂、0.3-1份钛白粉、0.1-0.5份偶联剂及0-10份填料，放入高速混合机中混合5分钟后取出，在挤出机中挤出造粒，挤出温度设定在170-220℃，制得耐水煮黄变复合材料。
8.根据权利要求7所述的聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于：所述的挤出机为双螺杆挤出机。
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