CN103059420A - 一种耐光照老化聚丙烯材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐光照老化聚丙烯材料及其制备方法。所述耐光照老化聚丙烯材料，包括下述重量份的组分：聚丙烯30-80份，三元乙丙橡胶5-10份，滑石粉10-25份，玻璃纤维5-10份，复合光稳定剂0.2-0.8份，所述复合光稳定剂，由下述组分按重量份组成：2-[2-羟基-4-(2，2，6，6-四甲基哌啶-4-氧基)羰基甲氧基苯基]-2H-苯并三唑30-50份、聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯20-40份、N,N-二乙酰基己二酰基二酰肼5-15份。本发明的耐光照老化聚丙烯材料，具有较高的耐光照老化性能，可以用注塑工艺轻易加工成各种形状的零件，可用于制成汽车密封件、各种操作手柄和拉手等。

Description

一种耐光照老化聚丙烯材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种塑料及其制备方法，尤其涉及一种耐光照老化聚丙烯材料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯，英文缩写为PP，是1957年于意大利首先投入工业生产，是继聚乙烯（PE）之后的又一个重要的塑料品种。它有较好的耐热性，在135℃蒸煮1000h也不会被破坏，PP的比热容、热导率皆小于PE，但绝热性优于PE。PP属于非极性聚合物，具有优异的介电性和电绝缘性，电性能基本不受环境湿度及电场频率的影响，在允许的工作范围内，温度升高会使电性能降低，它的耐电弧性较高。PP的耐化学性良好，除强氧化剂对它有侵蚀作用外，其他试剂对它均无作用。PP在室温下不溶于任何溶剂，但可以在某些溶剂，如四氯化碳、三氯甲烷、二硫化碳、苯中溶胀，在温度升高时，PP可溶解于某些溶剂中。PP对氧的作用较敏感，特别是在温度较高时。它耐紫外线能力很差，也易受高能辐射的破坏，在受到上述破坏时，它都会降解产生低分子物质。铜的存在会急剧加大PP的氧化降解速率，使其很快脆化，故称之为“铜害”。PP有较突出的耐应力开裂性。但它的耐寒性差，耐候性也不好，高温则刚性不足。
目前的技术中，由于PP的某些性能不够理想，特别是耐光照老化性能不佳，严重影响了PP在汽车内饰件产品中的应用。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题之一提供一种耐光照老化聚丙烯材料，具有良好的耐光照老化性能。
本发明所要解决的技术问题之二提供上述耐光照老化聚丙烯材料的制备方法。
本发明目的是通过如下技术方案实现的：
一种耐光照老化聚丙烯材料，包括下述重量份的组分：聚丙烯30-80份，三元乙丙橡胶5-10份，滑石粉10-25份，玻璃纤维5-10份，复合光稳定剂0.2-0.8份。
所述聚丙烯为共聚聚丙烯。
所述复合光稳定剂，由下述组分按重量份组成：2-[2-羟基-4-(2，2，6，6-四甲基哌啶-4-氧基)羰基甲氧基苯基]-2H-苯并三唑30-50份、聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯20-40份、N,N-二乙酰基己二酰基二酰肼5-15份。
将2-[2-羟基-4-(2，2，6，6-四甲基哌啶-4-氧基)羰基甲氧基苯基]-2H-苯并三唑、聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯和N,N-二乙酰基己二酰基二酰肼搅拌混合均匀，即可制得该复合光稳定剂。
本发明还提供了上述耐光照老化聚丙烯材料的制备方法：按配比称取各原料，混合均匀后，熔融混炼、挤出造粒，即获得所述耐光照老化聚丙烯材料。
具体的，混合工序可以在通用的混合机中进行，控制转速在300-400转/分钟，混合5-10分钟，熔融混炼、挤出造粒工序可在通用的螺杆挤出机中进行，控制机筒温度在200-220℃。
显然，在本发明中为提高产品的其他性能，还可以适应性地添加其他助剂，如阻燃剂、着色剂和抗静电剂等。
具体的，在本发明中：
三元乙丙橡胶，英文缩写为EPDM，是乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物，1963年开始商业化生产。EPDM最主要的特性就是其优越的耐氧化、抗臭氧和抗侵蚀的能力。由于三元乙丙橡胶属于聚烯烃家族，它具有极好的硫化特性。在所有橡胶当中，EPDM具有最低的比重。它能吸收大量的填料和油而影响特性不大。因此可以制作成本低廉的橡胶化合物。
2-[2-羟基-4-(2，2，6，6-四甲基哌啶-4-氧基)羰基甲氧基苯基]-2H-苯并三唑，分子式为C23H27N4O3。结构式如下：
Figure BDA00002700889700031
聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯，别称光稳定剂622；光稳定剂XH-622LD；光稳定剂BW-10LD(622)。CAS号：65447-77-0，英文名:Poly(4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidine ethanol-alt-1,4-butanedioicacid)，其分子式为(C15H25NO4)n。结构式如下：
N,N-二乙酰基己二酰基二酰肼，2,4,6(1H,3H,5H)-Pteridinetrione,7-acetonyl-3-methyl-(6CI)。CAS号：103027-38-9，分子式为C10H10N4O4，是一种金属减活剂，能和金属离子形成稳定螯合物，而使金属离子失去对高分子材料的老化产生的催化活性。具体结构式如下：
Figure BDA00002700889700033
发明人通过大量实验得出，将光稳定剂2-[2-羟基-4-(2，2，6，6-四甲基哌啶-4-氧基)羰基甲氧基苯基]-2H-苯并三唑、光稳定剂聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯和金属减活剂N,N-二乙酰基己二酰基二酰肼进行合理复配使用，明显优于使用单一光稳定剂，产生协同增效作用，耐光照老化效果明显。
聚丙烯与三元乙丙橡胶共混可以改善其韧性和耐寒性，具有较好的抗臭氧、抗氧化和抗侵蚀能力，同时还具有一定的防震效果，配方中加入滑石粉后，可以降低摩擦系数，提高自润滑性。在聚丙烯、三元乙丙橡胶、滑石粉和玻璃纤维的基础配方中，添加复合光稳定剂能够大幅提升产品的耐光照老化性能。
本发明的耐光照老化聚丙烯材料，具有较高的耐光照老化性能，可以用注塑工艺轻易加工成各种形状的零件，可用于制成汽车密封件、各种操作手柄和拉手等。
具体的，可以用于生产的汽车内饰件如下：驾驶座外旁侧板、小罩盖、旁侧板内板、内旁侧板塑件、乘客座外旁侧板、门板扶手骨架、门嵌饰板骨架、门嵌饰板。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
按照表1中对应实施例1数据称取各原料。
将各组分在高速混合机中混合均匀，控制转速在300-400转/分钟，在双螺杆挤出机中熔融混炼、挤出造粒，控制机筒温度在200-220℃，挤出的聚丙烯料在10-40℃的冷水中冷却成型，即获得所述耐光照老化聚丙烯塑料母料。
表1：耐光照老化聚丙烯材料配方表单位：公斤
Figure BDA00002700889700051
表1中，聚丙烯树脂为燕山石化公司生产的共聚聚丙烯PPK7726H。
实施例2
按照表1中对应实施例2数据称取各原料。采用实施例1所述的方法制备所述汽车内饰件用耐光照老化聚丙烯塑料母料。
实施例3
按照表1中对应实施例3数据称取各原料。采用实施例1所述的方法制备所述汽车内饰件用耐光照老化聚丙烯塑料母料。
实施例4
按照表1中对应实施例4数据称取各原料。采用实施例1所述的方法制备所述汽车内饰件用耐光照老化聚丙烯塑料母料。
对比例1
按照表1中对应的对比例1数据称取各组分，采用实施例1所述方法，即获得所述汽车内饰件用耐光照老化聚丙烯塑料母料。
对比例2
按照表1中对应的对比例2数据称取各组分，采用实施例1所述方法，即获得所述汽车内饰件用耐光照老化聚丙烯塑料母料。
空白例
按照表1中对应的空白例数据称取各组分，采用实施例1所述方法，即获得所述聚丙烯塑料母料。
测试例
分别将实施例4、对比例1、对比例2和空白例的母料放入硫化机中压制成厚度为1mm的片，再经过冷压成型，切制成2cm×5cm的样品条。
按GB/T16422.2—1999塑料实验室光源曝露试验方法，置于氙灯曝晒光老化试验箱中照射，然后按GB2409—80塑料黄色指数试验方法，测其黄色指数，得到其变黄指数△YI如下表所示。
表2：性能测试表
Figure BDA00002700889700061
变黄指数△YI是表征光氧老化性能的一个重要指标，△YI越小，表示耐光照老化性能越好。
发明人通过大量实验得出，将光稳定剂2-[2-羟基-4-(2，2，6，6-四甲基哌啶-4-氧基)羰基甲氧基苯基]-2H-苯并三唑、光稳定剂聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯和金属减活剂N,N-二乙酰基己二酰基二酰肼进行合理复配使用，明显优于使用单一光稳定剂，产生协同增效作用，耐光照老化效果明显。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种耐光照老化聚丙烯材料，其特征在于，包括下述重量份的组分：聚丙烯30-80份，三元乙丙橡胶5-10份，滑石粉10-25份，玻璃纤维5-10份，复合光稳定剂0.2-0.8份。
2.如权利要求1所述的耐光照老化聚丙烯材料，其特征在于：所述聚丙烯为共聚聚丙烯。
3.如权利要求1或2所述的耐光照老化聚丙烯材料，其特征在于，所述复合光稳定剂，由下述组分按重量份组成：2-[2-羟基-4-(2，2，6，6-四甲基哌啶-4-氧基)羰基甲氧基苯基]-2H-苯并三唑30-50份、聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯20-40份、N,N-二乙酰基己二酰基二酰肼5-15份。
4.如权利要求1-3中任一项所述的耐光照老化聚丙烯材料的制备方法，其特征在于：按配比称取各原料，混合均匀后，熔融混炼、挤出造粒。
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