CN103254506A - 一种改进的户外通信柜用聚丙烯组合物 - Google Patents

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Abstract

一种改进的户外通信柜用聚丙烯组合物，其特征在于按重量份数计其组成为：80份的聚丙烯,1~15份的填充剂，1~10份的增韧剂，1~15份的阻燃剂，0.5~5份的热稳定剂，0.5~5份的光稳定剂，余为杂质，且其生产方法要点在于将备好的料置入高速搅拌机中，搅拌速度1500~2000转/分钟，使各组分充分混合均匀形成混合料，然后将形成的混合料送入双螺杆挤出机进行挤出造粒，转速为320~420r/min，挤出机头一区温度为175~185℃，二区至五区的温度为185~195℃，相对现有技术本发明改善了耐寒性和成本。

Description

一种改进的户外通信柜用聚丙烯组合物
技术领域
本发明涉及一种改性高分子材料，特别涉及一种户外通信柜用改性聚丙烯组合物。
背景技术
传统的户外通信柜主要采用金属制成，其质量重，加工工艺复杂，加工成本较高。聚丙烯具有密度小、硬度高、容易加工等优点，从而广泛的应用于各个领域。然而，聚丙烯氧指数较低，只有17.4，容易燃烧，且传统的阻燃聚丙烯中添加了大量的阻燃剂后阻燃聚丙烯变脆，不能同时具有高的阻燃性能及较佳的力学性能，且聚丙烯的耐候性差，从而不适用于制造户外通信柜。为了解决这一问题，本案发明人经多年研究提出了一种户外通信柜用聚丙烯组合物的发明专利申请，也就是提出了一种改性聚丙烯材料，本案发明人的这一申请已于2013年1月2号被授权发明专利权，公告号为CN102234396B，CN102234396B所公开的这种户外通信柜用聚丙烯组合物，按重量份数计，其包括100份的聚丙烯，0.5～20份的相容剂，1～30份的增韧剂，5～40份的阻燃剂，0.5～20份的阻燃协效剂，0.1～2份的抗滴落剂、1～50份的尺寸稳定剂及0.05～5份的紫外线吸收剂。
所述相容剂选自马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物及马来酸酐接枝聚丙烯中的至少一种。
所述增韧剂选自乙烯辛烯共聚物、乙烯丁烯共聚物、乙烯丙烯共聚物及苯乙烯丁二烯共聚物中的至少一种。
所述阻燃剂选自十溴二苯乙烷、3－(三溴苯氧基)－三嗪、十溴联苯醚、八溴双S醚及六溴环十二烷中的至少一种。
所述阻燃协效剂选自含锑化合物或含铋化合物中的至少一种。
所述尺寸稳定剂为平均粒径低于5微米的滑石粉。
所述抗滴落剂选自聚四氟乙烯微粉、聚四氟乙烯颗粒及以丙烯腈-苯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物或低密度聚乙烯为载体的聚四氟乙烯母粒中的至少一种。
所述紫外线吸收剂选自水杨酸双酚A酯、2－羟基－4正辛氧基－二苯甲酮、2，4－二羟基二苯甲酮及2－(2’－二羟基－3’－叔丁基－5’－甲基苯基)－5－氯苯并三唑中的至少一种。
其生产方法为：各组分混合均匀后挤出造粒，即得户外通信柜用聚丙烯组合物。本实施例中，混合时使用搅拌机搅拌，挤出时采用双螺杆挤出机，螺杆转速为40r／min，挤出机机头一区温度为185℃，二区温度为200℃，三区温度为200℃，四区温度为200℃，五区温度为200℃。
现有技术的这种户外通信柜用聚丙烯组合物，具备良好的阻燃性能，良好的加工流动性，良好的成型性能，蠕变性小，尺寸稳定；同时，在较宽的温度范围内具有较佳的尺寸稳定性、具有稳定的力学性能、电性能以及耐热性，现有技术存在的问题在于其耐低温性，使用温度不能低于－30℃，再者随着近来一些原材料的价格升，其成本优势正在失去，这些都有进一步改进的必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改进的户外通信柜用聚丙烯组合物及其生产方法，以改善其低温性能以及降低成本。
本发明的一种改进的户外通信柜用聚丙烯组合物，其特征在于按重量份数计其组成为：80份的聚丙烯,1~15份的填充剂，1~10份的增韧剂，1~15份的阻燃剂，0.5~5份的热稳定剂，0.5~5份的光稳定剂，余为杂质，且生产方法如下：
按重量份数计取80份的聚丙烯,1~15份的填充剂，1~10份的增韧剂，1~15份的阻燃剂，0.5~5份的热稳定剂，0.5~5份的光稳定剂；
将备好的料置入高速搅拌机中，搅拌速度1500-2000转/分钟，使各组分充分混合均匀形成混合料；
将形成的混合料送入双螺杆挤出机进行挤出造粒，转速为320~420r/min，挤出机头一区温度为175~185℃，二区温度为185~195℃，三区温度为185~195℃，四区温度为185~195℃，五区温度为185~195℃，挤出后即得本发明的一种改进的户外通信柜用聚丙烯组合物。
其中：所述填充剂选自滑石粉、高岭土、碳酸钙、硫酸钡中的至少一种。
所述增韧剂选自乙烯辛烯共聚物、乙烯丁烯共聚物、乙烯丙烯共聚物及苯乙烯丁二烯共聚物中的至少一种。
所述阻燃剂剂选自十溴二苯乙烷、3－（三溴苯氧基）－三嗪、十溴联苯醚、八溴双S醚及六溴环十二烷中的至少一种。
所述热稳定剂选自季戊四醇酯、硬脂酸、2－羟基－4－正辛氧基二苯甲酮中的至少一种。
所述光稳定剂选自水杨酸双酚A酯、2-羟基－4正辛氧基-二苯甲酮、2,4－二羟基二苯甲酮及2－（2’－二羟基－3’－叔丁基－5’－甲基苯基）－5－氯苯并三唑中的至少一种。
与CN102234396B所公开的一种户外通信柜用聚丙烯组合物相比，本发明的一种改进的户外通信柜用聚丙烯组合物在组份上去除了相容剂、阻燃协效剂以及抗滴落剂，本发明人发现，阻燃协效剂对聚丙烯组合物的低温性能影响甚大，在现有技术中，所述阻燃协效剂选自含锑化合物或含铋化合物中的至少一种，尽管含锑化合物或及含铋化合物在理论上可以做到对被阻燃材料的物理性能影响极小，但这需要使用平均粒径极细的含锑化合物或含铋化合物,显然这是要以提高成本为代价的，在常规的工业用途上，这样使用是极为不经济的，为此，大多数情况下使用的含锑化合物或含铋化合物的平均粒径均达不到理想的情况，平均粒径较大的含锑化合物或含铋化合物对聚丙烯组合物的物理性能的影响是显著的，其使得聚丙烯结晶相对较大，从而也就直接影响到了其进一步的低温性能，再者，含锑化合物或含铋化合物均为有毒化合物，从环保的角度亦不拟使用，同时最终的实验结果表明，在以无机物作为填充物质进行填充性改性的情况下，聚丙烯组合物中是否含有阻燃协效剂对最终的阻燃性能指标影响并不大。
相容剂又称增容剂，是指借助于分子间的键合力，促使不相容的两种聚合物结合在一体，进而得到稳定的共混物的助剂，本发明人进上步研究发现，CN102234396B所公开的这种户外通信柜用聚丙烯组合物，从改性的角度来看，最终材料性能的取得，即包括了填充性改性的因素，也包括了聚合物共混改性的因素，但占主导地位的是填充性改性，较大比例的相容剂的采用，是成本增加的一个重要因素，特别是在本发明中，而聚丙烯与其它聚合物，如乙烯辛烯共聚物、乙烯丁烯共聚物、乙烯丙烯共聚物及苯乙烯丁二烯共聚物等作为增韧剂使用的聚合物的原本就有较好的相容性，在此基础上再通过工艺技术手段来加以辅助，取消相容剂是完全可能的，试验结果表明，在本发明中，如果采用速度高于现有技术的高速搅拌机，搅拌速度设定1500-2000转/分钟，通过高速搅拌这一物理措施，在不使用增韧剂的情况下，仍能使聚丙烯与本发明采用的增韧剂等材料之间形成了较好的相容结构。考虑到高速搅拌将形成高温，这对聚丙烯组合物的性能是有直接影响的，为了避免这一影响，本发明在组份中增加了0.5~5份的热稳定剂，以有效拟制这种影响，同时，相对现有技术，在挤出造粒中，降低了二区温、三区、四区以及五区的温度，同时由于挤出造粒中，降低了二区温、三区、四区以及五区的温度，亦使得抗滴落剂的使用失去的必要，因为在相对温度较低的挤出造粒中，滴落现象将大为改善。
本发明的这种改进的户外通信柜用聚丙烯组合物，采用本发明的方法进行生产，最终得到的聚丙烯组合物，在－40℃下仍保持极强的冲击强度和长久的使用寿命，大大超越了现有技术的聚丙烯组合物，其它方面的综合机械物理性能与现有技术的相当，另外，总体材料成本较现有技术的聚丙烯组合物降低了11.5%左右，显然本发明的目的得以实现。
具体实施方式
以下将结合本发明较佳实施例对本发明作进一步说明。
作为本发明的例示性实施方式，本发明的一种改进的户外通信柜用聚丙烯组合物，按重量份数计其组成为：80份的聚丙烯,1~15份的填充剂，1~10份的增韧剂，1~15份的阻燃剂，0.5~5份的热稳定剂，0.5~5份的光稳定剂，余为杂质，且生产方法如下：
按重量份数取80份的聚丙烯,1~15份的填充剂，1~10份的增韧剂，1~15份的阻燃剂，0.5~5份的热稳定剂，0.5~5份的光稳定剂；
将备好的料置入高速搅拌机中，搅拌速度1500~2000转/分钟，使各组分充分混合均匀形成混合料；
将形成的混合料送入双螺杆挤出机进行挤出造粒，转速为320~420r/min，挤出机头一区温度为175~185℃，二区温度为185~195℃，三区温度为185~195℃，四区温度为185~195℃，五区温度为185~195℃，挤出后即得本发明的一种改进的户外通信柜用聚丙烯组合物。
其中：所述聚丙烯选自市售的粉状聚丙烯及粒状聚丙烯中的至少一种。
所述填充剂选自滑石粉、高岭土、碳酸钙、硫酸钡中的至少一种。
所述增韧剂选自乙烯辛烯共聚物、乙烯丁烯共聚物、乙烯丙烯共聚物及苯乙烯丁二烯共聚物中的至少一种。
所述阻燃剂剂选自十溴二苯乙烷、3－（三溴苯氧基）－三嗪、十溴联苯醚、八溴双S醚及六溴环十二烷中的至少一种。
所述热稳定剂选自季戊四醇酯、硬脂酸、2-羟基－4－正辛氧基二苯甲酮中的至少一种。
所述光稳定剂选自水杨酸双酚A酯、2－羟基－4正辛氧基－二苯甲酮、2,4－二羟基二苯甲酮及2－（2’－二羟基－3’－叔丁基－5’－甲基苯基）－5－氯苯并三唑中的至少一种。
以下为具体的较佳实施例。
实施例一：本较佳实施例的一种改进的户外通信柜用聚丙烯组合物，按重量份数计其组成如下表所示：
Figure 125485DEST_PATH_IMAGE001
且生产方法如下：
按重量份数计，取80份的聚丙烯,2份滑石粉和5份硫酸钡作为填充剂，5份的乙烯辛烯共聚物，5份的十溴二苯乙烷，0.5份的季戊四醇酯，0.5份的2,4－二羟基二苯甲酮；
将备好的料置入高速搅拌机中，搅拌速度2000转/分钟，使各组分充分混合均匀形成混合料；
将形成的混合料送入双螺杆挤出机进行挤出造粒，转速为400r/min，挤出机头一区温度为185℃，二区温度为190℃，三区温度为190℃，四区温度为190℃，五区温度为190℃，挤出后即得本较佳实施例的一种改进的户外通信柜用聚丙烯组合物。
性能测试结果：
A、常温条件下静置40小时后测试：
B、-40℃静置40小时后测试：
显然本较佳实施例的一种改进的户外通信柜用聚丙烯组合物有较好的耐寒性能。
实施例二：
本较佳实施例的一种改进的户外通信柜用聚丙烯组合物，按重量份数计其组成如下表所示：
Figure 532086DEST_PATH_IMAGE004
且生产方法如下：
按重量份数计，取80份的聚丙烯,5份滑石粉和2份硫酸钡作为填充剂，3.5份的乙烯辛烯共聚物，7份的十溴二苯乙烷，2份的季戊四醇酯，0.5份的2,4－二羟基二苯甲酮；
将备好的料置入高速搅拌机中，搅拌速度1900转/分钟，使各组分充分混合均匀形成混合料；
将形成的混合料送入双螺杆挤出机进行挤出造粒，转速为400r/min，挤出机头一区温度为185℃，二区温度为195℃，三区温度为195℃，四区温度为195℃，五区温度为195℃，挤出后即得本较佳实施例的一种改进的户外通信柜用聚丙烯组合物。
性能测试结果：
A、常温条件下静置40小时后测试
B、-40℃静置40小时后测试
Figure 231237DEST_PATH_IMAGE006
本较佳实施例的一种改进的户外通信柜用聚丙烯组合物在-40℃静置40小时后测试，性能参数上只有拉伸强度和断裂伸长率稍有下降，但仍保持较好的综合机械性能，显然有较好的耐寒性能。
实施例三：
本较佳实施例的一种改进的户外通信柜用聚丙烯组合物，按重量份数计其组成如下表所示：
Figure 498271DEST_PATH_IMAGE007
且生产方法如下：
按重量份数计，取80份的聚丙烯,5份滑石粉和2份硫酸钡作为填充剂，5份的乙烯辛烯共聚物，7份的十溴二苯乙烷，0.2份的季戊四醇酯，0.5份的2,4－二羟基二苯甲酮；
将备好的料置入高速搅拌机中，搅拌速度1900转/分钟，使各组分充分混合均匀形成混合料；
将形成的混合料送入双螺杆挤出机进行挤出造粒，转速为400r/min，挤出机头一区温度为185℃，二区温度为200℃，三区温度为200℃，四区温度为200℃，五区温度为200℃，挤出后即得本较佳实施例的一种改进的户外通信柜用聚丙烯组合物。
性能测试结果：
A、常温条件下静置40小时后测试
Figure 510220DEST_PATH_IMAGE008
B、-40℃静置40小时后测试
Figure 179099DEST_PATH_IMAGE009
 本较佳实施例的一种改进的户外通信柜用聚丙烯组合物，在－40℃静置40小时后测试，性能参数上也只有拉伸强度和断裂伸长率稍有下降，但比较佳实施例二的情况下降稍多，而且这种情况出现在对改善低温性能有益的增韧剂重量份数相对增加的情况下，可见热稳定剂对聚丙烯组合物的影响，不过总体本实施例的这种改进的户外通信柜用聚丙烯组合物仍保持较好的综合机械性能，亦有较好的耐寒性能。

Claims (6)

1.本发明的一种改进的户外通信柜用聚丙烯组合物，其特征在于按重量份数计其组成为：80份的聚丙烯,1~15份的填充剂，1~10份的增韧剂，1~15份的阻燃剂，0.5~5份的热稳定剂，0.5~5份的光稳定剂，余为杂质，且生产方法如下：
按重量份数计取80份的聚丙烯,1~15份的填充剂，1~10份的增韧剂，1~15份的阻燃剂，0.5~5份的热稳定剂，0.5~5份的光稳定剂；
将备好的料置入高速搅拌机中，搅拌速度1500~2000转/分钟，使各组分充分混合均匀形成混合料；
将形成的混合料送入双螺杆挤出机进行挤出造粒，转速为320~420r/min，挤出机头一区温度为175~185℃，二区温度为185~195℃，三区温度为185~195℃，四区温度为185~195℃，五区温度为185~195℃，挤出后即得本发明的一种改进的户外通信柜用聚丙烯组合物。
2.根据权利要求1所述的一种改进的户外通信柜用聚丙烯组合物，其特征在于所述填充剂选自滑石粉、高岭土、碳酸钙、硫酸钡中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种改进的户外通信柜用聚丙烯组合物，其特征在于所述增韧剂选自乙烯辛烯共聚物、乙烯丁烯共聚物、乙烯丙烯共聚物及苯乙烯丁二烯共聚物中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种改进的户外通信柜用聚丙烯组合物，其特征在于所述阻燃剂剂选自十溴二苯乙烷、3－（三溴苯氧基）－三嗪、十溴联苯醚、八溴双S醚及六溴环十二烷中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种改进的户外通信柜用聚丙烯组合物，其特征在于所述热稳定剂选自季戊四醇酯、硬脂酸、2－羟基－4－正辛氧基二苯甲酮中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种改进的户外通信柜用聚丙烯组合物，其特征在于所述光稳定剂选自水杨酸双酚A酯、2－羟基－4正辛氧基－二苯甲酮、2,4－二羟基二苯甲酮及2－（2’－二羟基－3’－叔丁基－5’－甲基苯基）－5－氯苯并三唑中的至少一种。
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