CN105670133A - 一种耐紫外光黄变的tpv材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐紫外光黄变的TPV材料，其原料按重量份包括：EPDM？50-70份；PP？15-30份；PE？5-15份；聚烯烃弹性体10-15份；马来酸酐接枝EPDM？5-20份；光稳定剂1-3份；抗UV剂2-4份；抗氧剂2-10份；亚磷酸酯化合物2-6份；硫化剂1-3份；填充剂1-3份；增塑剂10-20份；内润滑剂1-3份；加工助剂1-3份。所述耐紫外光黄变的TPV材料的力学性能良好，耐紫外线照射强，且加工性能优异。

Description

一种耐紫外光黄变的TPV材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及TPV材料技术领域，特别是一种耐紫外光黄变的TPV材料及其制备方法。
背景技术
TPV是ThermoplasticVulcanizate的简称，中文名称为热塑性三元乙丙动态硫化弹性体或热塑性三元乙丙动态硫化橡胶，是高度硫化的三元乙丙橡胶EPDM微粒分散在连续聚丙烯PP相中组成的高分子弹性体材料。TPV常温下的物理性能和功能类似于热固性橡胶，在高温下表现为热塑性塑料的特性，可以快速经济和方便地加工成型。TPV热塑性三元乙丙动态硫化弹性体将硫化橡胶材料通过动态硫化使三元乙丙橡胶EPDM以低于2微米尺寸的微粒分散在聚丙烯PP塑料基体中，把橡胶与塑料的特性很好的结合在一起，得到综合性能优异的高性能弹性体材料。
传统的热塑性弹性体，由于其材料基材中还有一定量的聚烯烃材料，当材料曝露在日光或者短期强荧光下，吸收了紫外光能量，引起自动氧化反应，导致了聚合物的降解，使制品黄化，变脆，发硬，性能下降，以至无法使用。所有某些特定的场合，比如汽车外饰件、外装密封条等需要与阳光长期接触的产品，对于热塑性弹性体材料有着严格的耐紫外光要求。
发明内容
基于背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种耐紫外光黄变的TPV材料及其制备方法，所述TPV材料的力学性能良好，耐紫外线照射强，且加工性能优异。
本发明提出的一种耐紫外光黄变的TPV材料，其原料按重量份包括：
在具体实施方式中，EPDM的重量份可以为51、53、55、57、62、64、66、68、69；PP的重量份可以为16、18、23、24、25、26、27、28；PE的重量份可以为6、7、8、9、10、11、12、13、14；聚烯烃弹性体的重量份可以为10.3、11.6、12.8、13.2、13.6、14.5、14.8；马来酸酐接枝SEBS的重量份可以为6、7、9、10、12、14、16、17、19；光稳定剂的重量份可以为1.2、1.5、1.7、1.9、2.1、2.3、2.5、2.8；抗UV剂的重量份可以为2.3、2.5、2.7、2.9、3.1、3.3、3.5、3.7、3.9；抗氧剂的重量份可以为3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9；亚磷酸酯化合物的重量份可以为2.3、2.8、3.2、3.6、3.8、4.1、4.5、4.7、5.2、5.5、5.7、5.9；硫化剂的重量份可以为1.2、1.5、1.7、1.9、2.1、2.3、2.5、2.8；填充剂的重量份可以为1.2、1.5、1.7、1.9、2.1、2.3、2.5、2.8；增塑剂的重量份可以为15.5、16、16.5、17、17.5、18、18.5、19、19.5、20、20.5、21；内润滑剂的重量份可以为1.2、1.5、1.7、1.9、2.1、2.3、2.5、2.8；加工助剂的重量份可以为1.2、1.5、1.7、1.9、2.1、2.3、2.5、2.8。
优选地，所述EPDM是由20-50wt％的乙烯，40-78wt％的丙烯和2-10wt％的乙烯基降冰片烯共聚而成；所述PP是由50-80wt％的共聚型聚丙烯和20-50wt％的均聚型聚丙烯组成；所述PE是由10-40wt％的低密度聚乙烯和60-90wt％的高密度聚乙烯组成；优选地，优选地，所述共聚型聚丙烯的共聚单体为乙烯、丁烯、己烯、辛烯中的一种或者至少两种的混合物，所述共聚型聚丙烯的弯曲模量≤1100MPa，熔融指数为0.5-5.0g/10min；所述均聚型聚丙烯的熔融指数为0.5-5.0g/10min；所述低密度聚乙烯的熔融指数为2.0-6.0g/10min；所述高密度聚乙烯的熔融指数为15.0-30.0g/10min。
优选地，所述光稳定剂是由重量配比为6-9:2-4的受阻胺类光稳定剂与三嗪类光稳定剂复配而成；所述抗氧剂是由重量配比为1-3:4-7的酚类抗氧剂和胺类抗氧剂组成；优选地，所述酚类抗氧剂选自2,6-二叔丁基对甲酚、β-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯、N,N’-六亚甲基双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰胺)、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)均三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)三酮、异氰脲酸(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基酯)中的一种或者至少两种的混合物；所述胺类抗氧剂选自N,N’-二-β-萘基-对苯二胺、N-苯基-α-萘胺、4,4,-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺和N,N’-二苯基对苯二胺中的一种或者至少两种的混合物。
优选地，制备所述亚磷酸酯化合物的方法包括：将三氯化磷、季戊四醇加入甲苯中搅拌均匀，在氮气保护的条件下，升温至80-100℃，搅拌1-3h，加入无水三氯化铝后，继续升温至90-110℃，搅拌6-10h，蒸馏除去溶剂后，洗涤，干燥，得到二氯二亚磷酸季戊四醇酯；将所述二氯二亚磷酸季戊四醇酯加入甲磺酸中，再加入壳聚糖搅拌均匀，在氮气保护的条件下，升温至120-140℃，搅拌8-12h，抽滤，洗涤，干燥，得到壳聚糖化季戊四醇亚磷酸酯；将所述壳聚糖化季戊四醇亚磷酸酯加入异丙醇中，搅拌条件下滴加氢氧化钠溶液，再滴加醚化剂CTA，加热至30-50℃，搅拌2-4h，加酸调节至中性后，抽滤，洗涤，干燥，得到所述亚磷酸酯化合物。
优选地，三氯化磷、季戊四醇、三氯化铝、壳聚糖、CTA的重量配比为：4-6:1-3:0.05-0.08:0.8-1.2:0.5-1。
优选地，所述聚烯烃弹性体为乙烯-辛烯的共聚物，在230℃×2.16Kg测试条件下，熔体流动速率为0.5-10g/10min。
优选地，所述硫化剂是由重量配比为4-6:1的过氧化二异丙苯和三烯丙基异三聚氰酸酯复配而成。
优选地，所述增塑剂选自二元酸酯类、磷酸酯类、氯化石蜡中的一种或者至少两种的混合物；所述填充剂选自玻璃纤维、氮化硼、稀土氧化物、二氧化硅、硅酸盐中的一种或者至少两种的混合物；所述内润滑剂选自硅油、乙烯基双硬脂酰胺、羟基脂肪酸类润滑剂中的一种或者至少两种的混合物；所述加工助剂选自硬脂酸、硬脂酸盐、金属氧化物、聚硅酮中的一种或者至少两种的混合物。
一种耐紫外光黄变的TPV材料的制备方法，包括：将EPDM、PP、PE、聚烯烃弹性体、马来酸酐接枝EPDM、抗氧剂、亚磷酸酯化合物、填充剂、内润滑剂和加工助剂加入捏合机中进行捏合后，送入双螺杆挤出机中进行第一次塑炼，切粒后得到预混料；将所述预混料与硫化剂、增塑剂混合后，送入双螺杆挤出机中进行第二次塑炼，切粒后得到半成品粒子；将所述半成品粒子与光稳定剂、抗UV剂混合后，再送入双螺杆挤出机中进行第三次塑炼，切粒后得到所述耐紫外光黄变的TPV材料。
优选地，在捏合机中进行捏合的捏合温度为100-130℃，捏合时间为10-15min；优选地，在双螺杆挤出机中进行第一次塑炼的加工温度为160-190℃，螺杆转速200-400r/min；优选地，在双螺杆挤出机中进行第二次塑炼的加工温度为180-200℃，螺杆转速200-400r/min；优选地，在双螺杆挤出机中进行第三次塑炼的加工温度为160-180℃，螺杆转速200-300r/min。
本发明中，在TPV材料的常规组分基础上，通过加入光稳定剂、抗UV剂和抗氧剂复配，其中受阻胺类光稳定剂等能屏蔽或吸收紫外线的能量，猝灭单线态氧及将氢过氧化物分解成非活性物质等功能，使高分子聚合物在光的辐射下，能排除或减缓光化学反应可能性，阻止或延迟光老化的过程，从而达到延长高分子聚合物制品使用寿命的目的；抗UV吸收剂，能与光稳定产生协调作用，使得材料的耐紫外线性能大大提升；酚类和胺类的抗氧剂则能够起到良好的抗氧黄变的作用，考虑到其在抑制黄变和抗紫外线辐射方面作用不明显，为了进一步增强TPV材料的抗紫外黄变性能，通过加入亚磷酸酯类化合物来起到辅助抗氧剂的作用，其中所述亚磷酸酯类化合物通过三氯化磷和季戊四醇、壳聚糖反应，并经季铵化制备而成，由此制备得到的亚磷酸酯类化合物不仅具有季戊四醇的高位阻结构，同时还具有壳聚糖的多糖结构，通过与亚磷酸酯结构形成协同效应，从而与酚类、胺类抗氧剂形成复配，一方面可以显著提高亚磷酸酯类化合物的抗紫外黄变性能，另一方面季铵化的壳聚糖结构可以与马来酸酐接枝EPDM发生交联反应，以提高制品的强度以及稳定性；由此可知，本发明中通过加入光稳定剂、抗UV剂、抗氧剂以及亚磷酸酯化合物进行复配，利用抗氧剂和光稳定剂的协同作用，能够达到同时提高热塑性弹性体的耐紫外光性能、耐高温黄变性等多重效能，并且由于亚磷酸酯化合物的加入，能够快速的减少体系中活性自由基的浓度，从而减小紫外光引起的光降解体系中的树脂颜色变黄效应；此外本发明在制备TPV材料过程中，还引入了高比例的聚烯烃弹性体，在发挥进一步提高材料耐温性能的同时，可赋予热塑性弹性体材料优异的加工性能；本发明中还加入了特定配比的硫化剂体系，使EPDM在与聚烯烃的熔融共混过程实现动态硫化，不仅改善了TPV材料的机械力学性能，更重要的是增加了材料的致密度，增强材料的耐热、抗氧化性能；加入一定含量的增塑剂、内润滑剂以及加工助剂则使得TPV材料具有良好的加工性能，所述制备得到的TPV材料不但力学性能与加工性能都极好，而且还可以回收循环使用，符合循环经济理念。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种耐紫外光黄变的TPV材料，其原料按重量份包括：
其中，所述EPDM是由20wt％的乙烯，78wt％的丙烯和2wt％的乙烯基降冰片烯共聚而成；所述PP是由50wt％的共聚型聚丙烯和50wt％的均聚型聚丙烯组成；所述PE是由10wt％的低密度聚乙烯和90wt％的高密度聚乙烯组成；其中所述共聚型聚丙烯的共聚单体为乙烯，所述共聚型聚丙烯的弯曲模量≤1100MPa，熔融指数为0.5g/10min；所述均聚型聚丙烯的熔融指数为5.0g/10min；所述低密度聚乙烯的熔融指数为2.0g/10min；所述高密度聚乙烯的熔融指数为30.0g/10min；
所述光稳定剂是由重量配比为6:4的受阻胺类光稳定剂与三嗪类光稳定剂复配而成；所述抗氧剂是由重量配比为1:7的酚类抗氧剂和胺类抗氧剂组成；其中所述酚类抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚；所述胺类抗氧剂为N,N’-二-β-萘基-对苯二胺；
制备所述亚磷酸酯化合物的方法包括：将三氯化磷、季戊四醇加入甲苯中搅拌均匀，在氮气保护的条件下，升温至80℃，搅拌3h，加入无水三氯化铝后，继续升温至90℃，搅拌10h，蒸馏除去溶剂后，洗涤，干燥，得到二氯二亚磷酸季戊四醇酯；将所述二氯二亚磷酸季戊四醇酯加入甲磺酸中，再加入壳聚糖搅拌均匀，在氮气保护的条件下，升温至120℃，搅拌12h，抽滤，洗涤，干燥，得到壳聚糖化季戊四醇亚磷酸酯；将所述壳聚糖化季戊四醇亚磷酸酯加入异丙醇中，搅拌条件下滴加氢氧化钠溶液，再滴加醚化剂CTA，加热至30℃，搅拌4h，加酸调节至中性后，抽滤，洗涤，干燥，得到所述亚磷酸酯化合物；其中三氯化磷、季戊四醇、三氯化铝、壳聚糖、CTA的重量配比为：4:3:0.05:1.2:0.5；
所述聚烯烃弹性体为乙烯-辛烯的共聚物，在230℃×2.16Kg测试条件下，熔体流动速率为0.5g/10min；所述硫化剂是由重量配比为4:1的过氧化二异丙苯和三烯丙基异三聚氰酸酯复配而成。
实施例2
一种耐紫外光黄变的TPV材料，其原料按重量份包括：
所述EPDM是由50wt％的乙烯，40wt％的丙烯和10wt％的乙烯基降冰片烯共聚而成；所述PP是由80wt％的共聚型聚丙烯和20wt％的均聚型聚丙烯组成；所述PE是由40wt％的低密度聚乙烯和60wt％的高密度聚乙烯组成；其中所述共聚型聚丙烯的共聚单体为丁烯，所述共聚型聚丙烯的弯曲模量≤1100MPa，熔融指数为5.0g/10min；所述均聚型聚丙烯的熔融指数为0.5g/10min；所述低密度聚乙烯的熔融指数为6.0g/10min；所述高密度聚乙烯的熔融指数为15.0g/10min；
所述光稳定剂是由重量配比为9:2的受阻胺类光稳定剂与三嗪类光稳定剂复配而成；所述抗氧剂是由重量配比为3:4的酚类抗氧剂和胺类抗氧剂组成；其中所述酚类抗氧剂为β-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯；所述胺类抗氧剂为N-苯基-α-萘胺；
制备所述亚磷酸酯化合物的方法包括：将三氯化磷、季戊四醇加入甲苯中搅拌均匀，在氮气保护的条件下，升温至100℃，搅拌1h，加入无水三氯化铝后，继续升温至110℃，搅拌6h，蒸馏除去溶剂后，洗涤，干燥，得到二氯二亚磷酸季戊四醇酯；将所述二氯二亚磷酸季戊四醇酯加入甲磺酸中，再加入壳聚糖搅拌均匀，在氮气保护的条件下，升温至140℃，搅拌8h，抽滤，洗涤，干燥，得到壳聚糖化季戊四醇亚磷酸酯；将所述壳聚糖化季戊四醇亚磷酸酯加入异丙醇中，搅拌条件下滴加氢氧化钠溶液，再滴加醚化剂CTA，加热至50℃，搅拌2h，加酸调节至中性后，抽滤，洗涤，干燥，得到所述亚磷酸酯化合物；其中三氯化磷、季戊四醇、三氯化铝、壳聚糖、CTA的重量配比为：6:1:0.08:0.8:1；
所述聚烯烃弹性体为乙烯-辛烯的共聚物，在230℃×2.16Kg测试条件下，熔体流动速率为10g/10min；所述硫化剂是由重量配比为6:1的过氧化二异丙苯和三烯丙基异三聚氰酸酯复配而成。
实施例3
一种耐紫外光黄变的TPV材料，其原料按重量份包括：
所述EPDM是由35wt％的乙烯，59wt％的丙烯和6wt％的乙烯基降冰片烯共聚而成；所述PP是由65wt％的共聚型聚丙烯和35wt％的均聚型聚丙烯组成；所述PE是由25wt％的低密度聚乙烯和75wt％的高密度聚乙烯组成；其中所述共聚型聚丙烯的共聚单体为己烯、辛烯的混合物，所述共聚型聚丙烯的弯曲模量≤1100MPa，熔融指数为2.0g/10min；所述均聚型聚丙烯的熔融指数为3.0g/10min；所述低密度聚乙烯的熔融指数为4.0g/10min；所述高密度聚乙烯的熔融指数为22.0g/10min；
所述光稳定剂是由重量配比为7:3的受阻胺类光稳定剂与三嗪类光稳定剂复配而成；所述抗氧剂是由重量配比为2:5的酚类抗氧剂和胺类抗氧剂组成；其中所述酚类抗氧剂为β-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯；所述胺类抗氧剂为4,4,-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺；
制备所述亚磷酸酯化合物的方法包括：将三氯化磷、季戊四醇加入甲苯中搅拌均匀，在氮气保护的条件下，升温至90℃，搅拌2h，加入无水三氯化铝后，继续升温至100℃，搅拌8h，蒸馏除去溶剂后，洗涤，干燥，得到二氯二亚磷酸季戊四醇酯；将所述二氯二亚磷酸季戊四醇酯加入甲磺酸中，再加入壳聚糖搅拌均匀，在氮气保护的条件下，升温至130℃，搅拌10h，抽滤，洗涤，干燥，得到壳聚糖化季戊四醇亚磷酸酯；将所述壳聚糖化季戊四醇亚磷酸酯加入异丙醇中，搅拌条件下滴加氢氧化钠溶液，再滴加醚化剂CTA，加热至40℃，搅拌3h，加酸调节至中性后，抽滤，洗涤，干燥，得到所述亚磷酸酯化合物；其中三氯化磷、季戊四醇、三氯化铝、壳聚糖、CTA的重量配比为：5:2:0.06:1.0:0.7；
所述聚烯烃弹性体为乙烯-辛烯的共聚物，在230℃×2.16Kg测试条件下，熔体流动速率为5g/10min；所述硫化剂是由重量配比为5:1的过氧化二异丙苯和三烯丙基异三聚氰酸酯复配而成。
实施例4
一种耐紫外光黄变的TPV材料，其原料按重量份包括：
所述EPDM是由30wt％的乙烯，65wt％的丙烯和5wt％的乙烯基降冰片烯共聚而成；所述PP是由60wt％的共聚型聚丙烯和40wt％的均聚型聚丙烯组成；所述PE是由30wt％的低密度聚乙烯和70wt％的高密度聚乙烯组成；其中所述共聚型聚丙烯的共聚单体为辛烯，所述共聚型聚丙烯的弯曲模量≤1100MPa，熔融指数为3.0g/10min；所述均聚型聚丙烯的熔融指数为2.0g/10min；所述低密度聚乙烯的熔融指数为3.0g/10min；所述高密度聚乙烯的熔融指数为24.0g/10min；
所述光稳定剂是由重量配比为8:3的受阻胺类光稳定剂与三嗪类光稳定剂复配而成；所述抗氧剂是由重量配比为2:7的酚类抗氧剂和胺类抗氧剂组成；所述酚类抗氧剂为N,N’-六亚甲基双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰胺)、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)均三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)三酮、异氰脲酸(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基酯)的混合物；所述胺类抗氧剂为4,4,-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺和N,N’-二苯基对苯二胺的混合物；
制备所述亚磷酸酯化合物的方法包括：将三氯化磷、季戊四醇加入甲苯中搅拌均匀，在氮气保护的条件下，升温至85℃，搅拌2.5h，加入无水三氯化铝后，继续升温至95℃，搅拌7h，蒸馏除去溶剂后，洗涤，干燥，得到二氯二亚磷酸季戊四醇酯；将所述二氯二亚磷酸季戊四醇酯加入甲磺酸中，再加入壳聚糖搅拌均匀，在氮气保护的条件下，升温至125℃，搅拌9h，抽滤，洗涤，干燥，得到壳聚糖化季戊四醇亚磷酸酯；将所述壳聚糖化季戊四醇亚磷酸酯加入异丙醇中，搅拌条件下滴加氢氧化钠溶液，再滴加醚化剂CTA，加热至45℃，搅拌3h，加酸调节至中性后，抽滤，洗涤，干燥，得到所述亚磷酸酯化合物；其中三氯化磷、季戊四醇、三氯化铝、壳聚糖、CTA的重量配比为：5:2:0.07:0.9:0.8；
所述聚烯烃弹性体为乙烯-辛烯的共聚物，在230℃×2.16Kg测试条件下，熔体流动速率为6g/10min；所述硫化剂是由重量配比为5:1的过氧化二异丙苯和三烯丙基异三聚氰酸酯复配而成；所述增塑剂为二元酸酯类、氯化石蜡的混合物；所述填充剂为二氧化硅、硅酸盐的混合物；所述内润滑剂为乙烯基双硬脂酰胺、羟基脂肪酸类润滑剂的混合物；所述加工助剂为金属氧化物、聚硅酮的混合物。
上述实施例1-4所述的耐紫外光黄变的TPV材料的制备方法，包括：将EPDM、PP、PE、聚烯烃弹性体、马来酸酐接枝EPDM、抗氧剂、亚磷酸酯化合物、填充剂、内润滑剂和加工助剂加入捏合机中进行捏合后，送入双螺杆挤出机中进行第一次塑炼，切粒后得到预混料；将所述预混料与硫化剂、增塑剂混合后，送入双螺杆挤出机中进行第二次塑炼，切粒后得到半成品粒子；将所述半成品粒子与光稳定剂、抗UV剂混合后，再送入双螺杆挤出机中进行第三次塑炼，切粒后得到所述耐紫外光黄变的TPV材料；其中，在捏合机中进行捏合的捏合温度为100-130℃，捏合时间为10-15min；在双螺杆挤出机中进行第一次塑炼的加工温度为160-190℃，螺杆转速200-400r/min；在双螺杆挤出机中进行第二次塑炼的加工温度为180-200℃，螺杆转速200-400r/min；在双螺杆挤出机中进行第三次塑炼的加工温度为160-180℃，螺杆转速200-300r/min。
将上述实施例1-4中所述TPV材料进行性能测试，结果如下表所示：
实施例1-4中，本发明中，在TPV材料的常规组分基础上，通过加入光稳定剂、抗UV剂和抗氧剂复配，其中受阻胺类光稳定剂等能屏蔽或吸收紫外线的能量，猝灭单线态氧及将氢过氧化物分解成非活性物质等功能，使高分子聚合物在光的辐射下，能排除或减缓光化学反应可能性，阻止或延迟光老化的过程，从而达到延长高分子聚合物制品使用寿命的目的；抗UV吸收剂，能与光稳定产生协调作用，使得材料的耐紫外线性能大大提升；酚类和胺类的抗氧剂则能够起到良好的抗氧黄变的作用，考虑到其在抑制黄变和抗紫外线辐射方面作用不明显，为了进一步增强TPV材料的抗紫外黄变性能，通过加入亚磷酸酯类化合物来起到辅助抗氧剂的作用，其中所述亚磷酸酯类化合物通过三氯化磷和季戊四醇、壳聚糖反应，并经季铵化制备而成，由此制备得到的亚磷酸酯类化合物不仅具有季戊四醇的高位阻结构，同时还具有壳聚糖的多糖结构，通过与亚磷酸酯结构形成协同效应，从而与酚类、胺类抗氧剂形成复配，一方面可以显著提高亚磷酸酯类化合物的抗紫外黄变性能，另一方面季铵化的壳聚糖结构可以与马来酸酐接枝EPDM发生交联反应，以提高制品的强度以及稳定性；由此可知，本发明中通过加入光稳定剂、抗UV剂、抗氧剂以及亚磷酸酯化合物进行复配，利用抗氧剂和光稳定剂的协同作用，能够达到同时提高热塑性弹性体的耐紫外光性能、耐高温黄变性等多重效能，并且由于亚磷酸酯化合物的加入，能够快速的减少体系中活性自由基的浓度，从而减小紫外光引起的光降解体系中的树脂颜色变黄效应；此外本发明在制备TPV材料过程中，还引入了高比例的聚烯烃弹性体，在发挥进一步提高材料耐温性能的同时，可赋予热塑性弹性体材料优异的加工性能；本发明中还加入了特定配比的硫化剂体系，使EPDM在与聚烯烃的熔融共混过程实现动态硫化，不仅改善了TPV材料的机械力学性能，更重要的是增加了材料的致密度，增强材料的耐热、抗氧化性能；加入一定含量的增塑剂、内润滑剂以及加工助剂则使得TPV材料具有良好的加工性能，所述制备得到的TPV材料不但力学性能与加工性能都极好，而且还可以回收循环使用，符合循环经济理念。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耐紫外光黄变的TPV材料，其特征在于，其原料按重量份包括：
2.根据权利要求1所述耐紫外光黄变的TPV材料，其特征在于，所述EPDM是由20-50wt％的乙烯，40-78wt％的丙烯和2-10wt％的乙烯基降冰片烯共聚而成；所述PP是由50-80wt％的共聚型聚丙烯和20-50wt％的均聚型聚丙烯组成；所述PE是由10-40wt％的低密度聚乙烯和60-90wt％的高密度聚乙烯组成；优选地，所述共聚型聚丙烯的共聚单体为乙烯、丁烯、己烯、辛烯中的一种或者至少两种的混合物，所述共聚型聚丙烯的弯曲模量≤1100MPa，熔融指数为0.5-5.0g/10min；所述均聚型聚丙烯的熔融指数为0.5-5.0g/10min；优选地，所述低密度聚乙烯的熔融指数为2.0-6.0g/10min；所述高密度聚乙烯的熔融指数为15.0-30.0g/10min。
3.根据权利要求1或2所述耐紫外光黄变的TPV材料，其特征在于，所述光稳定剂是由重量配比为6-9:2-4的受阻胺类光稳定剂与三嗪类光稳定剂复配而成；所述抗氧剂是由重量配比为1-3:4-7的酚类抗氧剂和胺类抗氧剂组成；优选地，所述酚类抗氧剂选自2,6-二叔丁基对甲酚、β-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯、N,N’-六亚甲基双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰胺)、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)均三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)三酮、异氰脲酸(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基酯)中的一种或者至少两种的混合物；所述胺类抗氧剂选自N,N’-二-β-萘基-对苯二胺、N-苯基-α-萘胺、4,4,-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺和N,N’-二苯基对苯二胺中的一种或者至少两种的混合物。
4.根据权利要求1-3任一项所述耐紫外光黄变的TPV材料，其特征在于，制备所述亚磷酸酯化合物的方法包括：将三氯化磷、季戊四醇加入甲苯中搅拌均匀，在氮气保护的条件下，升温至80-100℃，搅拌1-3h，加入无水三氯化铝后，继续升温至90-110℃，搅拌6-10h，蒸馏除去溶剂后，洗涤，干燥，得到二氯二亚磷酸季戊四醇酯；将所述二氯二亚磷酸季戊四醇酯加入甲磺酸中，再加入壳聚糖搅拌均匀，在氮气保护的条件下，升温至120-140℃，搅拌8-12h，抽滤，洗涤，干燥，得到壳聚糖化季戊四醇亚磷酸酯；将所述壳聚糖化季戊四醇亚磷酸酯加入异丙醇中，搅拌条件下滴加氢氧化钠溶液，再滴加醚化剂CTA，加热至30-50℃，搅拌2-4h，加酸调节至中性后，抽滤，洗涤，干燥，得到所述亚磷酸酯化合物。
5.根据权利要求4所述耐紫外光黄变的TPV材料，其特征在于，三氯化磷、季戊四醇、三氯化铝、壳聚糖、CTA的重量配比为：4-6:1-3:0.05-0.08:0.8-1.2:0.5-1。
6.根据权利要求1-5任一项所述耐紫外光黄变的TPV材料，其特征在于，所述聚烯烃弹性体为乙烯-辛烯的共聚物，在230℃×2.16Kg测试条件下，熔体流动速率为0.5-10g/10min。
7.根据权利要求1-6任一项所述耐紫外光黄变的TPV材料，其特征在于，所述硫化剂是由重量配比为4-6:1的过氧化二异丙苯和三烯丙基异三聚氰酸酯复配而成。
8.根据权利要求1-7任一项所述耐紫外光黄变的TPV材料，其特征在于，所述增塑剂选自二元酸酯类、磷酸酯类、氯化石蜡中的一种或者至少两种的混合物；所述填充剂选自玻璃纤维、氮化硼、稀土氧化物、二氧化硅、硅酸盐中的一种或者至少两种的混合物；所述内润滑剂选自硅油、乙烯基双硬脂酰胺、羟基脂肪酸类润滑剂中的一种或者至少两种的混合物；所述加工助剂选自硬脂酸、硬脂酸盐、金属氧化物、聚硅酮中的一种或者至少两种的混合物。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述耐紫外光黄变的TPV材料的制备方法，其特征在于，包括：将EPDM、PP、PE、聚烯烃弹性体、马来酸酐接枝EPDM、抗氧剂、亚磷酸酯化合物、填充剂、内润滑剂和加工助剂加入捏合机中进行捏合后，送入双螺杆挤出机中进行第一次塑炼，切粒后得到预混料；将所述预混料与硫化剂、增塑剂混合后，送入双螺杆挤出机中进行第二次塑炼，切粒后得到半成品粒子；将所述半成品粒子与光稳定剂、抗UV剂混合后，再送入双螺杆挤出机中进行第三次塑炼，切粒后得到所述耐紫外光黄变的TPV材料。
10.根据权利要求9所述的耐紫外光黄变的TPV材料的制备方法，其特征在于，在捏合机中进行捏合的捏合温度为100-130℃，捏合时间为10-15min；优选地，在双螺杆挤出机中进行第一次塑炼的加工温度为160-190℃，螺杆转速200-400r/min；优选地，在双螺杆挤出机中进行第二次塑炼的加工温度为180-200℃，螺杆转速200-400r/min；优选地，在双螺杆挤出机中进行第三次塑炼的加工温度为160-180℃，螺杆转速200-300r/min。
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