CN105924775A - 一种耐低温聚丙烯材料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种耐寒聚丙烯材料，其由聚丙烯、改性针状硅灰石、二苄叉山梨醇、耐寒增韧剂、抗氧剂、润滑剂、光稳剂组成。针状硅灰石和二苄叉山梨均可明显改善聚丙烯材料的低温韧性保持率，且与耐寒增韧剂复配使用可使得聚丙烯材料的‑30℃低温韧性保持率在60%以上。

Description

一种耐低温聚丙烯材料
技术领域
本发明涉及高分子材料改性领域，尤其涉及一种耐低温聚丙烯材料。
背景技术
随着现代科技的发展，人们对材料性能的要求越来越高，尤其对通用塑料聚丙烯材料。聚丙烯主要用于汽车、家电、管材、医疗、食品等领域。由于聚丙烯材料的低温韧性较差，如果用于低温环境就需要对其进行增韧改性以提高聚丙烯材料的低温韧性，常见的改善聚丙烯低温韧性的材料为三元乙丙橡胶（EPDM）、乙烯基弹性体（POE）、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体（SBS）、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体（SEBS），其用量一般为聚丙烯质量的10wt%~40wt%。如：中国专利CN 1221607C利用SEBS增韧聚丙烯；中国专利CN 102311584 B、CN 102675745 A、CN 102516663 A都是利用POE增韧聚丙烯；中国专利CN 1119374 C利用EPDM和SBS增韧聚丙烯。
针状硅灰石目前主要是用于对聚丙烯的填充增强、降低成本，使得聚丙烯材料的模量和热变形有所提高，一般针状硅灰石的用量为聚丙烯质量的5%~50%。如：中国专利CN103059415 A，其中就是将针状硅灰石作为填充、降本来使用，且其用量高，相当于基体树脂聚丙烯的份数；中国专利CN 102161820 A，将针状硅灰石作为填充物增强聚碳酸酯，且用量占整个组合物的5%~20%。
发明内容
本发明提供一种耐低温聚丙烯材料，对聚丙烯的低温韧性保持率有着显著的效果。
本发明的技术方案如下：
一种耐低温聚丙烯材料，其由以下组份按重量百分比组成：
聚丙烯 100份
改性针状硅灰石 0.5~1.5份
二苄叉山梨醇 0.3~1份
耐寒增韧剂 2~20份
抗氧剂 0.2~0.5份
润滑剂 0.1~0.3份
光稳剂 0.1~0.3份。
进一步方案，所述改性针状硅灰石是由针状硅灰石经钛酸酯偶联剂进行表面处理后长径比为7：1~22：1、粒径为600~1250目。
进一步方案，所述钛酸酯偶联剂为异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯。
进一步方案，所述抗氧剂为四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯和三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯的复配物。
所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺。
所述光稳剂为50%受阻胺光稳定剂2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇硬脂酸酯低聚丙烯混合物和2-（2-羟基-5-叔幸基苯基）苯并三唑的复配物。
进一步方案，所述耐寒增韧剂为氢化聚苯乙烯—丁二烯—苯乙烯三嵌段共聚物。
本发明的有益之处：
1、本发明将针状硅灰石和二苄叉山梨醇同时作为聚丙烯耐寒剂使用，特别是对均聚聚丙烯低温韧性的保持有着显著的效果。
2、将针状硅灰石与传统的聚丙烯增韧剂复配使用，其对聚丙烯低温韧性保持效果比两者分别单独使用效果好。
3、本发明的针状硅灰石和二苄叉山梨醇使用量较小，一般其用量为聚丙烯质量的0.5~1.5wt%和0.3~1%，打破了传统的针状硅灰石作为聚丙烯填充料使用且用量也比作为填充料使用的量小很多，降低成本使用。
4、拓宽了针状硅灰石和二苄叉山梨醇的使用范围，打破了以往针状硅灰石主要作为聚丙烯的增强填充，和二苄叉山梨醇主要作为聚丙烯的成核剂使用。
具体实施方式
下面结合一些实施例与对比例对本发明作进一步说明。
注：以下悬臂梁缺口冲击强度执行GB/T 1843。
低温韧性保持率=（-30℃的冲击强度/23℃的冲击强度）*100%。
针状硅灰石的改性是在针状硅灰石中加入占总质量1%钛酸酯偶联剂（NDZ-201）进行表面处理所得。即由1%偶联剂NDZ-201和99%的针状硅灰石处理所得。具体处理方式如下：先称取99质量份的针状硅灰石于高速混合机中，接着称取1质量份的偶联剂NDZ-201从高速混合机的上端小孔缓慢加入且开动混合机进行混合得改性针状硅灰石。
光稳剂为50%受阻胺光稳定剂2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇硬脂酸酯低聚丙烯混合物和2-（2-羟基-5-叔幸基苯基）苯并三唑的复配物。
耐寒增韧剂为氢化聚苯乙烯—丁二烯—苯乙烯三嵌段共聚物。
实施例1
将重量份为100份聚丙烯，0.5份的改性针状硅灰石，0.3份二苄叉山梨醇，0.1份的抗氧剂1010，0.1份的抗氧剂168，0.1份的润滑剂EBS，0.05份的光稳剂，耐寒增韧剂2份，经高混机混合均匀后，经双螺杆挤出机挤出造粒。
实施例2
将重量份为100份的聚丙烯，1.5份的改性针状硅灰石，0.8份二苄叉山梨醇，0.2份的抗氧剂1010，0.3份的抗氧剂168，0.3份的润滑剂EBS，0.3份的光稳剂，耐寒增韧剂5份经高混机混合均匀后，经双螺杆挤出机挤出造粒。
实施例3
将重量份为100份的聚丙烯，1.0份的改性针状硅灰石， 1份二苄叉山梨醇，0.2份的抗氧剂1010，0.2份的抗氧剂168，0.2份的润滑剂EBS，0.25份的光稳剂，耐寒增韧剂10份经高混机混合均匀后，经双螺杆挤出机挤出造粒。
对比例1
将重量份为100份的聚丙烯，0.1份的抗氧剂1010，0.1份的抗氧剂168，0.1份的润滑剂EBS，0.1份的光稳剂经高混机混合均匀后，经双螺杆挤出机挤出造粒。
将实施例1-3与对比例1制备的材料用单螺杆注塑机注塑成标准样条，在温度为23℃±2℃和湿度为RH50%±5%的条件下放置至少24小时，再进行常温与低温状态下的悬臂梁缺口冲击测试，其低温条件为：-30℃、3小时。测试结果见表1。
表1 性能测试
从上表实施例1和对比例1的性能对比可看出，本发明加入改性针状硅灰石作为耐寒剂以及耐寒增韧剂可使得聚丙烯材料的低温韧性保持率都在60%以上，而未加针状硅灰石耐寒剂的对比例1中的聚丙烯材料低温韧性保持率才30%。
本发明所列出的实施例只是本发明的典型实施例，然本发明的保护范围不局限于此。

Claims (7)

1.一种耐低温聚丙烯材料，其特征在于：其由以下组份按重量百分比组成：
聚丙烯 100份
改性针状硅灰石 0.5~1.5份
二苄叉山梨醇 0.3~1份
耐寒增韧剂 2~20份
抗氧剂 0.2~0.5份
润滑剂 0.1~0.3份
光稳剂 0.1~0.3份。
2.根据权利要求1所述的耐低温聚丙烯材料，其特征在于：所述改性针状硅灰石是由针状硅灰石经钛酸酯偶联剂进行表面处理后长径比为7：1~22：1、粒径为600~1250目。
3.根据权利要求1所述的耐低温聚丙烯材料，其特征在于：所述钛酸酯偶联剂为异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯。
4.根据权利要求1所述的耐低温聚丙烯材料，其特征在于：所述抗氧剂为四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯和三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯的复配物。
5.根据权利要求1所述的耐低温聚丙烯材料，其特征在于：所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺。
6.根据权利要求1所述的耐低温聚丙烯材料，其特征在于：所述光稳剂为50%受阻胺光稳定剂2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇硬脂酸酯低聚丙烯混合物和2-（2-羟基-5-叔幸基苯基）苯并三唑的复配物。
7.根据权利要求1所述的耐低温聚丙烯材料，其特征在于：所述耐寒增韧剂为氢化聚苯乙烯—丁二烯—苯乙烯三嵌段共聚物。
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