CN109456540B - 一种长效耐热聚丙烯组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种长效耐热聚丙烯组合物及其制备方法，该组合物包括如下组分及重量份数：聚丙烯树脂56～85份、增韧剂10～20份、填料5～20份、颜料0.5～2份、抗氧剂0.2～2份，其中抗氧剂为季戊四醇与对羟基苯脂肪酸类物质反应产物。本发明长效耐热聚丙烯组合物中添加自主合成的高分子抗氧剂，具有分子量较高，不析出，并且具有长效的特征，可以有效提高聚丙烯组合物材料耐热老化级别。

Description

一种长效耐热聚丙烯组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种长效耐热聚丙烯组合物及其制备方法。
背景技术
聚丙烯PP，半结晶性塑料，具有密度低、易加工等特点，已成为车用塑料中用量最大的品种。然而聚丙烯耐热老化性能差，不能满足材料在长效耐热老化的使用要求。为了提高聚丙烯的耐热老化性能，常添加抗氧剂。但是这些抗氧剂都容易析出，容易造成外观不良。这也导致了常规抗氧剂无法起到长效耐热作用。因此，本领域尚需开发一种新型耐热氧化改性聚丙烯复合材料。
发明内容
本发明的目的，就是为了解决上述问题而提供了一种长效耐热聚丙烯组合物及其制备方法，通过选用自主合成的多官能团高分子量抗氧剂，在聚丙烯材料中形成均匀分散，并且不会迁移至表面，同时增加了聚丙烯材料的长效耐热性能。
本发明的目的是这样实现的：
本发明的一种长效耐热聚丙烯组合物包括如下组分及重量份数：
Figure BDA0001884548510000011
抗氧剂为季戊四醇与对羟基苯脂肪酸类物质反应产物，合成条件如下：
将季戊四醇与对羟基苯脂肪酸类物质按照摩尔比1：4进行混合，在40-100℃下搅拌反应60-180min，最后将混合物在0.02MPa-0.1MPa真空度下进行真空旋蒸，温度60℃，时间0.5h，将反应产生的水除掉即可。
上述的一种长效耐热聚丙烯组合物中对羟基苯脂肪酸类物质的结构如下：
Figure BDA0001884548510000021
其中n的值范围为20～25。
上述的一种长效耐热聚丙烯组合物中聚丙烯树脂为共聚聚丙烯树脂，在230℃，2.16Kg负荷下熔体质量流动速率为30～100g/10min。
上述的一种长效耐热聚丙烯组合物中增韧剂包括乙烯-丁烯共聚物和/或乙烯-辛烯共聚物；优选的，增韧剂密度为0.85～0.87g/cm3，Tg≤-50℃，在230℃，2.16Kg负荷下熔体质量流动速率为0.1～2g/10min。
上述的一种长效耐热聚丙烯组合物中填料选自滑石粉、碳酸钙、硅灰石、晶须和玻璃纤维中的一种或两种的混合物。
上述的一种长效耐热聚丙烯组合物中颜料为炭黑。
本发明还提供一种长效耐热聚丙烯组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)按以下组分及重量份数准备原料：
Figure BDA0001884548510000022
(2)将聚丙烯树脂、增韧剂、填料、颜料、及抗氧剂混合均匀后加入双螺杆挤出机中，进行熔融混炼，熔融混炼温度为170～220℃，螺杆转速为350～450转/分，挤出造粒，即可。
本发明的长效耐热聚丙烯组合物在150℃条件下放置4000h后色差变化ΔE≤3.0。
本发明一种长效耐热聚丙烯组合物中添加自主合成一种高分子抗氧剂，此抗氧剂具有分子量较高，不析出，并且具有长效的特征，可以有效提高聚丙烯组合物材料耐热老化级别。本发明一种长效耐热聚丙烯组合物可以满足150℃，4000h的耐热老化要求
具体实施方式
下面将结合实施例1～5和对比例1～2，对本发明作进一步说明。
本发明实施例使用的抗氧剂为季戊四醇与对羟基苯脂肪酸反应产物，合成条件如下：
将季戊四醇与对羟基苯脂肪酸类物质按照摩尔比1：4进行混合，在40-100℃下搅拌反应60-180min，最后将混合物在0.02MPa-0.1MPa真空度下进行真空旋蒸，温度60℃，时间0.5h，将反应产生的水除掉即可。其中对羟基苯脂肪酸类物质的结构如下：
Figure BDA0001884548510000031
其中n的值为25。
本发明实施例1～5和对比例1～2的组分如表1所示：
表1实施例1～5和对比例1～2配方
Figure BDA0001884548510000032
实施例1～5和对比例1～2样品的制备方法如下：
将聚丙烯树脂、增韧剂、填料、颜料、及抗氧剂混合均匀后加入双螺杆挤出机中，进行熔融混炼，熔融混炼温度为190℃，螺杆转速为400转/分，挤出造粒，即可。
将实施例1～5和对比例1～2样品注塑色板，性能测试方法采用在标准光源下按照GB/T7141-2008方法进行测试，测试结果如表2所示。
表2实施例1～5和对比例1～2性能测试结果
Figure BDA0001884548510000033
从表2中可以看出，采用本发明的合成抗氧剂后，聚丙烯树脂组合物的耐老化级别明显提高。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (7)

1.一种长效耐热聚丙烯组合物，其特征在于，包括如下组分及重量份数：
聚丙烯树脂 56～85份；
增韧剂 10～20份；
填料 5～20份；
颜料 0.5～2份；
抗氧剂 0.2～2份；
所述抗氧剂为季戊四醇与对羟基苯脂肪酸类物质反应产物，合成条件如下：
将季戊四醇与对羟基苯脂肪酸类物质按照摩尔比1：4进行混合，在40-100℃下搅拌反应60-180min，最后将混合物在0.02MPa-0.1MPa真空度下进行真空旋蒸，温度60℃，时间0.5h，将反应产生的水除掉即可；
所述对羟基苯脂肪酸类物质的结构如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
其中n的值范围为20～25。
2.如权利要求1所述的一种长效耐热聚丙烯组合物，其特征在于，所述聚丙烯树脂为共聚聚丙烯树脂，在230℃，2.16 Kg负荷下熔体质量流动速率为30～100 g/10min。
3.如权利要求1所述的一种长效耐热聚丙烯组合物，其特征在于，所述增韧剂包括乙烯-丁烯共聚物和/或乙烯-辛烯共聚物。
4.如权利要求3所述的一种长效耐热聚丙烯组合物，其特征在于，所述增韧剂密度为0.85～0.87 g/cm3，T g≤-50℃，在230℃，2.16 Kg负荷下熔体质量流动速率为0.1～2 g/10min。
5.如权利要求1所述的一种长效耐热聚丙烯组合物，其特征在于，所述填料选自滑石粉、碳酸钙、硅灰石和玻璃纤维中的一种或两种的混合物。
6.如权利要求1所述的一种长效耐热聚丙烯组合物，其特征在于，所述颜料为炭黑。
7.如权利要求1所述的一种长效耐热聚丙烯组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按以下组分及重量份数准备原料：
聚丙烯树脂 56～85份；
增韧剂 10～20份；
填料 5～20份；
颜料 0.5～2份；
抗氧剂 0.2～2份；
（2）将聚丙烯树脂、增韧剂、填料、颜料、及抗氧剂混合均匀后加入双螺杆挤出机中，进行熔融混炼，熔融混炼温度为170～220℃，螺杆转速为350～450转/分，挤出造粒，即可。
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