CN116285098A - 一种耐高温高湿老化聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

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CN116285098A CN202211679046.1A CN202211679046A CN116285098A CN 116285098 A CN116285098 A CN 116285098A CN 202211679046 A CN202211679046 A CN 202211679046A CN 116285098 A CN116285098 A CN 116285098A
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Abstract

本发明涉及一种耐高温高湿老化聚丙烯复合材料及其制备方法，耐高温高湿老化聚丙烯复合材料包括如下重量份数的各组分：PP树脂100份，疏水复合抗氧剂2～5份，填充物0～40份，分散剂0.3～1份，耐候剂0.2～0.5份；疏水复合抗氧剂包括如下重量份数的各组分：疏水剂70～95份，抗氧剂5～30份，浸润剂0.2～1份；疏水剂为SILMASTAB AX2244；制备方法为：(1)制备疏水复合抗氧剂；(2)将PP树脂、疏水复合抗氧剂、填充物、分散剂及耐候剂混合均匀形成预混料；(3)制备耐高温高湿老化聚丙烯复合材料。本发明的方法能够改善助剂因溶解于水分子后向聚丙烯复合材料外部迁移的风险，降低聚丙烯复合材料在高温高湿环境下发粘、变色、鼓包等问题发生，提高聚丙烯复合材料的耐高温高速性能。

Description

一种耐高温高湿老化聚丙烯复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于聚丙烯复合材料技术领域，涉及一种耐高温高湿老化聚丙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯材料因质轻、耐热性好，加工性优良及成本低等特点使其快速成为LED、小家电、转换器及汽车等领域的常用材料。但因聚丙烯为结晶非极性材料，添加的小分子助剂在高温高湿环境中水分子和热的作用下容易迁移至材料表面，导致耐老化性能的损失，材料发生鼓包、发粘、变色等问题，较难满足因湿度和温度变化要求长期耐湿热老化的应用场合，目前市场耐长期湿热老化聚丙烯材料主要是添加大分子量抗氧剂和耐候剂来延缓助剂析出的速度，但在水分子的作用下，抗氧剂及耐候剂析出的速度会加速，因此此类改性材料在常规场合可以满足客户的使用要求，但耐湿热老化要求非常高的场合则限制其使用。
目前，针对耐高温高湿老化聚丙烯改性材料的研究已有见报道，公开号CN112521681A公开了一种耐高温高湿无卤阻燃抗静电聚丙烯材料，通过在聚丙烯树脂中加入特定含量的无卤阻燃剂、偶联剂以及可膨胀石墨，利用偶联剂对可膨胀石墨改性后再与其他组分搭配，不仅可有效保留聚丙烯树脂原有的力学机械性能，显著提高了材料的热变形温度和阻燃性，同时可避免材料在高温高湿环境下析出，但此类材料耐长期湿热老化效一般，限制其使用；公开号为CN113912972A公开了一种耐高温高湿的环保隔音材料及其制备方法，通过对粉体填料的防潮改性、添加消泡母粒及采用苯乙烯类嵌段共聚物与乙烯基无规共聚物的共混组合作为树脂基体，利用小分子有机酸改性粉体填料降低粉料的亲水性，减少原材料吸水量；利用消泡母粒中氧化钙与水反应结合，进一步降低体系游离水的含量，改善隔音材料的加工密实度，更能保证隔音量；利用苯乙烯类嵌段共聚物与乙烯基无规共聚物的共混组合的耐高温特性提高树脂基体的高温熔体强度，提高隔音材料成品在高温(大于100℃)工况下对水气的包裹性，避免水气汇聚挥发后在隔音材料表面形成鼓泡，该发明具有一定的耐高温高湿想效果，但该发明中的材料基体为聚苯乙烯，该方法在聚丙烯中耐高温高湿效果如何暂未清楚。公开号为CN112852051A公开了一种耐高温高湿短玻纤增强聚丙烯复合材料及制备方法，通过采用路易斯碱性的受阻胺类抗氧剂，如双烷基烃胺类和4，4’-双[4-(1-苯基-异丙基)-苯基]胺物质，与受阻酚弱酸性实现酸碱平衡很好的解决小料助剂的析出问题，且和PP的相容性很好，具有耐“双85”实验迁出的特点，该材料在水分子的作用下，无法完全解决加速析出问题。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种耐高温高湿老化聚丙烯复合材料及其制备方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种耐高温高湿老化聚丙烯复合材料，包括如下重量份数的各组分：
Figure BDA0004018354560000021
所述疏水复合抗氧剂包括如下重量份数的各组分：
疏水剂 70～95份；
抗氧剂 5～30份；
浸润剂 0.2～1份；
所述疏水剂为SILMASTAB AX2244(商品牌号)，SILMASTAB AX2244的反应活性成分为50wt％；
所述填充物、所述耐候剂以及所述抗氧剂表面均含有极性基团；
对所述耐高温高湿老化聚丙烯复合材料进行85℃、85％高温高湿测试(“双85”实验)1000h后表面无析出，不发粘，色差△≤2；对所述耐高温高湿老化聚丙烯复合材料进行85℃、85％高温高湿测试2000h后，拉伸强度保持率≥50％，弯曲模量保持率≥50％。
作为优选的技术方案：
如上所述的一种耐高温高湿老化聚丙烯复合材料，所述PP为均聚PP和共聚PP的一种以上，所述PP树脂在230℃、2.16kg测试条件下的熔融指数为5～60g/10min。
如上所述的一种耐高温高湿老化聚丙烯复合材料，所述填充物为滑石粉、玻璃纤维、硅灰石、碳酸钙、硫酸钡、硫酸钙和云母粉的一种以上，这些矿物再不煅烧的情况下，表面富含羟基，具有一定的极性。
如上所述的一种耐高温高湿老化聚丙烯复合材料，所述分散剂为树枝状有机硅树脂，所述树枝状有机硅树脂的重均分子量≤2000。
如上所述的一种耐高温高湿老化聚丙烯复合材料，所述耐候剂为2-(2'-羟基5'-叔辛基苯基)苯并三氮唑(UV-329)、2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑、癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、2-(2H-苯并三唑-2)-4,6-二(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚和2,2,6,6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯中的一种或两种的复配物，这些物质的表面含有极性基团羟基或哌啶基。
如上所述的一种耐高温高湿老化聚丙烯复合材料，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯按质量比1:1复配而成；所述受阻酚类抗氧剂为四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯、1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、三乙二醇醚-二(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯中的一种两种的复配物，所述亚磷酸酯为三(2,4-二叔丁基苯)亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或两种的复配物。
如上所述的一种耐高温高湿老化聚丙烯复合材料，所述浸润剂为钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂或白油。
本发明还提供如上所述的一种耐高温高湿老化聚丙烯复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)先将浸润剂、疏水剂和抗氧剂投入高混机中，在温度30～80℃、转速200-400转/min的条件下混合5～7min后出料，得到疏水复合抗氧剂；
(2)将PP树脂、疏水复合抗氧剂、填充物、分散剂及耐候剂在速度为220～480转/min的高混机中混合均匀形成预混料；
(3)将步骤(2)形成的预混料从主喂料口加入，使其在加工温度为160～230℃的双螺杆挤出机中进行造粒，制得耐高温高湿老化聚丙烯复合材料。
作为优选的技术方案：
如上所述的一种耐高温高湿老化聚丙烯复合材料的制备方法，步骤(2)中混合形成预混料的时间为6～12min。
如上所述的一种耐高温高湿老化聚丙烯复合材料的制备方法，步骤(3)中所述双螺杆挤出机从第一区到第九区设置温度依次为：160～180℃、180～210℃、200～230℃、200～230℃、200～230℃、210～230℃、210～230℃、210～230℃、200～220℃。
本发明的原理如下：
疏水剂SILMASTAB AX2244带有活性基团，能够与极性助剂(抗氧剂、耐候剂)产生氢键作用，在挤出加工过程中，因螺杆的剪切力会分布于整个树脂基体，且聚丙烯复合材料中填充物表面的极性基团与SILMASTAB AX2244也会发生氢键或化学键作用，从而加强SILMASTAB AX2244在树脂中的分散。SILMASTAB AX2244与抗氧剂、耐候剂等极性助剂产生的分子间作用力可以降低小分子助剂(抗氧剂、耐候剂)在水分子、热的作用下迁移至树脂表面的速度。
本发明首先利用疏水剂SILMASTAB AX2244对抗氧剂的包覆(SILMASTAB AX2244含有活性成分，在制备复合抗氧剂时，先将抗氧剂粘附于粒状的SILMASTAB AX2244上，双螺杆挤出过程中，熔融后抗氧剂和SILMASTAB AX2244因极性产生分子间作用力而相互吸引，且SILMASTAB AX2244的粘度比抗氧剂大，从而实现对抗氧剂的包覆)，提高抗氧剂表面的疏水性，使其在有水分子的情况下，不溶解于水中，从而改善抗氧剂在高温高湿环境下随水分子迁移至表面的风险；其次通过添加疏水剂SILMASTAB AX2244和小分子量的树枝状有机硅树脂分散剂，在聚丙烯复合材料内部和表面形成疏水层(疏水剂与抗氧剂、耐候剂等助剂通过分子间的作用力的结合，在双螺杆的剪切力下分散到树脂的内部)，降低聚丙烯复合材料在高温高湿环境下的吸水率，减少水分子在高温的作用下向聚丙烯树脂内迁移，从而改善如抗氧剂和耐候剂等助剂因溶解于水分子后向聚丙烯复合材料外部迁移的风险，降低聚丙烯复合材料在高温高湿环境下发粘、变色、鼓包等问题发生，提高聚丙烯复合材料的耐高温高速性能(小分子量的树枝状有机硅树脂容易分散和迁移至聚丙烯复合材料表面，通过分散和迁移实现聚丙烯树脂内部和外部的低表面张力，且与SILMASTAB AX2244对聚丙烯复合材料疏水有协效效果，降低水分子在高温的作用下向聚丙烯复合材料内部迁移的总量和速度，减少抗氧剂与耐候剂在高温情况下溶于水分子中而析出表面，因此提高聚丙烯复合材料的耐高温高湿性能)。
有益效果：
(1)本发明的一种耐高温高湿老化聚丙烯复合材料的制备方法，价格方便，成本低廉，具有较好的推广价值；
(2)本发明的一种耐高温高湿老化聚丙烯复合材料的制备方法，利用疏水剂SILMASTAB对抗氧剂的包覆和添加小分子量的树枝状有机硅树脂，在树脂内部和表面形成疏水层，降低树脂在高温高湿环境下的吸水率，有利改善如抗氧剂和耐候剂等助剂因溶解于水分子后向树脂外部迁移的风险，降低材料在高温高湿环境中变色、发粘等风险，从而获得耐高温高湿聚丙烯复合材料，可广泛应用于汽车、家电及家居领域。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明实施例中采用的物质如下：
(1)钛酸酯偶联剂：来源于南京轩浩新材料科技有限公司，商品牌号为NXH-201；
(2)硅烷偶联剂：来源于青岛恒达化工有限公司，商品牌号为KH550；
(3)白油：来源于山东泰畅石化科技有限公司，商品牌号为26#白油；
(4)疏水剂：商品牌号为SILMASTAB AX2244；
(5)均聚PP：实施例1和实施例3采用的均聚PP来源于台塑工业(宁波)有限公司，商品牌号为PP 1080；实施例4采用的均聚PP来源于上海赛科石油化工有限责任公司，商品牌号为PP S2040；实施例6采用的均聚PP来源于韩华道达尔石油化工有限责任公司，商品牌号为PP HJ730；
(6)共聚PP：实施例2采用的共聚PP来源于上海赛科石油化工有限责任公司，商品牌号为K7926；实施例3采用的共聚PP来源于中沙(天津)石化有限公司，商品牌号为511MK40T；实施例5采用的共聚PP来源于中国石化茂名石化公司，商品牌号为PP M09；
(7)玻璃纤维：来源于中国巨石股份有限公司，商品牌号为ER13-2000-988A；
(8)硅灰石：来源于江西奥特科技有限公司，商品牌号为AT-28；
(9)云母粉：来源于安徽格锐新材料科技有限公司，商品牌号为GM-6；
(10)树枝状有机硅树脂：来源于佳易容聚合物(上海)有限公司，商品牌号为HPC-6310。
本发明采用的测试方法如下：
(1)色差△：采用色差仪进行测试，测试在85℃、85％湿度环境老化前后的颜色变化(即△E)，△E越大，颜色变化越明显；
(2)拉伸强度保持率：采用ISO 527-1/2:2012测试在85℃、85％湿度环境老化前后的拉伸强度的变化，变化值越小，拉伸强度保持率越高；
(3)弯曲模量保持率：采用ISO 178:2010测试在85℃、85％湿度环境老化前后的弯曲模量的变化，变化值越小，弯曲模量保持率越高。
实施例1
一种耐高温高湿老化聚丙烯复合材料的制备方法，具体步骤如下：
(1)将四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯与三(2,4-二叔丁基苯)亚磷酸酯按质量比1:1复配，得到抗氧剂；
(2)按照如下的重量份数，将钛酸酯偶联剂、疏水剂和步骤(1)得到的抗氧剂投入高混机中，在温度30℃、转速400转/min的条件下混合5min后出料，得到疏水复合抗氧剂；
钛酸酯偶联剂 0.2份；
疏水剂 70份；
抗氧剂 30份；
(3)按照如下重量份数，将均聚PP、步骤(2)制备的疏水复合抗氧剂、树枝状有机硅树脂及2-(2'-羟基5'-叔辛基苯基)苯并三氮唑，在速度为220转/min的高混机中均匀混合6min，形成预混料；
均聚PP 100份；
疏水复合抗氧剂2份；
树枝状有机硅树脂1份；
2-(2'-羟基5'-叔辛基苯基)苯并三氮唑0.2份；
(4)将步骤(3)形成的预混料从主喂料口加入，使其在双螺杆挤出机中进行造粒，双螺杆挤出机从第一区到第九区设置温度依次为：160℃、180℃、200℃、200℃、200℃、210℃、210℃、210℃、200℃，制得耐高温高湿老化聚丙烯复合材料。
对耐高温高湿老化聚丙烯复合材料进行85℃、85％高温高湿测试1000h后表面无析出，不发粘，色差△为1.5；对耐高温高湿老化聚丙烯复合材料进行85℃、85％高温高湿测试2000h后，拉伸强度保持率为58.4％，弯曲模量保持率为64.1％。
对比例1
一种聚丙烯复合材料的制备方法，基本同实施例1，不同之处仅在于将步骤(2)中的“疏水剂”替换为“塑料疏水剂(来源于深圳特炫科技有限公司，商品牌号为SSJ-210)”。
对聚丙烯复合材料进行85℃、85％高温高湿测试1000h后表面轻微析出和发粘，色差△为4.6；对聚丙烯复合材料进行85℃、85％高温高湿测试2000h后，拉伸强度保持率为32％，弯曲模量保持率为39％。
将对比例1与实施例1进行对比，可以发现实施例1比对比例1的色差要小，拉伸强度和弯曲模量保持率要高，这是因为SSJ-210是纳米硅基聚醚球型粉，尺寸很小，在双螺杆挤出加工过程中存在分散和团聚的问题，导致SSJ-210在制件表面无法形成完整的疏水层，在高温高湿的实验时，水分子可以侵入到树脂基体中，小分子助剂溶解后迁移至聚丙烯树脂表面，从而影响耐高温高湿性能。
对比例2
一种聚丙烯复合材料的制备方法，基本同实施例1，不同之处仅在于将步骤(3)中树枝状有机硅树脂的商品牌号替换为佳易容聚合物(上海)有限公司的HPC-6315(该牌号的树枝状有机硅树脂的重均分子量大于2000)。
对聚丙烯复合材料进行85℃、85％高温高湿测试1000h后表面无析出，不发粘，色差△为3.2；对聚丙烯复合材料进行85℃、85％高温高湿测试2000h后，拉伸强度保持率为42％，弯曲模量保持率为45％。
将对比例2与实施例1进行对比，可以发现实施例1比对比例2的色差要小，拉伸强度和弯曲模量保持率要高，这是因为重均分子量大于2000的树枝状有机硅树脂向聚丙烯树脂迁移率比较低、且分子量越大，树枝状有机硅树脂的粘度越大，使其在树脂中粉分散能力下降，从而影响树枝状有机硅树脂在聚丙烯树脂表面的分布，降低水分子在高温下向树脂迁移的效果不明显，从而耐高温高湿性能下降。
对比例3
一种聚丙烯复合材料的制备方法，基本同实施例1，不同之处仅在于将步骤(3)中的“树枝状有机硅树脂”替换为“分散剂聚乙烯蜡(来源于河南誉洋蜡业有限公司，商品牌号为PE蜡-200A”。
对聚丙烯复合材料进行85℃、85％高温高湿测试1000h后表面无析出和发粘，色差△为4.8；对聚丙烯复合材料进行85℃、85％高温高湿测试2000h后，拉伸强度保持率为36％，弯曲模量保持率为41％。
将对比例3与实施例1进行对比，可以发现对比例3比实施例1的色差要大，拉伸强度和弯曲模量保持率要低，这是因为PE蜡-200A只是具有单纯的分散效果，无法降低聚丙烯树脂的表面张力，使水分子在高温高湿下还可以很好的进入到树脂基体，导致聚丙烯复合材料耐高温高湿效果提升不明显。
实施例2
一种耐高温高湿老化聚丙烯复合材料的制备方法，具体步骤如下：
(1)将3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯与双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯按质量比1:1复配，得到抗氧剂；
(2)按照如下的重量份数，将硅烷偶联剂、疏水剂和步骤(1)得到的抗氧剂投入高混机中，在温度80℃、转速200转/min的条件下混合5min后出料，得到疏水复合抗氧剂；
硅烷偶联剂 1份；
疏水剂 95份；
抗氧剂 5份；
(3)按照如下重量份数，将共聚PP、步骤(2)制备的疏水复合抗氧剂、玻璃纤维、树枝状有机硅树脂及2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑，在速度为480转/min的高混机中均匀混合12min，形成预混料；
共聚PP 100份；
疏水复合抗氧剂3份；
玻璃纤维40份；
树枝状有机硅树脂0.3份；
2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑0.5份；
(4)将步骤(3)形成的预混料从主喂料口加入，使其在双螺杆挤出机中进行造粒，双螺杆挤出机从第一区到第九区设置温度依次为：180℃、200℃、210℃、210℃、210℃、215℃、215℃、215℃、205℃，制得耐高温高湿老化聚丙烯复合材料。
对耐高温高湿老化聚丙烯复合材料进行85℃、85％高温高湿测试1000h后表面无析出，不发粘，色差△为1.3；对耐高温高湿老化聚丙烯复合材料进行85℃、85％高温高湿测试2000h后，拉伸强度保持率为62.2％，弯曲模量保持率为68.5％。
实施例3
一种耐高温高湿老化聚丙烯复合材料的制备方法，具体步骤如下：
(1)将1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮与三(2,4-二叔丁基苯)亚磷酸酯按质量比1:1复配，得到抗氧剂；
(2)按照如下的重量份数，将白油、疏水剂和步骤(1)得到的抗氧剂投入高混机中，在温度40℃、转速300转/min的条件下混合6min后出料，得到疏水复合抗氧剂；
白油 0.4份；
疏水剂 75份；
抗氧剂 25份；
(3)按照如下重量份数，将质量比为1:1的均聚PP与共聚PP的混合物、步骤(2)制备的疏水复合抗氧剂、硅灰石、树枝状有机硅树脂及癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯，在速度为280转/min的高混机中均匀混合8min，形成预混料；
质量比为1:1的均聚PP与共聚PP的混合物100份；
疏水复合抗氧剂4份；
硅灰石10份；
树枝状有机硅树脂0.8份；
癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯0.3份；
(4)将步骤(3)形成的预混料从主喂料口加入，使其在双螺杆挤出机中进行造粒，双螺杆挤出机从第一区到第九区设置温度依次为：165℃、185℃、215℃、215℃、215℃、220℃、220℃、220℃、210℃，制得耐高温高湿老化聚丙烯复合材料。
对耐高温高湿老化聚丙烯复合材料进行85℃、85％高温高湿测试1000h后表面无析出，不发粘，色差△为1.1；对耐高温高湿老化聚丙烯复合材料进行85℃、85％高温高湿测试2000h后，拉伸强度保持率为65.7％，弯曲模量保持率为72.6％。
实施例4
一种耐高温高湿老化聚丙烯复合材料的制备方法，具体步骤如下：
(1)将三乙二醇醚-二(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯与双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯按质量比1:1复配，得到抗氧剂；
(2)按照如下的重量份数，将钛酸酯偶联剂、疏水剂和步骤(1)得到的抗氧剂投入高混机中，在温度70℃、转速250转/min的条件下混合6min后出料，得到疏水复合抗氧剂；
钛酸酯偶联剂 0.8份；
疏水剂 90份；
抗氧剂 10份；
(3)按照如下重量份数，将均聚PP、步骤(2)制备的疏水复合抗氧剂、碳酸钙、树枝状有机硅树脂及2-(2H-苯并三唑-2)-4,6-二(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚，在速度为450转/min的高混机中均匀混合10min，形成预混料；
均聚PP 100份；
疏水复合抗氧剂5份；
碳酸钙30份；
树枝状有机硅树脂0.5份；
2-(2H-苯并三唑-2)-4,6-二(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚0.4份；
(4)将步骤(3)形成的预混料从主喂料口加入，使其在双螺杆挤出机中进行造粒，双螺杆挤出机从第一区到第九区设置温度依次为：175℃、200℃、220℃、220℃、220℃、225℃、225℃、225℃、215℃，制得耐高温高湿老化聚丙烯复合材料。
对耐高温高湿老化聚丙烯复合材料进行85℃、85％高温高湿测试1000h后表面无析出，不发粘，色差△为0.9；对耐高温高湿老化聚丙烯复合材料进行85℃、85％高温高湿测试2000h后，拉伸强度保持率为63.5％，弯曲模量保持率为67.8％。
实施例5
一种耐高温高湿老化聚丙烯复合材料的制备方法，具体步骤如下：
(1)将四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯与三(2,4-二叔丁基苯)亚磷酸酯按质量比1:1复配，得到抗氧剂；
(2)按照如下的重量份数，将硅烷偶联剂、疏水剂和步骤(1)得到的抗氧剂投入高混机中，在温度50℃、转速350转/min的条件下混合7min后出料，得到疏水复合抗氧剂；
硅烷偶联剂 0.5份；
疏水剂 80份；
抗氧剂 20份；
(3)按照如下重量份数，将共聚PP、步骤(2)制备的疏水复合抗氧剂、硫酸钡、树枝状有机硅树脂及2,2,6,6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯，在速度为350转/min的高混机中均匀混合9min，形成预混料；
共聚PP 100份；
疏水复合抗氧剂3份；
硫酸钡20份；
树枝状有机硅树脂0.6份；
2,2,6,6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯0.3份；
(4)将步骤(3)形成的预混料从主喂料口加入，使其在双螺杆挤出机中进行造粒，双螺杆挤出机从第一区到第九区设置温度依次为：170℃、190℃、225℃、225℃、225℃、230℃、230℃、230℃、220℃，制得耐高温高湿老化聚丙烯复合材料。
对耐高温高湿老化聚丙烯复合材料进行85℃、85％高温高湿测试1000h后表面无析出，不发粘，色差△为1.2；对耐高温高湿老化聚丙烯复合材料进行85℃、85％高温高湿测试2000h后，拉伸强度保持率为64％，弯曲模量保持率为69.2％。
实施例6
一种耐高温高湿老化聚丙烯复合材料的制备方法，具体步骤如下：
(1)将3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯与双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯按质量比1:1复配，得到抗氧剂；
(2)按照如下的重量份数，将白油、疏水剂和步骤(1)得到的抗氧剂投入高混机中，在温度60℃、转速300转/min的条件下混合7min后出料，得到疏水复合抗氧剂；
白油 0.6份；
疏水剂 85份；
抗氧剂 15份；
(3)按照如下重量份数，将均聚PP、步骤(2)制备的疏水复合抗氧剂、云母粉、树枝状有机硅树脂及2-(2'-羟基5'-叔辛基苯基)苯并三氮唑，在速度为400转/min的高混机中均匀混合7min，形成预混料；
均聚PP 100份；
疏水复合抗氧剂4份；
云母粉25份；
树枝状有机硅树脂0.7份；
2-(2'-羟基5'-叔辛基苯基)苯并三氮唑0.4份；
(4)将步骤(3)形成的预混料从主喂料口加入，使其在双螺杆挤出机中进行造粒，双螺杆挤出机从第一区到第九区设置温度依次为：180℃、195℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、220℃，制得耐高温高湿老化聚丙烯复合材料。
对耐高温高湿老化聚丙烯复合材料进行85℃、85％高温高湿测试1000h后表面无析出，不发粘，色差△为1；对耐高温高湿老化聚丙烯复合材料进行85℃、85％高温高湿测试2000h后，拉伸强度保持率为66.6％，弯曲模量保持率为70.1％。

Claims (10)

1.一种耐高温高湿老化聚丙烯复合材料，其特征在于包括如下重量份数的各组分：
Figure FDA0004018354550000011
所述疏水复合抗氧剂包括如下重量份数的各组分：
疏水剂 70～95份；
抗氧剂 5～30份；
浸润剂 0.2～1份；
所述疏水剂为SILMASTAB AX2244；
所述填充物、所述耐候剂以及所述抗氧剂表面均含有极性基团；
对所述耐高温高湿老化聚丙烯复合材料进行85℃、85％高温高湿测试1000h后表面无析出，不发粘，色差△≤2；对所述耐高温高湿老化聚丙烯复合材料进行85℃、85％高温高湿测试2000h后，拉伸强度保持率≥50％，弯曲模量保持率≥50％。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温高湿老化聚丙烯复合材料，其特征在于，所述PP为均聚PP和共聚PP的一种以上，所述PP树脂在230℃、2.16kg测试条件下的熔融指数为5～60g/10min。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温高湿老化聚丙烯复合材料，其特征在于，所述填充物为滑石粉、玻璃纤维、硅灰石、碳酸钙、硫酸钡、硫酸钙和云母粉的一种以上。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温高湿老化聚丙烯复合材料，其特征在于，所述分散剂为树枝状有机硅树脂，所述树枝状有机硅树脂的重均分子量≤2000。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温高湿老化聚丙烯复合材料，其特征在于，所述耐候剂为2-(2'-羟基5'-叔辛基苯基)苯并三氮唑、2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑、癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、2-(2H-苯并三唑-2)-4,6-二(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚和2,2,6,6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯中的一种或两种的复配物。
6.根据权利要求1所述的一种耐高温高湿老化聚丙烯复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯按质量比1:1复配而成；所述受阻酚类抗氧剂为四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯、1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、三乙二醇醚-二(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯中的一种两种的复配物，所述亚磷酸酯为三(2,4-二叔丁基苯)亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或两种的复配物。
7.根据权利要求1所述的一种耐高温高湿老化聚丙烯复合材料，其特征在于，所述浸润剂为钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂或白油。
8.如权利要求1～7任一项所述的一种耐高温高湿老化聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)先将浸润剂、疏水剂和抗氧剂投入高混机中，在温度30～80℃、转速200-400转/min的条件下混合5～7min后出料，得到疏水复合抗氧剂；
(2)将PP树脂、疏水复合抗氧剂、填充物、分散剂及耐候剂在速度为220～480转/min的高混机中混合均匀形成预混料；
(3)将步骤(2)形成的预混料从主喂料口加入，使其在加工温度为160～230℃的双螺杆挤出机中进行造粒，制得耐高温高湿老化聚丙烯复合材料。
9.根据权利要求8所述的一种耐高温高湿老化聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中混合形成预混料的时间为6～12min。
10.根据权利要求8所述的一种耐高温高湿老化聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述双螺杆挤出机从第一区到第九区设置温度依次为：160～180℃、180～210℃、200～230℃、200～230℃、200～230℃、210～230℃、210～230℃、210～230℃、200～220℃。
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