专利名称：一种β晶型的无规共聚聚丙烯管材料的专用助剂SYNOX M4229及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及材料领域，具体涉及一种β晶型无规共聚聚丙烯管材料的专用助剂及其应用。
背景技术：
等规聚丙烯的晶型结构可形成α、β、Υ、δ和拟六方态等五种。其中，α晶型为单斜晶型，最为稳定，目前商品化的聚丙烯中主要为此类晶型，但其韧性较差，这也是通常PP抗冲击性能差的原因。β晶型为六方晶系，具有良好的抗冲击性能和高的热变形温度，恰好弥补了 α晶系的缺点。所以提高了聚丙烯中β晶型的含量，大大改善聚丙烯的性能。现阶段常用的聚丙烯管材有嵌段共聚聚丙烯(PP-B)和无规共聚聚丙烯(PP-R)。其中PP-B管具有较好的聚韧性，特别是在低温下抗冲击性能优良。但高温抗蠕变性能差。PP-R管具有冲击韧性高，脆化温度低等特点。但其因为在高温(95°C)时热膨胀系数较大，缺口冲击强度不高，在100°C以内的温度和较低的工作压力条件下即产生非常明显的蠕变现象，抗紫外线性能差，其成型加工性、刚性和耐热性均需改进。以上所说的聚丙烯管材皆为α晶型，抗冲击性能差。而β晶型的聚丙烯管材正好能弥补α晶型管材的缺陷。生成β晶型聚丙烯的方法主要有⑴温度梯度；(2)高剪切诱导取向；(3)选择合适的熔融及结晶温度；(4)添加β成核剂。目前来说，添加β成核剂是获得β晶型的最有效的手段。ΕΡ1260545公开了一种β成核的聚丙烯的管材。这些管材具有良好的抗冲击性能，但刚性过低。CN102226028A公开了其制得的冷热水管材最高使用温度高达95°C，耐压强度、热变形温度、维卡软化点均较高，具有较好的自洁功能和抗菌效果。但助剂制备工艺复杂。
发明内容
本发明的目的是提供一类制备β晶型无规共聚聚丙烯管材的专用助剂及其应用。在制备β晶型无规共聚聚丙烯管材专用料中，只需加入少量助剂就可生成大量β晶型，从而使产品的热变形温度，抗冲击性能等得到提高，弥补了平时所用无规共聚聚丙烯管材耐高温性能，抗冲击性差等的缺陷。再者，传统的管材料挤出工艺中，需要加入多种抗氧剂和其他一些辅助功能的添加剂来达到生产符合规定的管材料的目的。但这些添加剂，往往很难在各个方面都达到满意的效果。而在管材专用料加工过程中，只需加入此一种助剂就可起到多种助剂的作用效果，大大节约了生产管理成本，便于实现工业化生产。本发明的目的是通过以下技术方案予以实现一种β晶型的无规共聚聚丙烯管材料的专用助剂SYNOX Μ4229，其特征在于按重量份计由如下体系配制而成耐老化助剂50-85份，加工助剂5-20份，β成核剂15-50份；其中耐老化助剂为受阻酚类抗氧剂、氧化胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂与受阻胺类稳定剂按照质量比I : O 2 O. 3 2. 5 O O. 3配制而成；加工助剂为吸酸剂与润滑剂按照质量比I : O. 2 I. 5配制而成；β成核剂为酰胺化合物中的任意一种或两种的混合物；所述酰胺化合物的结构通式为以下三种中的任意一种
权利要求
1.一种β晶型的无规共聚聚丙烯管材料的专用助剂SYNOX Μ4229，其特征在于按重量份计由如下体系配制而成耐老化助剂50-85份，加工助剂5-20份，β成核剂15-50份； 其中耐老化助剂为受阻酚类抗氧剂、氧化胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂与受阻胺类稳定剂按照质量比I : O 2 O. 3 2. 5 O O. 3配制而成； 加工助剂为吸酸剂与润滑剂按照质量比I : O. 2 I. 5配制而成； β成核剂为酰胺化合物中的任意一种或两种的混合物。
2.根据权利要求I所述的一种β晶型的无规共聚聚丙烯管材料的专用助剂SYNOXΜ4229，其特征在于所述β成核剂的结构通式为以下三种中的任意一种O OOOK人人Z ΛX Λ1)2) R2\n,\r3HHHHI, H 3) R2 NR3 通式中=R1为C2-C6饱和脂肪烧基、C2-C6不饱和脂肪烧基、CO-或 O-；、、 R2和R3彼此相同或不同，为^^3-^3^00
3.根据权利要求2所述的一种β晶型的无规共聚聚丙烯管材料的专用助剂SYNOX皿4229，其特征在于所述3成核剂为1& -二环己基-2，6-萘二甲酰胺、N，N' - 二环己基对苯二甲酰胺、N，N' - 二苯基己二酰二胺、N，N' -二环己胺基己二酰胺、N，N' -二苯基对苯二甲酰胺、N，N’ - 二环己基羰基对苯二胺、N，N’ - 二苯甲酰基-1，5-二氨基萘、N，N’ - 二苯甲酰基-1，4- 二氨基环己烷、N，N’ - 二环己烷羰基-1，4- 二氨基环己烷或N-环己基-4-(N-环己基羰基氨基)苯甲酰胺。
4.根据权利要求2所述的一种β晶型的无规共聚聚丙烯管材料的专用助剂SYNOXΜ4229，其特征在于所述受阻酚类抗氧剂为I，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5- 二叔丁基-4-羟基苄基)苯、3-(1，1_二甲基乙基)-β-[3-(1，1-二甲基乙基)-4-羟苯基]-4-羟基-β-甲基苯甲酸-I, 2_亚乙基酷、1,3, 5_ 二(3, 5_ 二叔丁基_4_轻基节基)异氛尿酸、1，3, 5-二(3, 5-二叔丁基-4-轻基苯基丙酸氧基乙基)异氰尿酸酯、1，3, 5-二(4-叔丁基-3-轻基-2，6- 二甲基苄基)-1，3，5-三嗪-2，4，6- (1Η，3Η，5Η)-三酮中的任意一种或两种的混合物。
5.根据权利要求2所述的一种β晶型的无规共聚聚丙烯管材料的专用助剂SYNOXΜ4229，其特征在于所述氧化胺类抗氧剂的结构式为
6.根据权利要求2所述的一种P晶型的无规共聚聚丙烯管材料的专用助剂SYNOXM4229，其特征在于所述亚磷酸酯类抗氧剂为3，9- 二(2，4- 二枯基苯氧基)-2，4，8，10-四氧杂-3，9-二磷杂螺[5. 5]十一烷、双(2，4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2，6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯、4，4' _[1，1'-联苯基]亚基二膦酸-四[2，4-二叔丁苯基]酯、3，9-二(十八氧(烷)基)_2，4，8，10-四氧杂-3，9-二磷螺[5,5]i^一烷中的任意一种或两种的混合物。
7.根据权利要求2所述的一种P晶型的无规共聚聚丙烯管材料的专用助剂SYNOXM4229，其特征在于所述的受阻胺类稳定剂为双(2，2，6，6_四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、聚丁二酸(4-羟基-2，2，6，6-四甲基-I-哌啶乙醇)酯、聚{[6-[(1，1，3，3_四甲基丁基)氛基]]_1，3,5_ 二嚷-2,4-[(2,2,6,6,-四甲基_喊唳基)亚氛基]-1，6-己二撑[(2,2,6，6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]}中的任意一种或两种的混合物。
8.根据权利要求2所述的一种P晶型的无规共聚聚丙烯管材料的专用助剂SYNOXM4229，其特征在于所述吸酸剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌或合成水滑石。
9.根据权利要求2所述的一种P晶型的无规共聚聚丙烯管材料的专用助剂SYNOXM4229，其特征在于所述润滑剂为低分子聚乙烯蜡、低分子聚丙烯蜡或单硬脂酸甘油酯。
10.如权利要求I 9任意一项权利要求所述的一种P晶型的无规共聚聚丙烯管材料的专用助剂SYNOX M4229的应用，其特征在于所述专用助剂SYN0XM4229的用量按质量百分数计为聚丙烯基础树脂用量的0. 5% -2%。
全文摘要
本发明公开了一种β晶型的无规共聚聚丙烯管材料的专用助剂SYNOX M4229及其应用，所述专用助剂按重量份计由如下体系加工而成耐老化助剂50-85份，加工助剂5-20份，β成核剂15-50份；其中耐老化助剂为受阻酚类抗氧剂、氧化胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂与受阻胺类稳定剂按照质量比1∶0～2∶0.3～2.5∶0～0.3配制而成；加工助剂为吸酸剂与润滑剂按照质量比1∶0.2～1.5配制而成；β成核剂为酰胺化合物中的任意一种或两种的混合物。本发明的专用助剂提高了管材料的热变形温度、抗冲击性能、使用寿命和耐老化程度，管材料的β结晶含量均在70％以上，管材料的氧化诱导期在90min以上。
文档编号C08K5/524GK102634119SQ20121011804
公开日2012年8月15日 申请日期2012年4月19日 优先权日2012年4月19日
发明者任国辉, 任春江 申请人:大连兴辉化工有限公司