本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种改性聚丙烯材料及其制备方法。
背景技术：
塑料制品在加工和使用过程中，由于热、氧等因素作用，塑料高分子会有不同程度的降解，直接对树脂及制品的物理性能、机械性能、外观色泽、使用功能等方面产生负面影响。目前使用抗氧剂是有效延缓树脂及制品降解或热氧老化的方法之一。聚丙烯塑料注塑而成的制件有很多属于薄壁制件，厚度只有2mm左右,在一些应用场合需具备耐水解、长期抗热氧老化等性能。目前常用一些抗氧剂如四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯（通用名抗氧剂1010）、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸（通用名抗氧剂3114）、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯（通用名抗氧剂168）、二亚磷酸季戊四醇二硬脂醇酯（通用名抗氧剂618）、硫代二丙酸双(十八)酯（通用名抗氧剂DSTP）等对聚丙烯材料进行改性，提高其耐水解、耐老化的性能，但它们单独使用或相互之间的复配物难以满足聚丙材料制件在特殊场合的要求。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种能耐水解、长期抗热氧老化的改性聚丙烯材料及其制备方法。本发明的技术方案是：一种改性聚丙烯材料，由以下组份按重量份制备而成：聚丙烯100份双(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸单乙酯)钙（通用名抗氧剂1425）0.01-0.05份二亚磷酸季戊四醇二硬脂醇酯（通用名抗氧剂619）0.02-0.05份硫代二乙撑双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]（通用名抗氧剂1035)0.01-0.05份进一步，所述的填料为玻璃纤维和/或滑石粉。进一步，所述的润滑剂为石蜡。所述的偶联剂为硅烷偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷（通用名KH550）。所述的增韧剂为乙烯-辛烯共聚物（通用名POE）。本发明的另一个目的是提供一种制备改性聚丙烯材料方法：把100份聚丙烯、0.01-0.05份双(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸单乙酯)钙（抗氧剂1425）、0.02-0.05份二亚磷酸季戊四醇二硬脂醇酯（抗氧剂619）、0.01-0.05份硫代二乙撑双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]（抗氧剂1035）、0-100份填料、0-1份润滑剂、0-1份偶联剂、0-30份增韧剂混合均匀后，加入挤出机进料口中，熔融温度为150-230℃，然后挤出造粒得改性聚丙烯材料。其中，抗氧剂1425化学名称：双(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸单乙酯)钙，抗氧剂619化学名称：二亚磷酸季戊四醇二硬脂醇酯，抗氧剂1035化学名称：硫代二乙撑双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]。本发明的有益效果：1、本发明中加入由抗氧剂1425、抗氧剂619与抗氧剂1035组成的组合抗氧剂对聚丙烯材料进行改性，提高了聚丙烯的耐水解、抗老化性能2、本发明的组合抗氧剂总添加量为0.04-0.15重量份，非常少，是普通抗氧剂的1/10,大大节约了聚丙烯的改性成本。3、本发明的改性聚丙烯材料抗水解、抗高温氧化效果显著，能够长时间的保持材料在较高的加工温度或使用温度时的力学稳定性和颜色稳定性。具体实施方式本发明中各具体实施例的制备方法为挤出机的一般挤出工艺：把100份聚丙烯、0.1-0.5份复配抗氧剂、0-100份填料、0-1份润滑剂、0-1份偶联剂、0-30份增韧剂混合均匀后，加入挤出机进料口中，熔融温度150-230℃，挤出造粒。本发明采用下述检测方法对制备的改性聚丙烯材料样条进行拉伸强度、无缺口冲击强度、耐水解样条老化时间进行性能测试，各测试标准如下：1、拉伸强度测试标准采用美国材料与实验协会的ASTM-D638标准，拉伸速度5mm/min。测试样条分五组：第一组，样条自然冷却24h进行测试。第二组，样条先经过1600h水煮，再经过热氧老化120h后进行性能测试。第三组，样条先经过1600h水煮，再经过热氧老化720h后进行性能测试。第四组，样条先经过3200h水煮，再经过热氧老化120h后进行性能测试。第五组，样条先经过3200h水煮，再经过热氧老化720h后进行性能测试。2、冲击性能测试标准采用美国材料与实验协会的ASTM-D256标准。测试样条分五组：第一组，样条自然冷却24h进行测试。第二组，样条先经过1600h水煮，再经过热氧老化120h后进行性能测试。第三组，样条先经过1600h水煮，再经过热氧老化720h后进行性能测试。第四组，样条先经过3200h水煮，再经过热氧老化120h后进行性能测试。第五组，样条先经过3200h水煮，再经过热氧老化720h后进行性能测试。3、耐水解测试标准：纯水浸渍，水温95℃，水煮时间1600h,3200h。材料的热氧老化性能按ISO-4577进行，试样厚度为2mm，设定温度为150℃。测试分两组：第一组，样条先经过1600h水煮，通过在设定的150℃烘箱中，材料至出现粉化为止。第二组，样条先经过3200h水煮，通过在设定的150℃烘箱中，材料至出现粉化为止。实施例1：一种改性聚丙烯材料的组份：制备方法：把100份聚丙烯、0.01份抗氧剂1425、0.02份抗氧剂619、0.01份抗氧剂1035、50份玻璃纤维、1份石蜡、1份偶联剂KH550混合均匀后，加入挤出机进料口中，熔融温度为150-230℃，然后挤出造粒得改性聚丙烯材料。实施例2：一种改性聚丙烯材料的组份：制备方法：把100份聚丙烯、0.05份抗氧剂1425、0.05份抗氧剂619、0.02份抗氧剂1035、50份玻璃纤维、50份滑石粉、1份石蜡、1份偶联剂KH550、30份POE混合均匀后，加入挤出机进料口中，熔融温度为150-230℃，然后挤出造粒得改性聚丙烯材料。实施例3：一种改性聚丙烯材料的组份：制备方法：把100份聚丙烯、0.02份抗氧剂1425、0.04份抗氧剂619、0.05份抗氧剂1035混合均匀后，加入挤出机进料口中，熔融温度为150-230℃，然后挤出造粒得改性聚丙烯材料。实施例4：一种改性聚丙烯材料的组份：制备方法：把100份聚丙烯、0.04份抗氧剂1425、0.04抗氧剂619、0.01抗氧剂1035、30份玻璃纤维、0.5份石蜡、0.5份偶联剂KH550、10份POE混合均匀后，加入挤出机进料口中，熔融温度为150-230℃，然后挤出造粒得改性聚丙烯材料。实施例5：一种改性聚丙烯材料的组份：制备方法：把100份聚丙烯、0.03份抗氧剂1425、0.05份抗氧剂619、0.04份抗氧剂1035、20份滑石粉、0.2份石蜡、1份偶联剂KH550、20份POE混合均匀后，加入挤出机进料口中，熔融温度为150-230℃，然后挤出造粒得改性聚丙烯材料。为了与一般抗氧体系的聚丙烯材料对比其耐水抗热氧老化性能，以实施例1作为基础，在工艺不变的情况下，将配方的抗氧剂换成普通抗氧剂，形成对比例1-4，具体如下所示：对比例1：一种改性聚丙烯材料的组份：制备方法：把100份聚丙烯、0.2份抗氧剂1010、0.4份抗氧剂168、50份玻璃纤维、1份石蜡、1份偶联剂KH550混合均匀后，加入挤出机进料口中，熔融温度为150-230℃，然后挤出造粒得改性聚丙烯材料。对比例2：一种改性聚丙烯材料的组份：制备方法：把100份聚丙烯、0.3份抗氧剂3114、0.1份抗氧剂618、0.3份抗氧剂DSTP、50份玻璃纤维、1份石蜡、1份偶联剂KH550混合均匀后，加入挤出机进料口中，熔融温度为150-230℃，然后挤出造粒得改性聚丙烯材料。对比例3：一种改性聚丙烯材料的组份：制备方法：把100份聚丙烯、0.1份抗氧剂1010、0.3份抗氧剂618、50份玻璃纤维、1份石蜡、1份偶联剂KH550混合均匀后，加入挤出机进料口中，熔融温度为150-230℃，然后挤出造粒得改性聚丙烯材料。对比例4：一种改性聚丙烯材料的组份：制备方法：把100份聚丙烯、0.3份抗氧剂3114、0.1份抗氧剂618、0.5份抗氧剂DSTP、50份玻璃纤维、1份石蜡、1份偶联剂KH550混合均匀后，加入挤出机进料口中，熔融温度为150-230℃，然后挤出造粒得改性聚丙烯材料。上述实施例1-5与对比例1-4的配方与测试数据见下表一所示：表一：从上表中可以看出：（1）本发明制备改性聚丙烯材料中抗氧剂的添加量为0.04-0.15份，而对比例1-4中使用的普通抗氧剂的量是0.4-0.9份。所以本发明中使用的抗氧剂的量很少，仅为现有技术中使用抗氧剂用量的1/10左右,从而可以大大的节约聚丙烯材料的改性成本。（2）本发明制备的改性聚丙烯材料的抗老化性能明显高于对比例。（3）比较同一配方体系实施实例1与对比例1-4的力学性能：实施例1制备的改性聚丙烯材料的拉伸及无缺口冲击强度在材料经过水煮1600h+热氧老化120h或水煮3200h+热氧老化120h后，性能依然能保持原来性能的85%以上，而四个对比例产品性能下降到了原来性能的30%以下；在经过水煮1600h+热氧老化720h或水煮3200h+热氧老化720h后，实施例1的产品性能依然能保持原有性能的60%以上，而四个对比例产品性能都已经粉化，力学性能为0；老化实验中实施例1中的产品出现粉化时间都在49天以上，而四个对比例产品出现粉化时间为3-11天。所以本发明制备的改性聚丙烯材料与普通抗氧体系聚丙烯材料相比，其抗水解、抗高温氧化效果显著，能长时间的保持材料在较高的加工温度或使用温度时的力学稳定性，远远好于使用一般抗氧体系所带来的抗氧化效果。以上实施例并非仅限于本发明的保护范围，所有基于本发明的基本思想而进行修改或变动的都属于本发明的保护范围。